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摘 要:冲击碾压是利用冲击式压路机低频大振幅冲击力作用于填土,并快速连续周期性地作用,产生强烈的冲击波向下深层传播,对路基填土进行冲击碾压,可以提高填土的密实度,加速路基下沉,减少路基完工后的总沉降量,提高路基的整体强度和承载力,保证高速公路的使用质量。本文结合工程项目的实际情况,以施工试验段为例,重点介绍冲击碾压施工工艺、施工方法及步骤。简要分析冲击碾压后的实际效果。
关健词:路基;冲击碾压;施工工艺
1.工程概况
国道主干线南昌绕城高速公路乐化至温家圳段是江西省南昌市的东绕城高速公路,该工程起于乐化幽兰镇,途经武阳、塔城、架桥,最后终于温家圳的墨溪陈家枢纽互通立交,全长71.645km,是一条全封闭、全立交、双向六车道高速公路。
B4-2合同段起讫桩号为K69+000-K72+964.867,路线全长3.965Km。其主体工程为路基土方,填方120万m3,平均填土高度3-6m,跨铁路立交及匝道立交桥头填土高度达12m,全部土方均采用素土进行填筑。
根据项目办要求,路基冲击碾压的具体方案是对于路基填土高度在3-6m路段,在路基填筑至路床顶面以下20cm时进行冲击碾压一次(12遍/次);路基填土高度在6-12米路段,进行冲击碾压2次(12遍/次),在路基高度填筑到一半时冲击第一次,填筑到路床顶面以下20cm时冲击第二次。在实际施工中,我们结合现场实际情况,选取土质、施工状况均具有代表性的K71+575-K71+775段作为路基冲击碾压试验断面,实行全过程跟踪检测,收集施工中的各项技术指标参数,总结并确定冲击碾压施工工艺、施工方法,同时进一步验证冲击碾压的实际效果。
2.冲击碾压施工总体组织
2.1人员及机械设备配置
2.1.1人员安排
施工负责人1名:负责施工现场指挥,协调。
测量人员3名:负责施工测量。
试验人员3名:负责试验检测和控制。
机械操作手若干名。
2.2.2机械设备配置
YCT30S牵引式冲击压路机1台,PY180平地机1台,18J振动压路机1台,洒水车1辆,压实度检测工具1套,全站仪1台,水准仪1台。
3.施工步骤
3.1工作面的准备
冲击碾压前,按常规完成待冲击碾压路段的检测,用平地机对冲碾的工作面进行清理,整平,检测冲击碾压前的路基含水量,若表面失水严重,要充分洒水湿润,以避免影响冲击碾压的效果,同时减少施工过程中的扬尘。
3.2施工断面布置
测量放样,恢复中桩、边桩,按每50米(以试验路段为例,桩号K71+625、K71+675、K71+725)布设沉降和压实度检测断面,按每个检测断面布置3点的要求埋设观测点标志,埋设位置为中桩及左右各9m,检测点标志采用Ф16*200mm钢筋,上端焊接50*50*5mm钢板制成,埋入填土内时,钢板在上,钢板距填土表面15mm。
3.3高程及压实度检测
冲击碾压前观测沉降标志的标高,并做好记录。
冲击碾压前检测点压实度的检测,检测位置在填土表面以下20cm~40cm、40cm~60 cm、60cm~80cm 各层面压实度,检测中注意避开高程检测点,以免影响高程检测准确性。同时压实度检测点要在3m范围内适当位移,避免在同一地点检测,影响压实度准确性。
3.4冲击碾压施工
冲击压路机进行冲击碾压,机械行进速度在10-15km/h之间,从路基的一侧向另一侧转圈冲碾,冲碾顺序应符合“先两边,后中间”错轮进行,轮迹覆盖整个路基表面为冲碾一遍,由于冲击压路机双轮各宽O.9m.两轮内边距1.17m,行驶两次为一遍,其冲碾宽度2.97m。每次冲击力按冲碾轮触地面积边缘与地表以(45-φ/2)夹角向土体内分布土压力,每遍第二次的单轮由第一次两轮内边距中央通过,形成的理论冲碾间隙双边各0.135m。当第二遍的第一次向内移动0.2m冲碾后,即将第一遍的间隙全部碾压。第三遍再恢复到第一遍的位置冲碾,依次进行至最终遍数。
3.5路基面重新整型
冲击碾压完成后冲压过的路基顶面出现明显起伏不平且较为松散,为保证上层压实度、外观满足要求,用平地机对路基表层重新整平,用振动压路机碾压密实,达到压实度要求。若路基表层出现失水,导致表层干裂、扬尘,应及时安排洒水车洒水,以保证压实效果。
3.6施工注意事项
3.6.1冲击碾压时遇结构物应调头,轮边距结构物安全距离不小于5米。
3.6.2冲碾过程中如果因轮迹过深而影响压实进行时,可用平地机平整后再进行冲击碾压,若路基表面扬尘,可用洒水车适量均匀洒水后继续冲碾,防止表面粉尘化,影响能量深层传递。
3.6.3车辆转弯时应调整转弯路线,使冲击凸轮落点不致重复前次落点,以减少波浪现象。
4.质量检测
现场的质量检测是施工的重要要素之一,也是施工的重要环节。通过对沉降量观测及压实度检测数据的反馈分析,可以验证施工设计的科学性和合理性,以及施工工艺、方法的可行性,以便及时、准确的调整和修正施工方法。
4.1沉降量观测
沉降量观测主要是根据布设的沉降观测点,在冲击碾压前用水平仪测定沉降标志的标高,每次冲击碾压6遍和冲碾12遍后,分别作一次观测点标志的沉降观测,并做好记录。
4.2压实度检测
压实度的检测要求对每个断面检测2点,检测点的位置为距中线2/3的路基宽度(半幅路基宽度),左右各一点,每次冲击碾压6遍和冲碾12遍后,分别作一次压实度检测,亦做好记录。
4.3资料的分析整理
冲碾工作完成后,对沉降观测及压实度检测结果进行分析整理,并作为工程质检资料的一部分进行保存。
5.结论
通过对路基冲击碾压试验段施工过程中高程、压实度检测数据的总结,得出沉降量、压实度对照表。总结对照表中的各项数据发现,已碾压合格的路基在进行冲击碾压6遍后20cm~40cm压实度有明显降低,40cm~60cm 压实度有少许提高、60cm~80cm 压实度有少量提升,标高变化较小,再次冲击碾压12遍后20cm~40cm压实度有明显回升并高于冲击碾压前,40cm~60cm压实度继续提高、60cm~80cm压实度有少量上升,再次冲击碾压后标高沉降3.5cm。通过检测结果显示,对于已碾压成型的路基进行冲击碾压可以有效提高路基压实度,对保证路基填筑质量,提高路基的整体强度与均匀性,减小工后沉降有较好效果。
关健词:路基;冲击碾压;施工工艺
1.工程概况
国道主干线南昌绕城高速公路乐化至温家圳段是江西省南昌市的东绕城高速公路,该工程起于乐化幽兰镇,途经武阳、塔城、架桥,最后终于温家圳的墨溪陈家枢纽互通立交,全长71.645km,是一条全封闭、全立交、双向六车道高速公路。
B4-2合同段起讫桩号为K69+000-K72+964.867,路线全长3.965Km。其主体工程为路基土方,填方120万m3,平均填土高度3-6m,跨铁路立交及匝道立交桥头填土高度达12m,全部土方均采用素土进行填筑。
根据项目办要求,路基冲击碾压的具体方案是对于路基填土高度在3-6m路段,在路基填筑至路床顶面以下20cm时进行冲击碾压一次(12遍/次);路基填土高度在6-12米路段,进行冲击碾压2次(12遍/次),在路基高度填筑到一半时冲击第一次,填筑到路床顶面以下20cm时冲击第二次。在实际施工中,我们结合现场实际情况,选取土质、施工状况均具有代表性的K71+575-K71+775段作为路基冲击碾压试验断面,实行全过程跟踪检测,收集施工中的各项技术指标参数,总结并确定冲击碾压施工工艺、施工方法,同时进一步验证冲击碾压的实际效果。
2.冲击碾压施工总体组织
2.1人员及机械设备配置
2.1.1人员安排
施工负责人1名:负责施工现场指挥,协调。
测量人员3名:负责施工测量。
试验人员3名:负责试验检测和控制。
机械操作手若干名。
2.2.2机械设备配置
YCT30S牵引式冲击压路机1台,PY180平地机1台,18J振动压路机1台,洒水车1辆,压实度检测工具1套,全站仪1台,水准仪1台。
3.施工步骤
3.1工作面的准备
冲击碾压前,按常规完成待冲击碾压路段的检测,用平地机对冲碾的工作面进行清理,整平,检测冲击碾压前的路基含水量,若表面失水严重,要充分洒水湿润,以避免影响冲击碾压的效果,同时减少施工过程中的扬尘。
3.2施工断面布置
测量放样,恢复中桩、边桩,按每50米(以试验路段为例,桩号K71+625、K71+675、K71+725)布设沉降和压实度检测断面,按每个检测断面布置3点的要求埋设观测点标志,埋设位置为中桩及左右各9m,检测点标志采用Ф16*200mm钢筋,上端焊接50*50*5mm钢板制成,埋入填土内时,钢板在上,钢板距填土表面15mm。
3.3高程及压实度检测
冲击碾压前观测沉降标志的标高,并做好记录。
冲击碾压前检测点压实度的检测,检测位置在填土表面以下20cm~40cm、40cm~60 cm、60cm~80cm 各层面压实度,检测中注意避开高程检测点,以免影响高程检测准确性。同时压实度检测点要在3m范围内适当位移,避免在同一地点检测,影响压实度准确性。
3.4冲击碾压施工
冲击压路机进行冲击碾压,机械行进速度在10-15km/h之间,从路基的一侧向另一侧转圈冲碾,冲碾顺序应符合“先两边,后中间”错轮进行,轮迹覆盖整个路基表面为冲碾一遍,由于冲击压路机双轮各宽O.9m.两轮内边距1.17m,行驶两次为一遍,其冲碾宽度2.97m。每次冲击力按冲碾轮触地面积边缘与地表以(45-φ/2)夹角向土体内分布土压力,每遍第二次的单轮由第一次两轮内边距中央通过,形成的理论冲碾间隙双边各0.135m。当第二遍的第一次向内移动0.2m冲碾后,即将第一遍的间隙全部碾压。第三遍再恢复到第一遍的位置冲碾,依次进行至最终遍数。
3.5路基面重新整型
冲击碾压完成后冲压过的路基顶面出现明显起伏不平且较为松散,为保证上层压实度、外观满足要求,用平地机对路基表层重新整平,用振动压路机碾压密实,达到压实度要求。若路基表层出现失水,导致表层干裂、扬尘,应及时安排洒水车洒水,以保证压实效果。
3.6施工注意事项
3.6.1冲击碾压时遇结构物应调头,轮边距结构物安全距离不小于5米。
3.6.2冲碾过程中如果因轮迹过深而影响压实进行时,可用平地机平整后再进行冲击碾压,若路基表面扬尘,可用洒水车适量均匀洒水后继续冲碾,防止表面粉尘化,影响能量深层传递。
3.6.3车辆转弯时应调整转弯路线,使冲击凸轮落点不致重复前次落点,以减少波浪现象。
4.质量检测
现场的质量检测是施工的重要要素之一,也是施工的重要环节。通过对沉降量观测及压实度检测数据的反馈分析,可以验证施工设计的科学性和合理性,以及施工工艺、方法的可行性,以便及时、准确的调整和修正施工方法。
4.1沉降量观测
沉降量观测主要是根据布设的沉降观测点,在冲击碾压前用水平仪测定沉降标志的标高,每次冲击碾压6遍和冲碾12遍后,分别作一次观测点标志的沉降观测,并做好记录。
4.2压实度检测
压实度的检测要求对每个断面检测2点,检测点的位置为距中线2/3的路基宽度(半幅路基宽度),左右各一点,每次冲击碾压6遍和冲碾12遍后,分别作一次压实度检测,亦做好记录。
4.3资料的分析整理
冲碾工作完成后,对沉降观测及压实度检测结果进行分析整理,并作为工程质检资料的一部分进行保存。
5.结论
通过对路基冲击碾压试验段施工过程中高程、压实度检测数据的总结,得出沉降量、压实度对照表。总结对照表中的各项数据发现,已碾压合格的路基在进行冲击碾压6遍后20cm~40cm压实度有明显降低,40cm~60cm 压实度有少许提高、60cm~80cm 压实度有少量提升,标高变化较小,再次冲击碾压12遍后20cm~40cm压实度有明显回升并高于冲击碾压前,40cm~60cm压实度继续提高、60cm~80cm压实度有少量上升,再次冲击碾压后标高沉降3.5cm。通过检测结果显示,对于已碾压成型的路基进行冲击碾压可以有效提高路基压实度,对保证路基填筑质量,提高路基的整体强度与均匀性,减小工后沉降有较好效果。