路基沖擊碾壓試驗方案

1、二廣高速公路懷集至三水段第13合同段 路基沖擊碾壓試驗方案路基沖擊碾壓試驗方案一、工程概況1.1、概述本標段路基設(shè)計為整體式路基，主要分為二段，即K47+751.54K48+375、K48+575K49+680。路基頂面設(shè)計寬度為32m，具體斷面為：0.75m(土路肩) +2.50m (硬路肩，含路緣帶0.5m)+3×3.75m(行車道)×2+3.0m(中間帶，含兩側(cè)路緣帶2×0.5m)。主要數(shù)量有路基挖土方202199m3，路基挖石方62610m3，路基填筑257812m3等。路基填方均就近利用土石方進行填筑。路段地貌屬于剝蝕殘丘地貌，路基均位于低矮山區(qū)，山體自

2、然坡度在3060度之間，所經(jīng)路段要么為半山坡中要么為山間溝谷洼地。路基形式多為半填半挖，間有全填或全挖路段，路基存在多處大于10m的全填高路堤、縱橫向填挖交界。1.2、編制依據(jù)（1）二廣高速公路懷集至三水段兩階段施工圖設(shè)計；（2）公路路基施工技術(shù)規(guī)范（JTGF10-2006）；（3）公路沖擊碾壓應(yīng)用技術(shù)指南；（4）二廣高速公路懷集至三水段沖擊增強補壓管理辦法(試行)（廣賀司2007594號文件）；（5）已建類似工程施工經(jīng)驗。1.3、沖擊碾壓施工目的增強補壓。路基按常規(guī)振動碾壓施工達到設(shè)計要求后，為進一步提高路基的密實度和整體均勻性，減少工后沉降與差異沉降，而采取沖擊碾壓技術(shù)進行增強補壓。沖擊碾

3、壓技術(shù)是將普通振壓的高頻率、低振幅改為高振幅、低頻率，在壓實作業(yè)中大大增加了對填筑體的壓實功能，增強壓實度，加大沉降量，有效壓實厚度較振動碾壓大大提高。1.4、沖擊碾壓施工范圍（1）全線橫、縱向填挖交界處：在路槽面以下1m處進行一次沖擊增強補壓；（2）全線高于10m的高路堤：分層進行沖擊增強補壓。沖擊分層時，最下一級臺階不做沖擊壓實，從最下一級臺階頂面（含此頂面）開始每22.5m分層沖擊一次，并保證每能臺階正好和其中一次分層或路槽面重合。1.5、本試驗?zāi)康模?）確定填筑土體密實度比規(guī)范要求的密實度提高2%時的沖擊碾壓遍數(shù)及沖擊碾壓影響的有效深度；（2）確定達到規(guī)定密實度時，沉降量是否達到3的要

4、求；（3）確認采用的沖擊壓路機合適的施工工藝；（4）確定合適的檢測方法和合理的控制標準。試驗確定沖碾后壓實度，較振碾后壓實度提高不小于2個百分點，路基平均沉降量不小于3的控制指標，所需的沖碾具體遍數(shù)。用試驗段數(shù)據(jù)、施工工藝、檢測方法指導(dǎo)、控制后續(xù)沖擊碾壓施工，保證壓實質(zhì)量的同時有效加快路基填筑施工進度。二、試驗準備及試驗參數(shù)擬定2.1、試驗段選擇根據(jù)試驗要求并結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況，沖擊碾壓試驗選取在K48+020K47+120段路堤上進行。改區(qū)段為半挖半填區(qū)段，試驗路段長100m，橫斷面寬度26 m，試驗面積不小于2500。2.2、填料所選填料由工地試驗室做土工試驗，自檢合格并經(jīng)總監(jiān)辦中心試驗

5、審批平行后用于沖擊碾壓填筑，試驗段填料來源于K48+201K48+327段路塹挖方，以挖作填。試驗檢測填料主要屬低液限砂土，最大干密度為1.99g/cm3,最佳含水量為10.4%。2.3、沖壓機械選型按要求沖擊壓實機械必須選用大功率沖擊壓路機，我標段所選用沖擊能量為30KJ的雙輪式?jīng)_擊壓路機對試驗段進行沖壓。表1 沖擊壓路機工作參數(shù)一覽表名稱規(guī)格型號牽引能量 （馬力）設(shè)備總重錘重(t)機械長度（m）最小轉(zhuǎn)彎半徑（m）總寬（m）沖擊力（t）工作速度（km/h）沖擊 壓路機68303202916.2913.03.025035010152.4、試驗布置及參數(shù)擬定（1）本次試驗檢測主要指標是壓實度和沉

6、降量。有效沖擊碾壓壓實度：95%，沖擊增強補壓后，沖壓面平均沉降量3。根據(jù)填料類別，原則上應(yīng)擬設(shè)三種填料情況的試驗參數(shù)，結(jié)合本標段路基特點，本次試驗以填筑土體為主要任務(wù)。表2 試驗壓實度檢測布置沖壓類別碾壓層數(shù)壓實層厚（）工作速度（km/h）測點深度（）檢測時間壓實度 標準檢查 方法土料12001015表面下50、100、150沖碾前、10遍、20遍、25遍、30遍后95%灌砂法（2）土體壓實度檢測方法：采用灌砂法。本次試驗每檢測一次（遍）取6個不同點，前后遍次取點不得重復(fù)。（3）定點沉降量檢測，在試驗層面沿路線縱方向按不大于10m的方格網(wǎng)布置沉降檢測點，每一橫斷面上均勻分布5個點，檢測樣點為

7、45個。（4）沖壓前（0遍）、10遍、20遍、25遍時進行壓實度檢測和高程測量，把沉降收斂控制做為沖壓試驗施工工藝的重要控制手段。檢測點位布置見下頁圖1平面布置示意圖。2.5、試驗配置（1）機械設(shè)備配置由于沖擊碾壓試驗是在正常分層填筑、分層壓實的基礎(chǔ)上進行的，因此沖擊碾壓之前的機械配備按土方工程相應(yīng)配備。沖壓試驗時需有1臺平地機（功率180KW）、1臺振動壓路機（18t）輔助沖擊壓路機作業(yè)，1臺挖掘機、1臺小型打夯機，灑水車預(yù)備。測試儀器、工具等應(yīng)經(jīng)過檢驗，性能可靠，精度滿足試驗要求，所有檢測儀器和工具應(yīng)于沖壓試驗開工前準備完畢。（2）人員配置試驗前試驗人員需經(jīng)培訓(xùn)，并熟悉本試驗方法與操作程序

8、，分工明確。表3 沖壓試驗施工人員組成表序號分工人數(shù)備注序號分工人數(shù)備注1現(xiàn)場主管15測量員4沉降量檢測2技術(shù)指導(dǎo)16司 機53施工員2車輛指揮7安全員14試驗員4壓實度檢測8普 工1226m圖1：路基沖擊碾壓檢測點位平面布置示意圖24m5.0m5.0m5.0m5.0m2m2mK48+120K48+110K48+10020251000102520有效碾壓邊線有效碾壓邊線K48+090K48+08020251000102520K48+070K48+06025200101002025K48+050K48+04010m10mK48+030K48+020路基沖擊碾壓中線壓實度檢測點，數(shù)字代表碾壓遍數(shù)。

9、線路中線沉降量檢測點三、施工管理組織機構(gòu)沖擊碾壓主要依靠大功率的沖壓機械， 沖擊能量不小于25KJ的沖擊壓路機，該設(shè)備機械性操作強，相對于常規(guī)碾壓屬新工藝，因此為了確保沖碾試驗段施工順利進行，保質(zhì)保量地完成試驗任務(wù)，項目部建立了施工管理組織機構(gòu)，如圖2所示。圖2：沖壓試驗管理組織機構(gòu)框圖中鐵五局三公司二廣高速公路13標段項目經(jīng)理部項目經(jīng)理 ：白 強項目副經(jīng)理劉國順總工程師劉盛輝楊 玉工程部林 鼎合約部 羅 沛財務(wù)部 王清芬綜合部 張 磊資 料 室技 術(shù) 室測 量 室安全監(jiān)察室質(zhì)量檢查室安質(zhì)部鄭緒東試驗室 葉 劍 機材部 王代燕路基施工隊四、沖壓試驗施工方法由于沖擊碾壓是在振碾達標的填方路段進行

10、的沖擊加強補壓方法，因此試驗段的填筑按照正常填筑要求施工，人員、機械設(shè)備的配置也無需多大的調(diào)整。沖擊壓路機需要兩名操作手負責設(shè)備的安全操作與保養(yǎng)，一名機械師負責設(shè)備的日常檢修工作。沖擊碾壓試驗施工流程如圖3所示。圖3：沖擊碾壓試驗施工流程圖原始記錄不合格不合格合 格合 格常規(guī)填筑施工檢測沖壓前指標振碾高程測量振碾壓實度檢測沖擊碾壓作業(yè)檢測沖壓后指標沖碾高程測量沖碾壓實度檢測檢后平整數(shù)據(jù)分析、總結(jié)4.1、常規(guī)填筑施工常規(guī)填筑施工，即按照清表、基底處理（換填并碾壓）、陡坡挖臺階、分層鋪料、分層振碾、壓實度檢測等正常施工程序作業(yè)，鋪料厚度按其振碾試驗段確定的數(shù)據(jù)控制，碾壓遍數(shù)不低于總結(jié)中確定的遍數(shù)，

11、每單元層壓實度檢測達標合格。常規(guī)施工連續(xù)分層填筑厚度達到?jīng)_擊試驗擬定參數(shù)層厚后，即可進行下環(huán)節(jié)作業(yè)。4.2、檢測沖壓前指標 沖壓前指標即為振碾后的指標，常規(guī)壓實度檢測6個點（如圖1），并達到93區(qū)設(shè)計壓實度要求，并按記錄該層各點壓實度，包括取點的樁號，詳細位置。初始高程檢測，由專業(yè)測量隊負責測量，在規(guī)定的試驗段，碾壓土面上按照路基設(shè)計橫斷面形式布置檢測網(wǎng)，定點檢測。測量點采用釘子釘紅布條標記，為了便于沖碾前后比較沉降收斂情況，每斷面取點5個并按15的順序作好記錄。由于只需要獲得沖碾前后的沉降量數(shù)據(jù)，因此只進行相對高程的測量，照此對所有點完成初始高程測量后即可進行沖擊碾壓作業(yè)。4.3、沖擊碾壓作

12、業(yè)正式?jīng)_壓試驗前，各機械安排布置到位，規(guī)劃好沖擊壓路機行駛路線，沖擊碾壓時應(yīng)遵從“先慢后快，先輕后重，先兩側(cè)后中間”的原則，首先沖擊壓路機以1012km/h的速度沖壓57遍左右，然后速度提高至1215km/h繼續(xù)沖壓。由于沖擊式壓路機作業(yè)的特點是牽引式，只能前行，而且所壓輪跡中波峰波谷是隨著壓實遍數(shù)的遞增，通過轉(zhuǎn)彎時半徑調(diào)整交錯變化的。本試驗段沖壓面寬度經(jīng)測量平均為26m，考慮運行安全，有效沖擊面邊線離路基填筑邊界距離為1 m。由于有效沖壓面寬度為24米，滿足沖擊機械轉(zhuǎn)彎半徑，沖擊壓路機采用回轉(zhuǎn)回旋錯輪法施工（如圖4所示）。即施工過程中，壓實機從試驗段一端（里程樁號K48+120）側(cè)邊起步，縱

13、向分幅運行到試驗段另一端（里程樁號K48+020）時調(diào)轉(zhuǎn)車頭，沿填筑中心線碾壓返回至該段起點端完成第1個回環(huán)，再調(diào)轉(zhuǎn)車頭至起步時一側(cè)錯輪進行第2個回環(huán)碾壓。錯輪時外側(cè)壓實輪從第1回環(huán)圈道的沖壓兩條輪跡之間通過，依照該種方式壓實輪輪跡逐步從填方路基一側(cè)向另一側(cè)推進，當覆蓋完試驗段整個沖擊面后即為一遍。然后沖擊壓路機從終點又向始點返碾壓覆蓋過去，以同樣的方式來回進行第二遍、第三遍的沖擊碾壓，兩個相間的車道，交錯套壓，直到沉降收斂，壓實度滿足規(guī)定要求，沖壓過程中做好速度控制和遍數(shù)控制。在進行沖壓作業(yè)過程中臨場總結(jié)，根據(jù)需要適當調(diào)整后續(xù)沖壓施工工藝等。圖4：沖擊壓路機碾壓運行路線示意圖沖碾覆蓋推進沖碾

14、覆蓋推進沖碾路段縱向中線回旋第1圈回旋第1圈回旋第2圈回旋第2圈回旋第3圈回旋第3圈路基邊線路基邊線沖擊碾壓試驗范圍速度控制：為保證沖壓質(zhì)量，重要一點要嚴格保證沖擊壓路機在沖碾過程中的運行速度，速度過慢，則沖擊力不足，填筑體難以得到應(yīng)有的壓實效果；速度過快，則可能沖壓輪頂點作用于填筑體表面后迅速離開，沖擊力沒有足夠的時間向下層傳遞，下層的作用效果不強。遍數(shù)控制：沖擊式壓路機為雙輪式，每一次回環(huán)后單輪從前一回轉(zhuǎn)道兩輪內(nèi)邊距中央通過，理論上形成一定的沖碾間隙，注意碾壓面覆蓋完全，最終保證對填筑體進行均勻壓實。4.4、沖壓后檢測指標沖碾過程中，在10遍之后開始進行壓實度檢測和沉降量檢測，以后在20遍

15、后、25遍后再檢測。試驗規(guī)劃壓實度檢測按圖1布置取樣，每遍取樣6個地點，三方檢測（施工單位、監(jiān)理單位、地方質(zhì)檢中心站）在所規(guī)定的地點周邊取樣，以便回填。以沖碾后從土體表面下挖50、100、150處的壓實度為檢測指標，先取50處的壓實度滿足后再取100處，依此滿足不同深處的壓實度要求，直到滿足所規(guī)定的標準為止。計算沉降量。按圖1中規(guī)定的測控點測量，由專業(yè)測量人員進行測量，并做好記錄，每一次檢測完后需對所有檢測數(shù)據(jù)計算平均沉降量，并做好每一次的檢測記錄。4.5、碾后平整由于沖擊壓路機自身特點，經(jīng)沖壓后的填筑體，尤其是土體，表面會起伏不平，會影響沖壓正常作業(yè)速度，因此試驗途中需要及時停止沖壓，對填筑

16、體表面進行平整處理，用平地機刮平后再繼續(xù)施工。沖擊碾壓產(chǎn)生的工后沉降，用上路床填料處理平整，再用18t振動壓路機壓實。4.6、試驗數(shù)據(jù)整理并總結(jié)原則上每沖碾一遍都需要進行壓實度的檢測和高程的檢測，但這樣工作量太大，事實上也不需要如此，著重記錄好沖碾前的壓實度和布控點的初始高程，測量跟蹤沖擊碾壓后期（10遍后）沉降收斂情況，壓實度檢測嚴格按規(guī)范要求執(zhí)行，做好原始數(shù)據(jù)記錄，并加以統(tǒng)計，做出相應(yīng)曲線圖表。本試驗相關(guān)數(shù)據(jù)記錄、整理等表格參照如下表格。表4 路基沖壓試驗高程檢測原始記錄表表5 路基沖壓試驗沉降量檢測表表6 路基沖壓試驗壓實度檢測原始記錄表表7 路基沖壓試驗壓實度檢測成果表010沖碾遍數(shù)2

17、025306754321沉降量(cm)K + 沖碾遍數(shù)與沉降量的關(guān)系曲線圖050深度(cm)10015098999796959493壓實度(%)K + 沖碾遍數(shù)與壓實度的關(guān)系曲線圖沖擊0、10、20、25遍時的壓實度分別采用不同的曲線連接。五、質(zhì)量保證措施沖擊碾壓試驗嚴格按照設(shè)計、業(yè)主要求及相關(guān)規(guī)程規(guī)范施工，加強科學(xué)管理，建立有力的質(zhì)量保證體系（如圖5所示），確保試驗成功。強化質(zhì)量意識，嚴格崗位培訓(xùn)，組織施工人員對試驗?zāi)康呐c內(nèi)容進行學(xué)習，明確崗位責任，施工前進行專題會議，試驗后進行總結(jié)會。5.1、施工準備階段的質(zhì)量控制措施（1）搞好施工前交底工作。（2）編制針對性的現(xiàn)場施工方案。（3）建立各項

18、保證措施和制度。（4）做好施工現(xiàn)場準備、測量、試驗準備工作。（5）對施工班組及管理人員素質(zhì)進行控制，審核各施工人員職稱證、上崗證、特殊工種操作證，提前做好勞動力組織。（6）對工程項目所選用的檢測及計量儀器設(shè)備進行檢查、檢驗和周檢，保證檢測試驗和計量的精度要求，為保證工程質(zhì)量創(chuàng)造條件。5.2、施工質(zhì)量保證措施（1）成立以專業(yè)測量工程師為首的測量專業(yè)隊伍、配足配齊測量儀器、人員及車輛，保證測量工作的正常開展，檢測好沖碾前、碾壓過程中、碾壓后各單元高程準確無誤，以便得出準確的沉降量結(jié)果。（2）為保證達到預(yù)期的沖壓效果，要嚴格控制沖壓過程，主要包括沖壓設(shè)備行駛速度控制和遍數(shù)控制。（3）為更準確地確定填

19、筑體所需要的沖壓遍數(shù)，在試驗過程中使用地基動力承載能力檢測系統(tǒng)配合高程檢測、密實度檢測等手段進行遍數(shù)控制。（4）加強對沖擊碾壓填筑體壓實系數(shù)的試驗檢測工作。（5）沖壓過程中如發(fā)現(xiàn)局部出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象或局部沉降過大，應(yīng)停止沖壓，對原因進行分析后再根據(jù)實際情況做出調(diào)整。（6）沖壓邊角及轉(zhuǎn)彎區(qū)域采用18T振動壓路機壓實，以達到設(shè)計標準。（7）試驗段最大縱坡不超過6%，沖擊碾壓距路肩外邊緣保持1m的安全距離。六、施工安全保證措施為確保試驗段安全順利生產(chǎn)，項目部建立安全生產(chǎn)保證體系，并嚴格按保證體系實施。安全保證體系框圖如圖6所示。（1）機械操作手在上機前必須經(jīng)嚴格的培訓(xùn)，合格后方能上機，沖擊壓路機配備

20、2名操作手，輪流進行作業(yè)，每名機手每次沖壓時間不宜超過2小時。（2）沖擊碾壓范圍內(nèi)的出入口布置醒目的安全標記，禁止無關(guān)車輛與人員出入，設(shè)置交通指示標志。（3）加強安全教育，嚴格執(zhí)行安全生產(chǎn)制度和操作規(guī)程。（4）嚴禁施工人員酒后上崗作業(yè)。（5）對機械設(shè)備進行定期檢查、維修，嚴禁機械帶病作業(yè)。（6）為保證運行的安全，場地必須平整且有足夠的掉頭與轉(zhuǎn)彎地方，并在填土邊緣設(shè)置安全標桿。（7）各種機械操作人員和車輛駕駛員，必須持有操作證，對機械操作人員建立檔案，專人管理，不準操作與操作證不相符的機械，不準將機械設(shè)備交給無操作證的人員操作。（8）設(shè)備要“管、用、養(yǎng)、修”一體化管理，操作人員必須按照本機說明書規(guī)定，嚴格按照工作前的檢查制度和工作中注意觀察及工作后的檢查保養(yǎng)制度，做到：1）工作前檢查：工作場地周圍有無妨礙工作的障礙物；油、水、電及其他保證機械設(shè)備正常運行的條件是否完備；安全操作機構(gòu)是否靈活可靠；指示儀表、指示燈顯示是否正?？煽?；油溫、水溫是否達到正常使用溫度。2）工作中觀察：工作機構(gòu)有無過熱、松動或其它故障；按例保規(guī)定進行例保作業(yè)；認真填寫機械運轉(zhuǎn)記錄。3）駕駛室或操作室應(yīng)保持整潔，嚴禁存放易燃、易爆物品，嚴禁酒后操作機械，嚴禁機械帶病運轉(zhuǎn)或超