沖擊碾壓試驗(yàn)路段試驗(yàn)總結(jié)

1、沖擊碾壓試驗(yàn)路段試驗(yàn)總結(jié)靳青飛【摘要】近幾年，高速公路建設(shè)事業(yè)迅速發(fā)展，公路運(yùn)輸也在高速發(fā)展，運(yùn)輸工具的運(yùn)輸能力也在呈快速上漲的趨勢(shì)，這就給高速公路的運(yùn)營(yíng)能力提出了更高的要求，如何在高速運(yùn)營(yíng)及高噸位運(yùn)輸工具的高密度運(yùn)營(yíng)條件下保證高速公路的正常使用，這個(gè)問(wèn)題越來(lái)越突出，這就要求我們要不斷進(jìn)行技術(shù)進(jìn)步與技術(shù)創(chuàng)新，用新技術(shù)、新工藝來(lái)建設(shè)符合需求的高等級(jí)公路。正是在這種歷史背景下，路基沖擊碾壓的新施工工藝方式逐步被采用。關(guān)鍵詞：路基 沖擊碾壓 工藝西長(zhǎng)風(fēng)高速公路建設(shè)在設(shè)計(jì)上采用了路基施工新工藝：即路基基底采用沖擊壓路機(jī)進(jìn)行沖擊碾壓來(lái)提高公路路基的壓實(shí)度，用以提高公路的整體承載能力。本人結(jié)合工程施工實(shí)際

2、，簡(jiǎn)述一下對(duì)路基基底進(jìn)行沖擊碾壓的施工工藝。1、工程概況西峰至長(zhǎng)慶橋至鳳翔路口（甘陜界）高速公路土建工程起至慶陽(yáng)西峰，接已建成的慶陽(yáng)至西峰一級(jí)公路，XCF1合同段起點(diǎn)樁號(hào)K0000，終點(diǎn)樁號(hào)K10600，路線全長(zhǎng)10.60km。設(shè)計(jì)要求沖擊碾壓40遍，采用統(tǒng)一型號(hào)的沖擊碾壓設(shè)備：三邊凸型（25Kj ）雙輪沖擊式壓路機(jī)。施工期間平均氣溫最高26，最低121.1土的物理力學(xué)參數(shù)原地表土質(zhì)類型為一般新黃土，顏色以淺黃色為主；原狀土標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)及物理力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)顯示為低液限黏土；細(xì)粒土含量：>50%；含水率：10.1%10.6%；擊實(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示最佳含水率12.8%、最大干密度1.89g/cm3；液

3、限：29.7%塑限：19.4%塑性指數(shù)：10.31.2、土質(zhì)濕陷性參數(shù)濕陷性黃土的試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示該原狀土濕陷性試驗(yàn)參數(shù)為：濕陷系數(shù):0.13；自重壓力為16.751Kpa時(shí)自重濕陷系數(shù)為0.00803，相對(duì)下沉系數(shù)為0.125；試驗(yàn)數(shù)據(jù)明確顯示此原壯土為非自重濕陷黃土。2、施工設(shè)備配置2.1、主要設(shè)備三邊形（25Kj）雙輪沖擊式壓路機(jī)；牽引設(shè)備為重型工業(yè)拖車，施工時(shí)控制時(shí)速1012Km/h。2.2、輔助施工設(shè)備根據(jù)施工需要，需要另配備輔助施工設(shè)備，以使沖擊碾壓效果達(dá)到設(shè)計(jì)及后續(xù)施工要求。自行式平地機(jī)（PY220C-5）一臺(tái)灑水車（YGJ5133GSS）一臺(tái)振動(dòng)壓路（YZ20J-5）一臺(tái) 3、施工

4、工藝3.1、沖擊碾壓原理沖擊碾壓是利用沖擊壓路機(jī)的以多邊曲線為邊而構(gòu)成的正多邊形沖擊輪在位能落差與行使動(dòng)能相結(jié)合下對(duì)工作面進(jìn)行靜壓、搓揉、沖擊，利用其高振幅、低頻率沖擊碾壓使工作面下深層土層的密度不斷增加，周期性沖擊的連續(xù)作業(yè)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波，向下具有地震波的傳播特性，使受沖壓土體逐漸接近于彈性狀態(tài)，使碾壓土體具有客服路基隱患的碾壓技術(shù)。3.2、沖擊碾壓的優(yōu)勢(shì)沖擊碾壓與傳統(tǒng)的壓實(shí)方法相比，具有的優(yōu)勢(shì)是相當(dāng)明顯的，沖擊碾壓時(shí)影響深度大，在一般路基填料施工時(shí)，同面積下采用沖擊碾壓要比傳統(tǒng)壓實(shí)的碾壓工作效率提高34倍，壓實(shí)質(zhì)量高；并且應(yīng)用領(lǐng)域也是廣泛的，可以應(yīng)用在高路堤、路床、填挖結(jié)合部的沖擊增強(qiáng)

5、補(bǔ)壓，還可以應(yīng)用在濕陷性黃土等軟弱路基、路塹的沖擊碾壓處理等地方；再者還可減小路堤的工后沉降率等。3.3、施工準(zhǔn)備3.3.1測(cè)量準(zhǔn)備布置各工作區(qū)間導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)，標(biāo)識(shí)斷面樁號(hào)，以便測(cè)量成果符合設(shè)計(jì)與規(guī)范要求。確定沖壓機(jī)具行走路線、沖壓遍數(shù)及測(cè)點(diǎn)位置斷面圖，標(biāo)出壓實(shí)度等參數(shù)在各個(gè)觀測(cè)斷面中的平面與垂直檢測(cè)位置。3.3.2試驗(yàn)準(zhǔn)備工地試驗(yàn)室準(zhǔn)備好試驗(yàn)監(jiān)測(cè)方案，進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)布設(shè)。校核試驗(yàn)設(shè)備，并與現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員核對(duì)好各項(xiàng)工作參數(shù)。3.3.3施工安全準(zhǔn)備由于沖擊壓路機(jī)工作時(shí)行進(jìn)速度快、沖擊碾壓作業(yè)時(shí)振動(dòng)強(qiáng)烈，需要將施工工作面與附件構(gòu)筑物具備有一定的安全距離，不具備安全距離的，采取挖隔振溝的措施進(jìn)行減震

6、處理。3.3.4清表準(zhǔn)備本工程項(xiàng)目地處西峰塬，路線經(jīng)過(guò)處大部為農(nóng)田，沖擊碾壓設(shè)計(jì)方案為在原地表進(jìn)行沖擊碾壓，為了取得理想的沖擊碾壓效果，需要將路基范圍內(nèi)的垃圾、有機(jī)殘?jiān)霸孛嬉韵?030內(nèi)的草皮、農(nóng)作物根系和表土清除。對(duì)局部較深的農(nóng)作物根系、較厚的垃圾、有機(jī)殘?jiān)?、種植土進(jìn)行了徹底清除。3.3.5、工作面整平處理為了沖擊壓路機(jī)的三邊輪發(fā)揮出應(yīng)有的工作效率，提高路基整體強(qiáng)度，使整個(gè)工作面的沖擊碾壓效果均勻，沖擊碾壓前對(duì)清表后的工作面使用平地機(jī)按要求進(jìn)行整平。 3.4、沖擊碾壓由于沖擊壓路機(jī)的構(gòu)造不同，壓實(shí)原理不同，沖擊碾壓的碾壓方式與傳統(tǒng)的壓實(shí)機(jī)具的壓實(shí)方法存在著較大區(qū)別，三邊形（25Kj）雙輪

7、沖擊式壓路機(jī)兩沖擊輪之間的外部寬度為2.96m，輪寬為2.0m，輪隙寬度為1.16m，由于輪隙寬度大于輪寬，所以沖擊碾壓采用來(lái)回錯(cuò)輪的方式，輪跡之間不重疊。沖擊碾壓時(shí)要注意沖擊波峰，錯(cuò)峰壓實(shí)，沖壓5遍應(yīng)改變沖壓方向。對(duì)于縱向排列，每遍應(yīng)錯(cuò)1/6周長(zhǎng)，這樣每次沖擊工作面波峰，有利于沖擊點(diǎn)的滿布、均勻，增強(qiáng)沖壓整體效果。沖擊壓路機(jī)應(yīng)保持l012km/h勻速行駛。每碾壓510遍將擊坑利用平地機(jī)刮平一次。 沖壓路基邊角及機(jī)械轉(zhuǎn)彎區(qū)域機(jī)械無(wú)法施工的區(qū)間是壓實(shí)的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)配合以凸輪（羊角）振動(dòng)壓路機(jī)或沖擊夯等其他機(jī)械設(shè)備輔助施工。3.5、試驗(yàn)檢測(cè)在路基進(jìn)行沖擊碾壓前、沖壓當(dāng)中及沖壓后需要及時(shí)對(duì)沖壓路段進(jìn)

8、行試驗(yàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)目有：沉降量、碾壓遍數(shù)、碾壓速度、壓實(shí)度、含水量土的物理力學(xué)參數(shù)檢測(cè)、平整度檢測(cè)等。沖擊碾壓路段測(cè)點(diǎn)布設(shè)為每50m一個(gè)斷面，每個(gè)斷面按左、左中、中、右中、右5個(gè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)。觀測(cè)時(shí)利用護(hù)樁定位、人工挖開進(jìn)行觀測(cè)，沉降觀測(cè)在施工期間采用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行II等水準(zhǔn)測(cè)量。由技術(shù)人員進(jìn)行壓實(shí)前后的高程、平整度的測(cè)量，并計(jì)算出壓實(shí)后相應(yīng)的沉降量和補(bǔ)填量，試驗(yàn)人員用灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度。沉降量的檢測(cè)：定點(diǎn)沉降量檢測(cè)包括沖壓前及每沖壓5遍或10遍后的標(biāo)高。原狀土地基用長(zhǎng)6cm鐵釘系紅布條作明確的標(biāo)記，準(zhǔn)確定點(diǎn)。平地機(jī)刮平時(shí)應(yīng)注意保護(hù)帶有紅布條鐵釘?shù)臋z測(cè)點(diǎn)，距檢測(cè)點(diǎn)20cm范圍內(nèi)不得擾動(dòng)。 各測(cè)點(diǎn)

9、實(shí)測(cè)下沉量與沖壓遍數(shù)關(guān)系見(jiàn)下圖：3025下沉量cm2015105402030沖壓遍數(shù)10沖擊遍數(shù)與沉降量關(guān)系曲線壓實(shí)度的檢測(cè)：壓實(shí)度檢測(cè)的平面點(diǎn)數(shù)不少于4個(gè)，每個(gè)點(diǎn)不同深度的檢測(cè)位置為表面下20cm、50cm、80cm、110cm各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)壓實(shí)度與沖壓遍數(shù)關(guān)系見(jiàn)下圖（N遍沖壓后實(shí)測(cè)壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè)）85壓實(shí)度%80757065 60深度（cm）1108050020沖壓前10遍20遍30遍40遍9085沖壓遍數(shù)與壓實(shí)度關(guān)系曲線土的物理力學(xué)參數(shù)： 土的基本物理力學(xué)參數(shù)有：天然含水量（%）、液塑限、天然密度（g/cm3）、粒徑組成、濕陷系數(shù)3.6、測(cè)量與試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)關(guān)系根據(jù)本段路基沖擊碾壓施工得出的測(cè)

10、量、試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)表明：有效影響深度不大于原地表以下80cm；沖壓1020遍后壓實(shí)度提高最為顯著，地表下80cm范圍內(nèi)壓實(shí)度平均提高近10%，但仍不能達(dá)到90%，80cm以下基本無(wú)變化，沖壓40遍后，地表下20cm深度壓實(shí)度可有效提高至90%，50cm、80cm深度較沖壓20遍后的壓實(shí)度變化不大，分別可達(dá)80%、70%。80cm以下范圍仍然無(wú)明顯變化。壓實(shí)度檢測(cè)點(diǎn)位按其豎向檢測(cè)深度的不同進(jìn)行比較，以檢測(cè)點(diǎn)位最為相近的K8+350右為例，其沖壓前20cm、50cm、80cm、110cm深度平均壓實(shí)度67.22%，40遍后為76.1%，較沖壓前提高9個(gè)百分點(diǎn)。高程檢測(cè)沖壓前與沖壓10遍后最大平均沉降

11、量0.097m,20遍后最大平均沉降量0.118m，30遍后最大平均沉降量0.15m，40遍后最大平均沉降量0.179m。一般來(lái)說(shuō)，低液限土（液限小于30%）,塑性指數(shù)較?。ㄒ话銥?0左右），可塑范圍窄，液限越低，含水量范圍要求越窄，對(duì)水很敏感，控制也要越嚴(yán)格，若偏離最佳含水量3個(gè)百分點(diǎn)以上，則沖壓效果較差。沖擊碾壓施工應(yīng)以壓實(shí)度及沉降量為主要的質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)，檢測(cè)程序：清表 測(cè)清表后標(biāo)高(II等水準(zhǔn)測(cè)量)每50m橫向5點(diǎn)布設(shè)沉降量檢測(cè)點(diǎn)每200m設(shè)4點(diǎn)壓實(shí)度檢測(cè)點(diǎn)并取得原狀土檢測(cè)壓實(shí)度（灌砂法）沖壓10遍檢測(cè)沖擊后埋設(shè)點(diǎn)沉降量及壓實(shí)度沖壓20遍檢測(cè)沖擊后埋設(shè)點(diǎn)沉降量及壓實(shí)度，以此類推至符合設(shè)計(jì)

12、文件要求的碾壓遍數(shù)。確定沖壓達(dá)到預(yù)期效果的控制指標(biāo)為原地表以下1m深度范圍壓實(shí)度較沖壓前提高35%，總沉降量不小于達(dá)到?jīng)_壓遍數(shù)后確定的最大平均沉降量。4、沖擊碾壓施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)4.1、沖壓時(shí)應(yīng)注意沖擊波峰，錯(cuò)峰壓實(shí)，沖壓5遍后應(yīng)改變沖壓方向，同時(shí)，根據(jù)路基沖壓時(shí)的具體情況，若平整度達(dá)不到繼續(xù)沖壓的要求時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行表面平整度的整修，并視土質(zhì)含水量和揚(yáng)塵狀況適時(shí)灑水，以其達(dá)到?jīng)_壓的理想效果；4.2、為防止含水量對(duì)壓實(shí)度的影響，對(duì)擬開始沖擊段落要提前測(cè)出原地面的天然含水量。如天然含水量較大，不宜馬上沖擊，需待含水量散發(fā)降低后方可沖擊，含水量大于18%時(shí)，不做沖擊，以避免發(fā)生路基翻漿現(xiàn)象；同時(shí)按軟土另行處理，將填料翻曬或使用符合路基施工的填料換填；天然含水量較低時(shí)，應(yīng)提前灑水悶料，待含水量符合沖壓條件后進(jìn)行沖壓施工；4.3、沖擊碾壓前，記錄好清表前的地面高程、水準(zhǔn)點(diǎn)、中樁位置原始資料，以便用前后數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以確定沖擊壓實(shí)后的沉降量。4.4、為防止震動(dòng)及土體側(cè)向變形對(duì)構(gòu)建物的擠壓破壞，沖擊壓實(shí)時(shí)沖壓機(jī)