基于公路压实机械新技术的分析

基于公路压实机械新技术的分析

孙万涛

黑龙江省大庆市肇州县农村公路管理站166400

摘要：机械压实是建筑养路不可或缺的环节。随着近代国民经济的快速发展，公路道路修建规模发生了巨大的变化。当前不论是施工工况，还是工程复杂度，都对工程机械提出了新的要求。这不仅对工程机械提供了发展空间，同时也是现实的挑战，它促使来自各方的专业技术人员基于已有的发展经验不断进行改进与探索。

关键词：公路压实；机械技术；要点分析

一、公路压实的重要性

1、保证路面的平整度。路基路面是公路的基础，如果基础打不好，将会影响公路的质量，最直观的感受就是公路的平整度会受到影响，当车辆行驶在公路上时，会感觉到颠簸，情况严重的情况下，会造成车辆轮毂的受伤，所以，应当重视这种问题，在施工的过程中，保证路基路面的平整度。

2、保证路基的承载能力。在公路路基路面的压实施工环节中，要保证其具有较强的承载能力，因为，公路上行驶的车辆的重量较大，承载力不足将会使公路出现凹陷和拥包的情况，情况严重的还会影响路基下方各种管线的安全性，所以，路基的承载力也要引起重视。

二、公路压实机械新技术的分析

1、压实机械。轮胎式压路机适用于各种土壤压实，具有很广的应用空间，并且压实效果良好。特别是混凝土中的沥青压实，优点尤为突出。静力式压路机与重型压路机作用在路基压实中，轻型、中型更多的是针对路面压实。其中，格栅式、凸格式压路机的单位压力较大，通常用在填土与路基初压中，特别是粒度大小不一、湿度偏大的粘性土，效果尤为明显；而颗粒偏小、比较松散的非粘性土，效果较差。振动型压路机是利用机械进行高频振动，在被压材料的微粒出现共振后，结合微粒的动载功能，减小摩擦阻力，由于材料微粒与运动各不相同，所以破坏了微粒结构，出现相对位移，最后增大密度。在路面与路基压实中，除了要正确选用压实机械之外，还必须保障压实过程的均匀性。在机械作业中，尽量选用土方与运输施工等形式进行分层填筑与压实。

2、压实标准。土壤密实度作为衡量压实成果的关键，和土壤稳定性、强度有着密切的关系，所以通常用来比较质量。最大密度与实际压实度之间的比就是压实度，精确的压实度对确保路面、路基质量非常有效，同时还会影响整个工作流程的经济性。根据国家有关规定，对于不超过2级的公路，下路床与上路床压实度不能小于93%，压实度必须超过90%，只有确定了公路土壤水温、气候特征、路面类别等因素后，再综合考虑。针对水文相对较好或者干旱地段，要求相对较小，而压实度会随着路面等级不断提高。

3、压实技术

3.1压实控制。近年来，随着工程土方工程量逐渐增多，传统的施工控制已难以满足公路压实要求。新兴技术的应用带动了压实过程的自动化控制、监测与调节。很多人认为：压实就是机器，利用基础功能与部件振动来反映公路压实程度，这也是一种相对科学的控制技术。施工单位整合公路施工的检测与压实基础，进行实时处理。国外很多项目已经有信息实时处理与路面基层压实先例，该硬件设备包含压实度仪、压路机、记录系统与计算机软件等。工作原理是：利用压实度将竖向振动变成电信号传输给相关器件；处理器结合已有信号，对频率、压实值进行计算与显示；施工人员结合仪表数据检测压实度。

3.2机械智能化。随着自动化控制技术与微电子技术的应用与发展，电子控制与液压的整合，让压实机的使用、制造、维修与设计步入智能化的局面，同时也极大地提高了压实性。随着计算机的广泛应用，机械压实结合土质反映的信息，就能改善工作参数，如：碾压次数、速度与振动频率等，让压实机械符合外部环境的工作需要。通过流量、压力与速度等传感器，及时将压路机的工作状态渗透到诊断系统中，这样才能保障振幅与振动频率的调整、故障报警与压实度检测，让作业一直处在较好的工作状态中。机械压实智能化，使压实系统结合实际情况就能自主选择，并且与被压材料的相关情况以及振幅匹配，它的优势也很明显，不仅能改善压实度，还能避免压实机械工作参数和材料密实度不匹配，以尽量消除跳振，从源头上避免粗骨破碎。压实系统结合被压实材料密度以及工作参数，如：机械材料压实时，对于密度较小的情况，会自动调整工作方式最后输出较大的激振力；对于压实材料密度高的情况，在调整水平输出方向的同时，达到公路压实度与均匀性要求。压实系统则是通过调整幅度、处理信号，实现转动机自动布局。

三、公路压实施工中需要注意的问题

1、含水量控制。一般情况下，公路工程路基路面压实施工过程中，要严格控制其中的含水量，因为如果其中的含水量较高，就会增加路基路面的形变能力，不利于压实操作，如果其中的含水量较低，则不利于填土的均匀摊铺，所以，在压实的过程中，一定要做好含水量控制工作。施工单位可以参考土的夯击试验数据来确定路基路面的含水量。对于路基的含水量控制，可以通过换填技术来实现，砂砾等回填材料的稳定性较强，不容易被腐蚀或者与其它物质发生反应。换填技术是公路建设过程中常用的一种技术，但是，它也有自身的局限性，并不是所有的公路建设项目都能运用此法，只有当基础地面较浅时，才能使用这种方法，因为如果基础路面较深，上部的卵石、矿渣等材料会由于自身的重力而下沉，并不能起到防止沉降的目的。对于沥青的含水量，则应当在拌料过程中，进行控制，避免掺入较多的水分。

2、温度控制。在公路路面的压实过程中，要控制好施工温度，温度对沥青的性能会产生非常大的影响，如果施工现场的温度过低，沥青会有开裂的问题，如果现场的温度过高，沥青的柔韧性非常强，因此，在施工中，一定要严格地掌握好施工场所的温度。一般在实际操作中会采取控制温度和改善约束条件的方法，对现场的温度进行控制。当路桥施工所用的碎石温度过高时，要对其进行喷水作业，使它的温度得以降低，同时，混沥青的浇筑温度也就随之下降。当施工的季节为夏季时，温度普遍较高，更需要取喷水作业的方式，在施工时，先把水管埋设在沥青中，然后再注入冷水，此时，沥青的温度就会降低。

四、公路压实机械的发展形势

随着计算机、微电子与各种传感技术的应用与推广，也促进了机械电子液压一体化的迅速发展。在各种电磁控制、液压伺服、电子元件与密室性装置检测的应用，都提高了施工效率与压实质量。从当前的发展局势来看，机器人化与智能化将进入未来压路机的工作领域，在压实过程中，进行实时监测，并且将机械过渡到自动化的领域，在技术应用与学习中，进行最优控制[4]。当然，在这期间，机器也可以整合图纸设计要求，对参数做出恰当的调整，并且对该工程进行实时监测，以及时分析各项故障与技术状态，同时对设备自身也进行信息化管理，提高状态监测技术和故障诊断技术，以使机器在最佳状态下工作。

结束语

总之，随着各种先进科学技术的应用，对压实与机械状态进行实时监测得到了明显改善，逐步面向自动化与智能化发展，从而提高公路施工建设的质量，以更好地提高企业经济效益。

参考文献

[1]张瑞凯.当代路面与压实机械发展的新趋势[J].筑路机械与施工机械化,2015(23):140-141.

[2]高旭明.粉砂土路基的成型工艺与现场检测技术的研究[D].东北林业大学,2013.