高速公路压路机【浅谈大型冲击式压路机在高速公路建设中的应用】

  【摘 要】本文叙述了高速公路路基强度、稳定性和承载能力提高、渗透系数和沉降的系数与路基压实度密切相关,路基压实是高速公路路堤施工中一项非常关键的环节。供公路路基设计施工处理时进行参考。
  【关键词】大型冲击式压路机在高速公路路基施工中的应用
  1.路基基本概况
  福宁高速公路福安连接线全线有填方总数量510万方,填方地段15.6公里,最高填土高度为32.5米,由于地处赛江沿岸,多为石方,挖方中多数为土石混合,在施工中不可避免出现土石混填,在一个层面上土石比例及混合的均匀性不尽相同,同时填筑的松浦层不易控制,填方的压实度有效控制存在一定的难度。如何控制路基压实度特别是高填方的压实度,是摆在面前的一道难题。
  传统路基施工的碾压机械有光轮式、轮台式、振动式和夯击式压路机,最隹松铺层厚度为0.3~0.5米之间不等,碾压时以高频小振而对深层路基影响不大.为保证填方质量,决定用大型冲击压实机在已填筑的填方上进行全面冲击补强,每填高2米,冲击一次。
  大功率冲击式压路机机型与作用机里突破了传统的碾压工艺,以低频大振幅方式冲击土体,产生强烈的冲击波向地下传播,具有地震的传播特性,从而达到压实土体,特别是深层土体的作用。冲碾可较大幅度提高路基压实均匀密度性,减少路基工后沉降量,缩短沉降稳定时间,大大改善因不均匀沉降而形成的道路病害,提高路基的整体强度和均匀性,保证施工的路基可以在较短的时间内辅筑路面,从而提高路基工程质量,缩短施工工期。
  2.试验成果
  在实际实施中,采用三明重机厂生产的3YCT25型冲击压实机,该机是一种高振幅低频率冲击碾压设备,主要工作机构是由三条凸轮组成的冲击轮,整机质量28T,冲击势能≥25KJ,行使速度8-15公里/h,冲击频率55~90次/分,冲击轮宽2×80cm。
  为保证冲击压实效果,分别对按填土、土石混填、填石三种类型的填方进行试验,通过检测冲击前后的沉降观测、测定弯沉值、压实度,总结出最隹冲击遍数如下:填土路段冲击30遍(60cm深处压实度提高2.8个百分点,代表弯沉值下降0.22mm左右,降低7.7%,沉降量2.67cm)、填石与土石混填路段冲击20遍(60cm深处压实度提高2.0个百分点,沉降量2.17mm左右)指导大面积施工。其中,填石路堤冲击碾前已按施工技术规范要求进行了压实,沉降在2mm以内,沉降观测点布设于碾带中线2m处,每10m布一排点,每排4个点,选用φ100mm的钢球;土石路堤冲碾前按施工技术规范进行了压实,符合规范要求。沉降观测点10m布排点,每排点3个点,选用φ100mm的钢球;填方路堤冲碾前已按施工技术规范要求进行了压实,压实度>90%,沉降观测点10m布一排点,每排点4个点,选用φ100mm的钢球,密实度每排20m取一点作密实度试验。
  3.施工组织
  全线组织三个班组分别在福安江家渡段、赛岐段、湾坞徐江段开碾施工,安排专人进行跟班管理、现场记录。
  3.1冲击压实机具
  每组一台3YCT25型冲击压实机、辅以一台刮平机、两辆撒水车、一台50T级BORMA振动压路机。
  3.2冲击压实施工
  (1)冲击压实速度控制在8~15Km/h,以轮迹重叠1/3布满表层为一遍,冲击碾压10遍。
  (2)平地机刮平,50t级BORMA压路机碾压一次;
  (3)在冲击压实过程如出现表面过干现象,则及时撒水,以免表层松散影响压实效果。
  (4)再冲碾10遍,平地机刮平,50t级BORMA压路机碾压成形。
  4.注意事项
  4.1冲击压实需要较高的速度以达到较高的冲击能,且机械调头范围较大,需要冲击压实的路段应尽量的形成较长的连续段,这样不但可以提高碾压效力,也可以避免过多的“接头”而影响路基的整体性。
  4.2由于冲击压实势必影响路基表面的平整度,造成路基的高低不平,决定冲击压实路基顶面40cm以下使用。而且由于还有两层土的填筑时间,此段时间能在一定程度上缓解冲击压实对路基弯沉值的影响。
  4.3冲击压实机的压实功率大,路基表面50cm内的土体含水量对压实效果有较大影响。含水量过大时,容易形成“翻浆”、“弹簧”等现象,故须严格控制含水量,通过实践证明,砂土的含水量在最隹含水以下3个百分点为宜。
  4.4在A3标段高含砂量的砂性土填筑地段,冲击两遍后即比较干燥,影响压实效果。后采用洒水车跟班作业,适量撒水,防止表面砂化。
  4.5在试验段中,因冲碾造成一拱涵(填土厚度2.0m)拱顶有开裂。在全线采用冲击压实机补强路基时,为了避免对结构造成的破坏,制定严格的措施,控制冲击压实的安全范围,在距结构物小于5m,暗板涵填土厚度小于2.0m时,严禁采用冲击压实机作业。
  4.6在部分软基处理段落的路堤上冲碾时,发现存在共振现象,路堤边坡有松散现象,且经检测,压实度提高不明显,因此规定软基处理段落不使用冲击压实机补强。
  4.7路基冲击碾压时,应遵循路基横向由低至高的冲击须序。
  4.8设有挡墙、加筋土挡墙工程的路段和离周围居民建筑物20m范围内的路段不得采用冲击碾压。
  5.体会
  5.1从冲击碾压的次数来看,冲击碾压次数应符合冲击碾压的技术原理,通过对试验路段和全线冲碾路段补强的记录情况分析,选择15~20次的效果较为合理和经济。
  5.2从冲击碾压速度来看,以10~12km/h为适宜,过快的行驶速度会使冲击轮蹦离地面,与地面的接触时间过短,不利于土体压实;行驶速度过慢,则冲击能量小,压实效果不隹。冲击式压实机以10~12km/h的行驶速度进行碾压作业时,即冲击碾压每秒钟对地面做功2次,相当幅冲击压实填料作深层压实,降低土体的渗水透性,使填料作深层压实,降低土体的渗水透性,使填料深层形成较好的强度和稳定性。
  5.3冲击式压实机对填土路堤(特别是砂性土路基)的补强效果不明显,反而冲击后表面容易形成“翻浆”、“弹簧”、“表层推移”等现象。对土石混填、填石路段补强效果较为明显。
  结束语
  随着高速公路建设的高速发展,公路施工的条件也越来越恶劣,采用大型冲击式压路机补强路基压实,以其效率高、有效减少工后沉降、明显提高路基稳定性的显著优势,不失是一种行之有效的补强高路堤填方稳定性的方法,值得推广和应用。

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