摘要:公路路基施工中,对低液限粉土区域进行冲击压实,能够提升路基施工质量,进而提升高速公路的整体施工水平。本文结合高速公路路基施工,介绍了冲击碾压法的作用原理、施工方法、施工经历以及经验总结,希望为相关工程项目提供一定的参考与借鉴。
关键词:冲击碾压;低液限粉土;路基施工
0.引言
我国西部黄土高原以及黄河下游冲击平原多为低液限粉土,该类型的土壤以粉制颗粒为主,具有较高的孔隙率,在该区域进行公路施工时,压实过程非常困难。为此,文章深入研究了冲击碾压法用于低液限粉土的压实施工方法及压实效果,通过实践操作证明该碾压方法的可行性。
1.冲击碾压法的作用原理
冲击碾压法主要是借助冲击碾压机械的三角轮获得一定速度牵引力作用下进行向前碾压所产生的冲击力,该冲击力能够使得路基在较大的深度范围逐渐压实,以期达到路基夯实的作用。冲击碾压机所用的压实轮为双瓣三角形凸轮式冲击轮,具体以常见的YCT-25型冲击压路机为例,压路机的冲击势能为25KJ,冲击力的大小在2500~3000KN的范围,压路机的碾压速度通常在10~12km/h。其碾压作用原理见图1。
三角形冲击轮纵向每次向前运行一周,压实1/6轮的运行方式对低液限粉土进行冲击碾压,同一碾压带上错轮碾压6次相当于圆路压路机压实一次,这表明在同一碾压带,冲击压路机至少要在区域内碾压6次,这样就能够使得土层纵向获得均匀的压实效果。而横向的错轮碾压需要根据碾压机冲击轮的宽度来确定碾压轮的重叠宽度。一般而言,如果冲击轮的宽度为0.9m,并且前后两轮之间的间距在1.2m以内,则每次都需要重叠0.2m,要想使两轮之间的空隙得到碾压,则要求错轮至少重叠两次。
2.冲击碾压的施工操作
2.1 施工流程
为了保证冲击压实的质量,冲击碾压的施工工序通常为:现场测量放样——进行场地清理,并将场地成品——现场施工放样并测定施工现场的标高——洒水、焖料——检测土层的含水量具体指——冲击碾压——平整现场,检查现场路基的压实度——循环冲击碾压——平整并光面——检验碾压的质量,进行碾压施工验收。
2.2 施工准备
施工开始前应准备好相应的机械设备,具体包括YCT-25型冲击压路机、PY-180平地机、YZ18型压路机、220推土机以及洒水车,每种机械设备各一台。
在施工开始前还应准备好现场场地。依据碾压施工的实际要求,需要对施工现场进行测量放样,并且按照碾压的相关要求,进行路基上料以及平整。同时测量碾压区域的土层含水量具体情况,然后需要根据填料的总数以及最佳含水量要求来计算洒水的重量,一般洒水量控制在高于最佳含水量2%的范围。在冲击碾压的前一天,洒水后应焖料一晚,以保证土壤的含水量大大最佳水平。此外,碾压的前一天还要求现场测量人员对冲击碾压区段的冲击标高进行标注。
2.3 施工方法
(1)在洒水并焖料一晚后,在第二天的上午就可以进行冲击碾压施工,为了保证碾压质量,在施工开始前还要求检验人员对施工区域的含水量进行检测,一定要保证施工区域的最佳含水量误差始终处在规定的范围。
(2)冲击碾压作业中,主要以路基的中心线为参照,从一侧向另一侧进行冲击碾压施工。冲击碾压机根据纵向错轮的1/6的轮迹宽度来进行相应的碾压冲击作业,在完成一次作业面的碾压后,需要反复进行6次的冲压。
(3)在碾压过程中,冲击碾压的速度应控制在10~13km/h的范围,并且每次冲击碾压完成后,都需要使用平地机对现场进行平整,使用普通的YZ18型压路机进行光面,然后在进行下一个循环的冲击碾压施工。
(4)根据质量要求以及设计文件的要求,在碾压7-8遍后需要对施工常规的标高进行检测,得出具体的沉降量。而在完成8遍的冲击碾压后,则需要对区域土壤压实度进行检测。
2.4 冲击碾压结果检测
(1)应根据路基施工的具体要求,对施工区域的土壤压实度以及变形量进行检测。压实度检测主要采取灌砂法,如果沉降量在允许的区间,则表明压实度达标,如果压实度不符合质量要求,必须再次进行冲击碾压操作。而变形量的检测主要采取的是定点高程的测量方式,在土壤每夯实一次就应该进行以此高程的检测。
(2)土壤的沉降量可以在区域内布设一定数量的高程测点,一般选择以20m为一个断面,在该断面中均匀的布设3个高层测点。
(3)压实度检测点则通常以2000m2布设8个测量点为标准。
(4)根据测量点的具体数据,将沉降量、压实度以及冲击碾压的变数形成关系图。
2.4 冲击碾压法的施工经历以及效果评价
低液限粉土分布在黄土高原地区,这种土质往往具有较低的含水率,然而对该土质进行击实试验,最佳含水率的值往往较大,并且结构也处于较松散的状态。使用常规的圆形压路机进行反复压实,经多次碾压都不能达到施工相关规范要求。然而利用了冲击碾压后,这种问题得到有效解决,在循环碾压土质6遍后,对个点位的土壤沉降量以及压实度进行检测结果都显示达到规范的要求,并且在碾压遍数到达8遍后,无论何处取点位都符合规范要求。
2.5 经验总结
对土质压实度的各种数据进行分析,得出压实度的主要受到冲击压实速度以及含水量两方面因素的影响,将冲击碾压机的速度控制在10~13km/h的范围,并且将土层的含水量控制在最佳含水范围,在冲击到第八遍时就能够使压实度达到规范标准。因此在低液限粉土的压实作业中,一定好将冲击碾压机的运行速度与土质的含水量控制合理。
冲击碾压的作业方式也非常重要,要求碾压作业时从一段向另一端进行,并且还需要遵循路基的横向由低到高进行冲击碾压的原则。在碾压过程中还主要关注碾压机的横向重叠以及纵向错轮,这主要是为了保证路基得到均匀的碾压。碾压轨迹之间的需要有重叠部分,并且横向错轮的重叠碾压应该一直到路基另一侧边缘才算完成了路基的横向碾压作业,为了保证碾压次数以及碾压适量,要求对路基的纵向以及横向的外侧进行补压。
在冲击碾压作业完成后,还需要做好碾压区域的跟踪检测工作,具体检测内容包括压实遍数、碾压速度、最佳含水量等。在冲击碾压过程中应密切关注任何指标,如果出现指标发生变化的情况,应进行相应的处理,从而保证冲击碾压的顺利进行,保证土质的碾压质量达到相关要求。
3.结语
总之,低液限粉土的碾压施工,需要借助冲击碾压才能获得良好的碾压效果。冲击碾压的具体操作上,控制碾压流程、碾压速度、土质的最佳含水量是保证碾压质量的重要手段,要求相关的施工部门严格遵从,以提升公路路基施工质量。
参考文献
[1]魏志范,张北老,刘世东. 强夯法和冲击碾压法加固浅层粉土地基效果的比较[J]. 市政技术,2011,03:110-113.
[2]唐延钦. 低液限粉土的特性与压实技术研究[D].山东大学,2006.
[3]殷成胜. 低液限粉土路基碾压施工技术研究[J]. 筑路机械与施工机械化,2015,05:52-55.
[4]赵慧君,赵旭,汪媛媛. 低液限粉土路基施工控制技术[J]. 施工技术,2008,S1:120-123.
[5]郭兴昌. 冲击碾压法在路基施工中的应用[J]. 公路交通科技(应用技术版),2011,S1:61-62+111.
论文作者:胡廷志,郑翠凤
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/8/24
标签:路基论文; 压实论文; 含水量论文; 压路机论文; 作业论文; 土质论文; 土壤论文; 《基层建设》2017年5期论文;