高速公路路基土方工程機械化施工技術探究

楊建華

（甘肅省武威公路局，甘肅 武威 733000）

0 引言

高速公路建設是保障城市交通優化的重要基礎，通過整個交通格局的完善，進一步強化城際之間的溝通，以此來實現經濟體系的同步發展。從現場施工角度來講，路基土方工程作為高速公路項目建設的基本，其是針對整個高速公路的建設格局，確定出在固有區域內，地基施工應當遵循的各類工序，然后結合人力資源、機械設備資源等進行合理化的布局施工，真正實現以最小的資源成本進行最大價值的挖掘，從而避免資源浪費問題。但是受限于整個地質復雜工況的問題，在實際工程建設時，必須嚴格按照相關機制，實現對整個地基的科學性挖掘與壓實。例如在凍土區層、巖石土層等，其本身所呈現出的結構特點，如果按照原有的人工挖掘必然降低整體施工效率，此時則應采取定點爆破的模式，然后利用推土機挖掘機等對地區內的硬質實體進行挖掘，以提高施工效率，保證項目工程開展的持續性。本文則是針對高速公路路基土方工程機械化施工技術進行探討，僅供參考。

1 我國高速公路路基土方工程機械化施工技術發展現狀

高速公路建設是以國家發展戰略為指標來設定的一項具有大規模、周期性較長的基礎建設格局，從整體施工項目來講，從前期設計、中期施工以及后期運維等工序，都具有一定的復雜的特點，其本身必須立足于整個施工結構之上，結合生態環境社會地區發展趨勢等，構筑出科學性的公路建設規劃，以保證資源的合理利用。[1]伴隨著工程機械化技術及設備的不斷優化，整個工程建設模式已經由原有的人工機械操作逐漸轉變為自動化、智能化操控，通過機械設備的應用可以進一步強化實際工程建設效率，降低因為人力操作而產生的工程施工誤差問題等，強化整個路基土方工程的施工效率。但是從我國現有的建設機制來講國外先進的技術體系存在一定差距，其主要體現在下列幾方面。

1.1 高速公路路基土方工程機械化施工技術研究力度缺失

高速公路路基施工具有一定的復雜性，其受到外界因素關聯影響較大，例如工程材料、路面建設寬度及敷設厚度等，其本身所呈現出的施工屬性，對于整個路基土方施工技術而言，需要通過從不同方面對整個施工工序的界定，實現基于地質復雜性、生態環境多樣性因素影響的規范化施工。但是現有的工程建設并未能針對此影響因素來制定相對應的施工，這就造成機械化施工方案，在具體落實過程中難以真正普適于整個路基土方工程施工中，進而加大了整體施工成本。對于此，必須針對整個工程體系所呈現出的屬性來=，構筑出相對應的機械化施工方案，保證各類施工工序的落實，可以精準地契合到整個工程項目中，進而有效規避因為施工工序不達標所產生的資源浪費問題。[2]

1.2 機械化施工工藝與預期設定指標之間存在的差異問題

路基壓實密度作為土方工程施工的一項重要指標，其是保證整個工程結構可以維系后續公路建設需求的基礎保障。從國家所設定的技術基準來講，針對路基土方所設定的壓實厚度應小于30 厘米，如果是路堤區域施工，厚度應在40～50 厘米之間，當然此類指標的設定是針對大型壓實機械設備的承載效果來講的（12～15 噸）。[3]但是伴隨著我國機械化設備及技術的不斷更新，整個工業技術水平落實到壓實機械設備中，其將對原有的壓實工藝進行優化，例如壓實工序以及壓實技術的轉變，真正實現壓實機械化由原有的靜壓操控模式，逐漸轉變為震動與夯實結合的壓實模式。這樣一來，從壓實效果來講，其本身所呈現出的壓實能力已經超出公路路基土方工程施工基準，將造成現場施工規范與整個施工能力存在一定的差異性，例如施工進度施工質量，如果仍然按照原有的施工基準來進行規劃的話，則必然造成資源成本方面的過渡消耗，影響整體工程建設。[4]

2 高速公路路基土方工程機械化施工技術研究

2.1 機械化施工配置需求

高速公路路基土方工程機械化施工中，其所呈現出的施工特點是按照機械化本身在整個工程建設中所具備的指標，制定出與工程量施工相關聯的各類作業形式，進一步確保機械類型，機械施工效率等可以滿足路基土方工程的施工強度，保證整個工程項目的開設是符合工程建設周期的。對于此，在對整個機械施工配置進行設定時，應按照下列操作執行。

2.1.1.配置方案的選取原則

從路基土方工程施工角度來講，整個機械化操作設計及具體施工是按照預期規定的任務基準來設定的，這就需要在現場施工中承接土方挖掘、壓實以及運輸的各類設備，必須嚴格按照類型功率等，確保每一項機械化施工設備所呈現出的施工進度、施工質量等可以滿足復雜化的路基土方工程施工，降低因為外界因素、內部因素所造成的干擾問題。但是考慮到整個路基土方施工所呈現出的成本消耗屬性，這就需要在實際配置過程中必須遵循成本性、效率性、質量性的原則，充分考慮到整個路徑質量與結構所呈現出的特點是否能夠在當前施工試一下，保證各項施工參數符合整體施工需求，例如挖掘速率、壓實參數等，通過宏觀角度的建設，確保每一項施工技術基準的落實是符合工程建設需求的，這樣才可有效突破傳統技術施工的局限，真正實現增益損耗的建設施工效果。[5]

2.1.2.配置方案的優化原則

機械設備的施工角度來講，在整個工程土方項目中，其本身所呈現出的配置是建立在工程周期，成本損耗等方面來進行綜合化配置與界定的。這就需要每一個承載施工個體的機械設備，通過不同設備載體之間的有效聯動，實現對整個工程項目的統籌化設定，然后對整體施工方案進行逐步優化，確保工程建設需求是符合現階段整個施工周期所設定的規劃指標。[6]例如在現場施工時，針對挖掘設備及壓實設備來制定與圖紙結構、機械配置相關聯的施工方案，保證挖掘工具、運輸工具、壓實工序的開展，可以嚴格貼合于整個機械化施工配置方案，這樣才可以有效保證整體施工流程是建立在相關影響因素之上來進行施工拓展的，進一步降低經濟成本的損耗，提高工程建設質量。

2.2 機械化施工控制基準

從現場施工角度來講，機械化設備在進行施工時，是按照機械設備工作屬性以及施工需求來進行綜合化配置，其主要通過前期準備工作，然后制定與汽車檢修、壓路機調整、拖拉機保養技術、標準學習相關聯的各類基礎工序，對下一步灰土填制工程進行相關聯的技術支撐。然后通過機械設備運土、人工敷設、設備攪拌等工序，實現對整個灰土路基的平整處理，初壓處理、復壓處理、終壓處理以及養護處理等，這樣通過整個機械化施工，可以真正確保每一項施工工序的開展是嚴格貼合于整個工程建設指標的，進而保證工程施工的科學性與完整性。針對此類機械化施工工序設定相對應的指標，則主要是通過質量、方面精度方面及成本方面來設定相對應的控制機制。[7]

首先，在質量基準方面。整個高速公路路基土方工程填筑質量是與施工組織規劃整體施工工序、壓實密度等呈現出線性關系，這就需要在現場施工過程中，整體工程開展模式中所涵蓋的各類影響因素必須全過程受限于整個組織規劃中，這樣才可進一步保證相關工程建設參數是符合整體建設基準的，進一步確保整體工程建設質量。[8]

其次，在精度基準方面。機械化施工技術的落實可以有效提高整體工程建設效率，同時由于機械化設備的多適應性、多線程操控性質，可以克服相對應的自然影響因素、質影響因素等，保證整體工程建設是建立在成本節約之上來完成的，此過程中則需要針對每一項施工工序所消耗的周期來設定相對應的工程建設指標，確保每一個機械設備的運行可以符合整體工程建設進度，進而達到保質保量的施工，降低不同機械設備在運行過程中產生的碰撞問題。

最后，在成本基準方面。在機械化施工技術的支撐下，高速公路路基土方工程項目的開展是在保證施工質量與施工進度的前提下，可以通過多成本節約的模式，降低整體工程的成本消耗，保證在短時間內提高建筑企業的經濟收益。在此過程中，承接機械化施工設備配置的各項基準則，應進一步縮減成本消耗指標，整個工程項目開展規劃體系之上，來實現對相關成本的科學化縮減，以此來降低整體工程消耗量。

3 高速公路路基土方工程機械化施工質量控制研究

針對機械化施工技術的開展進行質量控制是保證整個路基土方工程項目建設的重要基礎，只有確保整體工程項目的施工環節達到相對應的建設指標，才可進一步對工程施工進度及施工成本進行有效調控。從工程施工所呈現出的特性，不同機械化施工設備類型，對于工程項目工序開展具有對接性，例如推土機設備、裝載機設備、卸車設備、壓路機設備、平地機設備、灑水車設備等，整體施工工藝的開展，必須按照相對應的建設指標予以執行，才可進一步強化工程建設質量，確保路基土方工程可以符合后續高速公路的建設訴求。但是從整個施工工序所呈現出的質量控制比例來講，其中以土層壓實所占據的主體控制比例較大，因為在路基土方施工中，只有確保整個土層壓實度符合工程建設訴求，才可有效確保后續工程施功的持續性與科學性。

從實際壓實屬性來講，其本身所呈現出的施工特點可以有效提高高速公路路基的抗剪程度，增強公路路基在坡行地質結構中的穩定性。其次，通過對整個路基結構的樣式可以進一步降低對原有路基面的損壞程度，通過各項材料可以提高內部結構應力增強路基在投入使用過程中的荷載強度與防滲水強度等，進一步提高路基結構的穩定，增強高速公路的使用壽命。在實際工作中必須針對現場地理結構、地質屬性等，制定相對應的壓實措施，例如振動壓實法、靜力壓實法、夯實壓實法，通過不同材料屬性所呈現出的結構的特點，選取相對應的壓實方法，可以有效提高工程施工效率，避免因為施工工藝所產生的施工質量差異問題。例如針對地質結構中的大顆粒物體等，則需要采用振動壓實方法，通過振動器的高頻率輸出令材料之間產生共振現象，這樣便可有效將大顆粒材料所產生的孔隙進行填充，以提高結構的穩定性。而在具有粘性土質的路基結構中，則應采取靜力壓實方法，通過滾輪來確定好壓實參數，保證粘性材料之間可以通過靜力輸出的模式來降低材料本身所呈現出的形變參數，進一步提高結構質量性。夯實壓實方法則是適用于多類路基施工中，其主要是通過重物向下沖擊的形式來達到瞬時時間點的土體壓縮，進一步提高土層的壓實度。在實際質量控制中必須嚴格遵守相對應的施工工序，以科學化的配置實現對整體工程建設的有效調控，進而達到降損增益的施工效果。

4 結語

綜上所述，高速公路路基土方施工工程的建設具有復雜特點，其必須依據整個工程項目的開設進度、開設質量的訴求，建設相對應的機械化施工指標，確保每一項機械設備及施工工序的落實可以推動公路建設需求，同時也可達到成本節約提高建設效率的效果，為機械化施工技術的落實奠定堅實基礎。