公路工程建设中的路基智能压实施工技术

发表时间:2021/9/2   来源:《建筑实践》2021年40卷4月11期   作者:李亮亮
[导读] 进入21世纪,我国在公路建设方面发展迅猛,但是在工程施工质量的管理中,

        李亮亮
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        摘要:进入21世纪,我国在公路建设方面发展迅猛,但是在工程施工质量的管理中,由于传统手段存在的缺点,难以对施工过程中一些重要的工序进行实时管控。例如,对工程压实质量的管理和监控。压实质量直接关系着公路工程的使用质量,而传统的施工只能在施工完成后才能检测,压实质量难以得到保证,容易出现部分路段压实不足和部分路段过压。本文对公路工程建设中的路基智能压实施工技术进行分析,以供参考.
关键词:公路工程;路基智能压实;施工技术
引言
        经济发展从很大程度上受到公路建设水平的影响,为此,应当加强公路施工技术的优化,充分落实施工技术方案,将路基路面施工质量提升,保证公路的施工效果,确保可以更好地服务于村民,助力经济的发展建设,提升村民的经济水平和生活条件,为村民创造便捷的交通系统。
1水泥混凝土路面路基的特点
        较长的使用寿命,使用范围广。水泥混凝土路面不会受到外界温度的影响,有着较大的抵抗外部环境侵蚀的能力,这是沥青路面无法媲美的。由于水泥混凝土公路的抵抗能力较强,所以其使用寿命也相对较长。此外,工作人员能够根据实际情况改造水泥混凝土路面,将抗滑形式调整为横向。但是如果公路长时间使用后会降低其使用寿命。当水泥混凝土公路自身出现磨损后能够采取有效的弥补措施,实现快速再造,有效解决原有的问题。也正是这一特点,促使在恶略环境下也可以应用水泥混凝土路面,能够将结构应用价值充分发挥出来。相关工作人员需要加强分析和研究水泥混凝土公路施工技术,加强弥补传统施工技术中的不足之处,从而将水泥混凝土公路的整体建设质量提升,充分保护好交通安全。
2公路路基压实度控制
        首先,在路基压实之前应做好施工区域的清理,保证施工场地无杂草、垃圾等,然后使用机械清除原路表土层。在回填路基时,回填材料(禁止使用有机土及高液限土)在满足设计规范要求的同时还需进行试验检测,当所有检测结果满足要求后即可将路基填料运往施工现场,进行回填压实。压实机械设备需提前测试,保证能正常施工,对于较大规模的路基压实工程,需选取部分路段进行试验填铺压实,然后对该试验段进行试验检测及数据分析,确保数据分析结果满足设计规范要求后,方可进行整体大规模回填压实。
3路基智能压实施工技术原理
        智能压实工作原理是通过压路机滚轮自重和滚轮上激振装置所形成合力来挤压路基填料,减小骨料间空隙,增大集料间摩擦力,实现路基压实。路基智能压实基于弹性动力学理论和无线传输技术。路基弹性刚度与路基压实度正相关,路基填料越疏松其压实度越低,路基弹性刚度越小,振动轮反弹力度越小。随着压实遍数增多,路基弹性刚度增大,通过多次试验可总结出振动轮反弹力与压实度的定量关系,从而实现压实度实时测量。
4智能压实系统主要设备
        4.1北斗+GPS双模接收器
        为保证压实施工定位的准确性,利用全球卫星定位GPS和北斗导航系统,对压路机的速度运行参数进行实时显示。智能定位测速设备工作主要包括距离测量、定位计算、速度计算等。设备之间的比选主要考虑灵敏度和载噪比、启动时间和定位精度。最终选定智能定位测速设备是瑞士UBLOX公司最新一代定位模块NEO-M8N,功率小于5W,精度可以达到2.0cmCEP,设备通过DTU核心模块可以实时发送至服务器,实时管控施工设备的位置。
        4.2EVC采集模块
        为实现对压实质量的控制,需要对压路机碾压轮的振动频率进行监控,主要用到ECV采集模块,安装在压路机的轮轴上,采集振动碾压情况下碾压轮的振动频率,转换为数字信号,间接反应工作面的压实情况。


5智能压实施工技术组成及工艺操作
        5.1智能压实施工技术的组成
        智能压实施工机械设备与传统压路机设备相同,主要区别是增加了传感器设备和分析显示系统,智能压实通过记录振动轮的力学状态进行分析计算,实现全路基压实指标采集和实时掌握。智能压实控制系统由定位、采集和显示三大功能部分组成。定位系统基于GNSS技术,通过GPS定位和接收实时采集压路机设备的位置信息。采集系统采用加速度传感器采集压路机振动轮上振动信号,传输到解调器上进行分析计算。显示系统是对采集信号的可视化展示,对压实信息进行打印和自动存储。
        5.2压实程控制
        根据路基填料粒径大小采用不同压实度评价方法。对于细粒土,通过现场试验规律总结出智能压实检测值(ICMV),并与压实度建立对应关系。通过设立智能压实目标值(ICMV)来判断检测区域的压实度是否达标。对压实度不达标的区域应分析原因并改进,如提升碾压作业工序、换填料、调整含水率等。对于细粒土,常采用沉降差来评价压实质量控制标准。
        5.3压实稳定性控制
        公路规范已形成压实度和路基回弹模量双指标路基质量控制标准。压实度控制压实质量,回弹模量指导路基填料选择。对于细粒土,通过试验方法建立压实度与回弹模量关系,在压实度和回弹模量均满足规范的前提下,通过采用压实控制指标ICMVi≥(ICMV)来控制路基稳定性。对于粗粒土,要建立智能压实检测值(ICMV)与沉降量的相关关系,当最后两遍碾压的沉降差和路基回弹模量均满足规范要求时,再判断最后两遍碾压的智能压实检测值(ICMV)变化率是否满足要求。
        5.4公路路基压实质量监测
        压实质量监控在公路建设中至关重要,因为压实质量影响路面的耐久性和使用性能。确保路基按规定压实是压实质量控制的一项重要任务,通常的做法主要依赖于对轧制参数(如轧制道次、轧辊速度和振动及压实厚度)的监测和控制。随机收集样本以评估压实质量的做法存在很大的缺陷。因为,有限的样品不能确保整个路基压实质量可靠,同时手动取样会中断后续活动,并可能对压实的路基造成破坏。此外,实验室测试非常费时,且无法提供压实质量的实时信息,从而导致压实不足或者过度压实的问题出现。智能压实技术主要利用现代计算机信息技术有效提高路基压实效果。整套测试系统主要包括:GPS系统、加速度传感器、机载计算机报告系统及用于HMA和WMA压实反馈控制的红外测温仪。通过综合测试、文件传输和控制系统,智能压路机可以做到对压实过程进行实时监控和适时调整,还可以通过彩色编码图连续记录,显示压实遍数和压实程度,同时进行温度测量(对HMA和WMA),并准确记录机械所处位置。
结束语
        压实质量管控系统对碾压施工过程具有很好的指导意义,系统对压实质量的预测值与实际值之间的误差很小,同时规律显示也有很好的匹配性,该压实系统可以在保障工程施工质量的同时,大幅提高压实作业的效率,杜绝因漏压、少压、超压引起的返工,减少资源、时间的浪费,同时可延长道路使用寿命,降低后期维护成本,具有显著的经济效益。智能压实监控技术的应用研究,是对信息化技术与公路施工质量管理有效结合的良好诠释。因此,通过信息化的监测方法对施工工程压实度进行全面、准确、实时的检测,是保证工程压实质量的重要措施,可进行推广。
参考文献
[1]赵富强,路基智能压实控制系统中关键参数在高速公路工程中的研究与应用[J].工程质量,2019,37(02):22-27.
[2]张忠强.基于CMV值的路基智能压实评价试验分析研究[D].河北大学,2017.
[3]陈镇金.路基施工振动压实智能化检测系统及应用研究[D].长沙理工大学,2017.
[4]刁小刚.公路工程路基路面压实施工技术探讨[J].智能城市,2017,3(07):151.
[5]魏连雨,张学金,曹东伟,赵立东.关于公路工程施工智能化压实技术的文献综述[J].公路交通科技(应用技术版),2017,11(09):57-60.
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