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摘要:文章主要结合工程实例,分别介绍了试验现场的准备工作及施工前的冲击压实试验尝试,从而探讨了公路施工中冲击压实试验及冲击碾压的施工技术流程,提出了自己的看法与意见,旨在公路施工过程中技术上的提高及工程质量上的保证提供有利的措施。
关键词:公路施工;冲击压实
1、冲击碾压技术
沖击碾压是岩土工程压实技术的新发展。冲击压路机由牵引车带动非圆形轮滚动,多边形滚轮的大小半径产生位能落差与行驶的动能相结合沿地面对土石材料进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业,形成高振幅、低频率的冲击压实原理。目前以25KJ三边形双轮冲击压路机使用最多,其双轮静重12t,行驶最佳速度为12km/h,对地面产生集中冲击力2000~2500KN,相当于1111~1543kPa。这种高能量冲击力周期性连续冲击地面,产生强烈的冲击波,向下具有地震波的传播特性,产生的冲击碾压功能达到超重型击实功,可使地下深层的密实度不断累积增加,满足重型标准90% 压实度以上的有效压实厚度视不同土石材料性状达1.0~1.5m,比现有振动压实机械有更好的压实功效,使被冲压的土石填料更接近于弹性状态,显示出克服土石路基隐患的技术优势。
冲击压路机的技术特性决定较现行常规压路机不同的压实工艺,不采用现有压路机压半轮或部分重叠碾压的施工方法,而是以冲击力向土体深层扩散分布的性状,提出新的冲击碾压方法与施工工艺。冲击压路机双轮各宽0.9m,两轮内边距1.17m,行驶2次为1遍,其冲碾宽度4m。每遍第2次的单轮由第1次两轮内边距中央通过,形成的理论冲碾间隙双边各0.13m,当第2遍的第1次向内移动0.2m冲碾后,即将第1遍的间隙全部碾压。第3遍再回复到第1遍的位置冲碾,依次进行至最终遍数。冲击压路机向前行驶在纵向冲碾地面所形成的峰谷状态,应以单双两遍为一冲压单元,当双数遍冲压时,调整转弯半径,达到对形成的波峰与波谷进行交替冲碾,使地面峰谷减小,表面接近平整。冲击压路机一般行驶按顺时针与逆时针方向每5遍进行交换作业。各种土石路基冲碾20~40遍可以使路基形成厚1.0~1.5m的均匀加固层。
2、工程实例
当路基中的填筑材料含石量较多,粒径较大,一般在4~20cm之间,压实要求其固体体积率达到87%以上。此时用普通振动压路机进行压实,往往难以达到压实度效果,尤其是上路床所需的压实度,更是难以达到。最近几年市政工程中运用较多的冲击式压路机,在公路施工中也得到了广泛的应用,主要是在施工技术方面减少了许多路基的安全隐患。通过冲击压实机械,对被压土体进行静压、揉搓、冲击,以其高振幅、低频率进行冲击碾压,使压实面下的深层土石密度不断增加,受冲击压实土体逐渐接近于弹性状态,这一技术在土石压实技术发展中起到了很大的进步。与一般压实机械相比,压实效率可提高3-4倍,并具有高效率破裂旧水泥混凝土路面的能力。
为此,我们挑选了典型的含石量高宕渣路基作为试验段,事先试验段已用普通振动压路机进行充分碾压,并均匀布点,测好原始的弯沉值和标高。挑选了某知名品牌冲击式压路机,冲击能量为30KJ,其双轮静重13.6t,行驶最佳速度为10-15km/h。冲压5遍后,测好各布设点标高,较原始标高平均下降量为5.7cm;冲压10遍后,较上次标高平均下降量为3.3cm;冲压15遍后,较上次标高平均下降量为2.6cm;冲压20遍后,较上次标高平均下降量为0.9cm。碾压下降量已很少,于是终止冲压,并重测各点弯沉。经计算后成果较原始弯沉值减少了47(0.01mm),平均总下降量为12.5 cm。由此可以看出,冲击式压路机对含石量高宕渣路基的压实效果远大于普通振动压路机,且从压完的路基表面看,空隙明显减少,路基板结性有了很大提高。
根据试验结果,为使含石量高宕渣路基或石方路基达到上路床所需的压实度。根据试验参数,对所有路基进行了冲击碾压20遍后,再用细宕渣或砂性土作好最后的补高和平整,最后用普通振动压路机碾压。如此既解决了所需的压实度和弯沉问题,又达到路基所需标高与平整度的要求。另外,延伸到老路加宽方面,新老路基如何能很好地成为整体,一直是个难题。冲击碾压后形成良好的板结效果就能很好地解决新老路基的拼接问题。
3、结论与建议
冲击碾压是采用强大的冲击力对土体施加冲击压实功能,土体中原有的水分和空气被挤出,土颗粒在强大的冲挤力下重排列,较少的颗粒被挤到大颗粒的缝隙中,形成二次沉降,从而使土体形成密度很高的板块,提高了路基强度和承载能力,有效地减少路基工后的沉降变形。暴雨过后,冲碾路段与未冲碾路段比较,经冲碾的路段表面坚实,雨水难以渗入,行车不易打滑和湿陷。通过半年多来对已完成的填方路基沉降观测,证明该施工工艺能够大大减少填方路基的工后沉降,有效保证了填方路基的填筑质量。
科学应用冲击碾压技术。用于基底时,应根据基底土质性质和天然含水量论证是否进行冲击碾压,对于软弱地基是不适宜用冲击碾压方法的,对于非软弱土地基进行冲击碾压前要做试验段,根据实验结果确定碾压遍数和沉降量,保证基底压实度不小于90%;同时避免出现软弹和震动液化现象。用于路基土方填筑时,黏性土、砂砾石和土石混合填料宜采用冲击碾压,冲击碾压前要做试验段,根据实验结果确定碾压遍数和沉降量。特别是用于石方路基或含石量多的宕渣路基时,最能发挥冲击式压路机的作用与功效。
参考文献:
[1] 周奎. 公路施工中的冲击碾压技术分析[J]. 科技创新导报. 2011(23)
[2] 赵建军. 高速公路施工中的冲击碾压技术分析[J]. 交通世界(建养.机械). 2010(11)
[3] 章清涛,邢锋,吕彬. 冲击碾压技术在河南许禹高速中的应用[J]. 科技致富向导. 2010(20)
关键词:公路施工;冲击压实
1、冲击碾压技术
沖击碾压是岩土工程压实技术的新发展。冲击压路机由牵引车带动非圆形轮滚动,多边形滚轮的大小半径产生位能落差与行驶的动能相结合沿地面对土石材料进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业,形成高振幅、低频率的冲击压实原理。目前以25KJ三边形双轮冲击压路机使用最多,其双轮静重12t,行驶最佳速度为12km/h,对地面产生集中冲击力2000~2500KN,相当于1111~1543kPa。这种高能量冲击力周期性连续冲击地面,产生强烈的冲击波,向下具有地震波的传播特性,产生的冲击碾压功能达到超重型击实功,可使地下深层的密实度不断累积增加,满足重型标准90% 压实度以上的有效压实厚度视不同土石材料性状达1.0~1.5m,比现有振动压实机械有更好的压实功效,使被冲压的土石填料更接近于弹性状态,显示出克服土石路基隐患的技术优势。
冲击压路机的技术特性决定较现行常规压路机不同的压实工艺,不采用现有压路机压半轮或部分重叠碾压的施工方法,而是以冲击力向土体深层扩散分布的性状,提出新的冲击碾压方法与施工工艺。冲击压路机双轮各宽0.9m,两轮内边距1.17m,行驶2次为1遍,其冲碾宽度4m。每遍第2次的单轮由第1次两轮内边距中央通过,形成的理论冲碾间隙双边各0.13m,当第2遍的第1次向内移动0.2m冲碾后,即将第1遍的间隙全部碾压。第3遍再回复到第1遍的位置冲碾,依次进行至最终遍数。冲击压路机向前行驶在纵向冲碾地面所形成的峰谷状态,应以单双两遍为一冲压单元,当双数遍冲压时,调整转弯半径,达到对形成的波峰与波谷进行交替冲碾,使地面峰谷减小,表面接近平整。冲击压路机一般行驶按顺时针与逆时针方向每5遍进行交换作业。各种土石路基冲碾20~40遍可以使路基形成厚1.0~1.5m的均匀加固层。
2、工程实例
当路基中的填筑材料含石量较多,粒径较大,一般在4~20cm之间,压实要求其固体体积率达到87%以上。此时用普通振动压路机进行压实,往往难以达到压实度效果,尤其是上路床所需的压实度,更是难以达到。最近几年市政工程中运用较多的冲击式压路机,在公路施工中也得到了广泛的应用,主要是在施工技术方面减少了许多路基的安全隐患。通过冲击压实机械,对被压土体进行静压、揉搓、冲击,以其高振幅、低频率进行冲击碾压,使压实面下的深层土石密度不断增加,受冲击压实土体逐渐接近于弹性状态,这一技术在土石压实技术发展中起到了很大的进步。与一般压实机械相比,压实效率可提高3-4倍,并具有高效率破裂旧水泥混凝土路面的能力。
为此,我们挑选了典型的含石量高宕渣路基作为试验段,事先试验段已用普通振动压路机进行充分碾压,并均匀布点,测好原始的弯沉值和标高。挑选了某知名品牌冲击式压路机,冲击能量为30KJ,其双轮静重13.6t,行驶最佳速度为10-15km/h。冲压5遍后,测好各布设点标高,较原始标高平均下降量为5.7cm;冲压10遍后,较上次标高平均下降量为3.3cm;冲压15遍后,较上次标高平均下降量为2.6cm;冲压20遍后,较上次标高平均下降量为0.9cm。碾压下降量已很少,于是终止冲压,并重测各点弯沉。经计算后成果较原始弯沉值减少了47(0.01mm),平均总下降量为12.5 cm。由此可以看出,冲击式压路机对含石量高宕渣路基的压实效果远大于普通振动压路机,且从压完的路基表面看,空隙明显减少,路基板结性有了很大提高。
根据试验结果,为使含石量高宕渣路基或石方路基达到上路床所需的压实度。根据试验参数,对所有路基进行了冲击碾压20遍后,再用细宕渣或砂性土作好最后的补高和平整,最后用普通振动压路机碾压。如此既解决了所需的压实度和弯沉问题,又达到路基所需标高与平整度的要求。另外,延伸到老路加宽方面,新老路基如何能很好地成为整体,一直是个难题。冲击碾压后形成良好的板结效果就能很好地解决新老路基的拼接问题。
3、结论与建议
冲击碾压是采用强大的冲击力对土体施加冲击压实功能,土体中原有的水分和空气被挤出,土颗粒在强大的冲挤力下重排列,较少的颗粒被挤到大颗粒的缝隙中,形成二次沉降,从而使土体形成密度很高的板块,提高了路基强度和承载能力,有效地减少路基工后的沉降变形。暴雨过后,冲碾路段与未冲碾路段比较,经冲碾的路段表面坚实,雨水难以渗入,行车不易打滑和湿陷。通过半年多来对已完成的填方路基沉降观测,证明该施工工艺能够大大减少填方路基的工后沉降,有效保证了填方路基的填筑质量。
科学应用冲击碾压技术。用于基底时,应根据基底土质性质和天然含水量论证是否进行冲击碾压,对于软弱地基是不适宜用冲击碾压方法的,对于非软弱土地基进行冲击碾压前要做试验段,根据实验结果确定碾压遍数和沉降量,保证基底压实度不小于90%;同时避免出现软弹和震动液化现象。用于路基土方填筑时,黏性土、砂砾石和土石混合填料宜采用冲击碾压,冲击碾压前要做试验段,根据实验结果确定碾压遍数和沉降量。特别是用于石方路基或含石量多的宕渣路基时,最能发挥冲击式压路机的作用与功效。
参考文献:
[1] 周奎. 公路施工中的冲击碾压技术分析[J]. 科技创新导报. 2011(23)
[2] 赵建军. 高速公路施工中的冲击碾压技术分析[J]. 交通世界(建养.机械). 2010(11)
[3] 章清涛,邢锋,吕彬. 冲击碾压技术在河南许禹高速中的应用[J]. 科技致富向导. 2010(20)