高速公路路基土方工程机械化施工技术探究

杨建华

（甘肃省武威公路局，甘肃 武威 733000）

0 引言

高速公路建设是保障城市交通优化的重要基础，通过整个交通格局的完善，进一步强化城际之间的沟通，以此来实现经济体系的同步发展。从现场施工角度来讲，路基土方工程作为高速公路项目建设的基本，其是针对整个高速公路的建设格局，确定出在固有区域内，地基施工应当遵循的各类工序，然后结合人力资源、机械设备资源等进行合理化的布局施工，真正实现以最小的资源成本进行最大价值的挖掘，从而避免资源浪费问题。但是受限于整个地质复杂工况的问题，在实际工程建设时，必须严格按照相关机制，实现对整个地基的科学性挖掘与压实。例如在冻土区层、岩石土层等，其本身所呈现出的结构特点，如果按照原有的人工挖掘必然降低整体施工效率，此时则应采取定点爆破的模式，然后利用推土机挖掘机等对地区内的硬质实体进行挖掘，以提高施工效率，保证项目工程开展的持续性。本文则是针对高速公路路基土方工程机械化施工技术进行探讨，仅供参考。

1 我国高速公路路基土方工程机械化施工技术发展现状

高速公路建设是以国家发展战略为指标来设定的一项具有大规模、周期性较长的基础建设格局，从整体施工项目来讲，从前期设计、中期施工以及后期运维等工序，都具有一定的复杂的特点，其本身必须立足于整个施工结构之上，结合生态环境社会地区发展趋势等，构筑出科学性的公路建设规划，以保证资源的合理利用。[1]伴随着工程机械化技术及设备的不断优化，整个工程建设模式已经由原有的人工机械操作逐渐转变为自动化、智能化操控，通过机械设备的应用可以进一步强化实际工程建设效率，降低因为人力操作而产生的工程施工误差问题等，强化整个路基土方工程的施工效率。但是从我国现有的建设机制来讲国外先进的技术体系存在一定差距，其主要体现在下列几方面。

1.1 高速公路路基土方工程机械化施工技术研究力度缺失

高速公路路基施工具有一定的复杂性，其受到外界因素关联影响较大，例如工程材料、路面建设宽度及敷设厚度等，其本身所呈现出的施工属性，对于整个路基土方施工技术而言，需要通过从不同方面对整个施工工序的界定，实现基于地质复杂性、生态环境多样性因素影响的规范化施工。但是现有的工程建设并未能针对此影响因素来制定相对应的施工，这就造成机械化施工方案，在具体落实过程中难以真正普适于整个路基土方工程施工中，进而加大了整体施工成本。对于此，必须针对整个工程体系所呈现出的属性来=，构筑出相对应的机械化施工方案，保证各类施工工序的落实，可以精准地契合到整个工程项目中，进而有效规避因为施工工序不达标所产生的资源浪费问题。[2]

1.2 机械化施工工艺与预期设定指标之间存在的差异问题

路基压实密度作为土方工程施工的一项重要指标，其是保证整个工程结构可以维系后续公路建设需求的基础保障。从国家所设定的技术基准来讲，针对路基土方所设定的压实厚度应小于30 厘米，如果是路堤区域施工，厚度应在40～50 厘米之间，当然此类指标的设定是针对大型压实机械设备的承载效果来讲的（12～15 吨）。[3]但是伴随着我国机械化设备及技术的不断更新，整个工业技术水平落实到压实机械设备中，其将对原有的压实工艺进行优化，例如压实工序以及压实技术的转变，真正实现压实机械化由原有的静压操控模式，逐渐转变为震动与夯实结合的压实模式。这样一来，从压实效果来讲，其本身所呈现出的压实能力已经超出公路路基土方工程施工基准，将造成现场施工规范与整个施工能力存在一定的差异性，例如施工进度施工质量，如果仍然按照原有的施工基准来进行规划的话，则必然造成资源成本方面的过渡消耗，影响整体工程建设。[4]

2 高速公路路基土方工程机械化施工技术研究

2.1 机械化施工配置需求

高速公路路基土方工程机械化施工中，其所呈现出的施工特点是按照机械化本身在整个工程建设中所具备的指标，制定出与工程量施工相关联的各类作业形式，进一步确保机械类型，机械施工效率等可以满足路基土方工程的施工强度，保证整个工程项目的开设是符合工程建设周期的。对于此，在对整个机械施工配置进行设定时，应按照下列操作执行。

2.1.1.配置方案的选取原则

从路基土方工程施工角度来讲，整个机械化操作设计及具体施工是按照预期规定的任务基准来设定的，这就需要在现场施工中承接土方挖掘、压实以及运输的各类设备，必须严格按照类型功率等，确保每一项机械化施工设备所呈现出的施工进度、施工质量等可以满足复杂化的路基土方工程施工，降低因为外界因素、内部因素所造成的干扰问题。但是考虑到整个路基土方施工所呈现出的成本消耗属性，这就需要在实际配置过程中必须遵循成本性、效率性、质量性的原则，充分考虑到整个路径质量与结构所呈现出的特点是否能够在当前施工试一下，保证各项施工参数符合整体施工需求，例如挖掘速率、压实参数等，通过宏观角度的建设，确保每一项施工技术基准的落实是符合工程建设需求的，这样才可有效突破传统技术施工的局限，真正实现增益损耗的建设施工效果。[5]

2.1.2.配置方案的优化原则

机械设备的施工角度来讲，在整个工程土方项目中，其本身所呈现出的配置是建立在工程周期，成本损耗等方面来进行综合化配置与界定的。这就需要每一个承载施工个体的机械设备，通过不同设备载体之间的有效联动，实现对整个工程项目的统筹化设定，然后对整体施工方案进行逐步优化，确保工程建设需求是符合现阶段整个施工周期所设定的规划指标。[6]例如在现场施工时，针对挖掘设备及压实设备来制定与图纸结构、机械配置相关联的施工方案，保证挖掘工具、运输工具、压实工序的开展，可以严格贴合于整个机械化施工配置方案，这样才可以有效保证整体施工流程是建立在相关影响因素之上来进行施工拓展的，进一步降低经济成本的损耗，提高工程建设质量。

2.2 机械化施工控制基准

从现场施工角度来讲，机械化设备在进行施工时，是按照机械设备工作属性以及施工需求来进行综合化配置，其主要通过前期准备工作，然后制定与汽车检修、压路机调整、拖拉机保养技术、标准学习相关联的各类基础工序，对下一步灰土填制工程进行相关联的技术支撑。然后通过机械设备运土、人工敷设、设备搅拌等工序，实现对整个灰土路基的平整处理，初压处理、复压处理、终压处理以及养护处理等，这样通过整个机械化施工，可以真正确保每一项施工工序的开展是严格贴合于整个工程建设指标的，进而保证工程施工的科学性与完整性。针对此类机械化施工工序设定相对应的指标，则主要是通过质量、方面精度方面及成本方面来设定相对应的控制机制。[7]

首先，在质量基准方面。整个高速公路路基土方工程填筑质量是与施工组织规划整体施工工序、压实密度等呈现出线性关系，这就需要在现场施工过程中，整体工程开展模式中所涵盖的各类影响因素必须全过程受限于整个组织规划中，这样才可进一步保证相关工程建设参数是符合整体建设基准的，进一步确保整体工程建设质量。[8]

其次，在精度基准方面。机械化施工技术的落实可以有效提高整体工程建设效率，同时由于机械化设备的多适应性、多线程操控性质，可以克服相对应的自然影响因素、质影响因素等，保证整体工程建设是建立在成本节约之上来完成的，此过程中则需要针对每一项施工工序所消耗的周期来设定相对应的工程建设指标，确保每一个机械设备的运行可以符合整体工程建设进度，进而达到保质保量的施工，降低不同机械设备在运行过程中产生的碰撞问题。

最后，在成本基准方面。在机械化施工技术的支撑下，高速公路路基土方工程项目的开展是在保证施工质量与施工进度的前提下，可以通过多成本节约的模式，降低整体工程的成本消耗，保证在短时间内提高建筑企业的经济收益。在此过程中，承接机械化施工设备配置的各项基准则，应进一步缩减成本消耗指标，整个工程项目开展规划体系之上，来实现对相关成本的科学化缩减，以此来降低整体工程消耗量。

3 高速公路路基土方工程机械化施工质量控制研究

针对机械化施工技术的开展进行质量控制是保证整个路基土方工程项目建设的重要基础，只有确保整体工程项目的施工环节达到相对应的建设指标，才可进一步对工程施工进度及施工成本进行有效调控。从工程施工所呈现出的特性，不同机械化施工设备类型，对于工程项目工序开展具有对接性，例如推土机设备、装载机设备、卸车设备、压路机设备、平地机设备、洒水车设备等，整体施工工艺的开展，必须按照相对应的建设指标予以执行，才可进一步强化工程建设质量，确保路基土方工程可以符合后续高速公路的建设诉求。但是从整个施工工序所呈现出的质量控制比例来讲，其中以土层压实所占据的主体控制比例较大，因为在路基土方施工中，只有确保整个土层压实度符合工程建设诉求，才可有效确保后续工程施功的持续性与科学性。

从实际压实属性来讲，其本身所呈现出的施工特点可以有效提高高速公路路基的抗剪程度，增强公路路基在坡行地质结构中的稳定性。其次，通过对整个路基结构的样式可以进一步降低对原有路基面的损坏程度，通过各项材料可以提高内部结构应力增强路基在投入使用过程中的荷载强度与防渗水强度等，进一步提高路基结构的稳定，增强高速公路的使用寿命。在实际工作中必须针对现场地理结构、地质属性等，制定相对应的压实措施，例如振动压实法、静力压实法、夯实压实法，通过不同材料属性所呈现出的结构的特点，选取相对应的压实方法，可以有效提高工程施工效率，避免因为施工工艺所产生的施工质量差异问题。例如针对地质结构中的大颗粒物体等，则需要采用振动压实方法，通过振动器的高频率输出令材料之间产生共振现象，这样便可有效将大颗粒材料所产生的孔隙进行填充，以提高结构的稳定性。而在具有粘性土质的路基结构中，则应采取静力压实方法，通过滚轮来确定好压实参数，保证粘性材料之间可以通过静力输出的模式来降低材料本身所呈现出的形变参数，进一步提高结构质量性。夯实压实方法则是适用于多类路基施工中，其主要是通过重物向下冲击的形式来达到瞬时时间点的土体压缩，进一步提高土层的压实度。在实际质量控制中必须严格遵守相对应的施工工序，以科学化的配置实现对整体工程建设的有效调控，进而达到降损增益的施工效果。

4 结语

综上所述，高速公路路基土方施工工程的建设具有复杂特点，其必须依据整个工程项目的开设进度、开设质量的诉求，建设相对应的机械化施工指标，确保每一项机械设备及施工工序的落实可以推动公路建设需求，同时也可达到成本节约提高建设效率的效果，为机械化施工技术的落实奠定坚实基础。