高速公路高填方冲击碾压施工工法（全面）

1、高速公路高填方冲击碾压施工工法摘 要：高速公路工程建设施工质量直接关系到公路日后的 使用质量,加之高速公路相较一般公路而言,路基填筑相对较高,路面及路基在使用过程中所承担的 重量及车流量大 大 增加,对高速公路路基路面施工建设的 稳定性及强度 提出了 更高的 要求.本文以常用的 YCT25型冲击压实机为例,对高速公路高填方冲击碾压方法做以简述.关键词：高程公路;高填方;冲击碾压1前言冲击碾压是高速公路施工中一种新型的 压实方法,施工中采取冲击碾压技术进行填前碾压、填方压实以及路基补强具有施工速度 快、效率高、费用低、安全性高、节能环保等优点.冲击碾压自1996年在我国大 陆推广应用,冲击压路机

2、的 开发应用,促进了 压实技术的 创新发展.正确使用公路冲击碾压技术,在有效地减少路基的 沉降变形,提高路基的 整体强度 与均匀性,加固特殊土地基,加速旧路改造,克服路基隐患,提高公路工程质量等方面的 工程实践表明优势明显.目前在我国各地路基施工中已得到广泛的 应用,具有明显的 社会效益和经济效益.2工法特点2.1 压实力大 、影响深度 和有效影响范围大 .冲击压实机的 压实力是同吨位静碾压路机的 10倍,是同吨位振动压路机的 34倍,压实影响深度 可高达5米,有效压实深度 在11.5米,相比振动压路机最佳压实层厚度 0.30.5米,有效解决普通压路机达不到的 施工深度 ,每层填方厚度 可提高

3、到0.81.2米,为压实质量提供了 保障.2.2 铺层厚度 大 .冲击式压路机可进行原土压实,也可进行分层压实和补强压实.由于其影响深度 大 ,铺层厚度 可达0.41.0米.对于补强加固,其补强加固厚度 可达2.0米以上.2.3 压实效率高.其工作速度 可达912千米/h,压实产量可达10001500米3/h.应用冲击式压路机碾压一般性的 黏土,压实59遍其铺层的 相对密度 可达90%92%,平均压实效率600800米3/h.而传统压实机械工作速度 为36千米/h,压实产量约为240360米3/h(同吨位比较),大 大 提高了 施工效率,加快施工进度 ,尤其在较长、较宽的 路基段落效率更高.2

4、.4 含水量范围标准要求低.实践表明冲击压路机对填料含水量要求不如其他压实机械严格,可压实最佳填料含水量一定范围内的 地基基础.2.5 具有检测性.强大 的 冲击力作用于地面,视觉效果直观,较易发现未被压实、下有空洞及“橡皮”路面或局部软弱区,可随时对施工质量进行检查控制.3工艺原理冲击碾压隶属于压路机的 一种新型的 拖式压路机,又叫冲击式压实机、冲击碾压机.冲击式压路机通过装载机牵引,带动一个三边弧形冲击压实轮,冲击轮在工作中,当牵引车拖动冲击轮向前滚动时,冲击轮重心离地面的 高度 上下交替变化,产生的 势能和动能集中向前、向下碾压,形成巨大 的 冲击波,通过冲击轮自身的 重量和前进时连续均

5、匀的 冲击力冲击地面,使土体均匀密实.在碾压过程中,冲击轮每旋转一周,其重心抬高和下降三次,对地面产生夯实冲击和振动作用三次.其冲击压实工作原理如图1所示.4施工工艺流程及操作要点4.1施工工艺流程施工准备-测量放样-冲压路段清理整平并修筑冲压段两端转弯道-检测含水量和密实度 、埋设高程观测点-冲击碾压试验段施工以确定施工参数-进行冲击碾压-平地机清除多余土方、路基整平-检测碾压后沉降量及表层压实度 -振动压路机碾压以消除轮迹-进入下道工序.4.2操作要点4.2.1施工准备1、施工前对路基冲击碾压路段进行清理掘除并整平,清表厚度 不低于30厘米,清表完成后进行洒水、整平、碾压,以保证均匀传递强

6、大 的 冲击力,使冲击碾压达到最佳效果.2、碾压前对填料含水量进行检测保证实际含水量控制在最佳含水量的 2%以内.3、在无法转弯的 地段需修筑转弯道,以利冲击压路机转弯行驶.4、排除地表水,施工区周边做好排水沟以确保场地排水通畅,防止积水.5、施工前,明确采用机械的 规格及性能,冲击压实及振动碾压的 遍数、冲击能等参数,确定质量检测方法及评定标准.4.2.2 测量放样1、对已整平的 路基进行放样测量,要求放出道路中心桩及边桩,边桩设在道路红线以外1.01.5米处,两侧红线可洒白灰粉,并测量冲压前路面标高,以确定冲压后的 沉降量.2、用全站仪测量沉降观测点的 坐标并记录,以便冲击完成后按照此坐标

7、进行放样和标高测量.观测点平面位置保持不变,在施工过程中,应保证观测点位置的 固定.3、各沉降量观测点应在冲击范围之外两侧设置护桩,作为恢复观测点的 标准.冲击碾压过程中,应派专人跟班作业,认真填写冲击碾压工作记录表,做好压实遍数与沉降量和水平位移观测记录.4.2.3试验段设置1、根据设计要求的 压实度 和沉降量,在大 面积冲击碾压施工前选定有代表性的 路基施做试验段,以确定冲击遍数、最佳行驶速度 、沉降量等技术参数,并检测机械设备的 性能和生产能力.冲击碾压试验段的 工作范围一般要求宽度 不小 于24米,长度 不小 于250米.按照每50米设置一个检测断面,每断面按路基宽度 设置观测点,每个

8、沉降检测断面布置3点,分别为路基的 左、中、右三点(边点距离路基边1米),从而对大 面积施工过程的 沉降量进行追踪调查.2、在碾压过程中按照每5遍检测一次压实度 及沉降,并详细记录数据,同时对检测数据进行整理分析,确定最佳碾压参数以指导冲击碾压大 面积施工.4.2.4冲击碾压方法1、根据路基宽度 确定循环冲击碾压的 行驶路线,用白灰线洒出路线之后,用冲击式压实机进行冲击碾压.新建道路冲击碾压施工时,施工场地宽度 大 于冲击压实机转弯半径的 4倍时,以道路中心线对称地将场地分成两半,压实行驶路线如图2所示行驶.施工场地的 宽度 小 于4倍转弯半径时,如图3所示的 “s”形冲压方式进行.以图2为例

9、,轮迹走向从路基的 一侧边缘开始碾压,转弯后沿道路中心线向另一侧碾压,以纵向错轮1/6轮周长、横向错轮1/6轮间距碾压整个路基表面为冲碾一遍.冲击压实横向错轮以图4所示.以宇通重工YCT25(25kj拖式冲击压路机)三边弧形冲击轮为例,三边弧形的 冲击轮在纵向以每前行一周压实l/6轮迹的 运行方式进行冲击碾压,在同一碾压带上错轮碾压6次(即在同一点上要往返冲击2次),相当于振动压路机碾压一遍.因此,采用冲击压路机压实路基时,同一碾压带纵向至少冲击碾压6次,即按纵向错轮l/6轮周长进行.横向错轮碾压应根据冲击轮宽度 确定轮迹搭接宽度 ,如冲击轮单宽为0.9米、两轮之间距离为1.2米,每次需搭接0

10、.2米,搭接冲压2次才能覆盖两轮之问的 空间.2、冲击碾压采用25kj三边弧形冲击式压实机,冲击式压实机行走速度 控制在912千米/h范围内,每遍的 碾压轮迹必须紧密相连,保证纵、横向搭接,不得出现漏压、空白区段.3、由于冲击轮三边弧形的 构造特点,冲碾一遍结束后仍有部分路基未被冲碾到,表层会形成波浪起伏,就需要纵向错轮以消除波浪.一般每冲碾1遍应按顺时针和逆时针交替进行冲击碾压,碾压时要调整转弯半径,冲击波峰,即进行纵向错峰压实,以做到压实质量的 均匀、满压.冲击压实纵向错轮如图5所示.4、当冲击压路机冲压若干遍后,若场地波浪起伏过大 ,立即停止施工,用推土机和平地机整平后再继续冲碾.5、冲

11、碾过程中如果因轮迹过深而影响压实行进速度 ,应用平地机平整后再进行冲击碾压,整平时注意保护标记桩.6、若土体含水量过大 ,出现软基现象,应做局部翻晒或换填处理.7、若土体含水量小 于最佳含水量,则采用推土机、平地机整平,补充洒水,保证土体处于最佳含水量,保持地基湿润、不出现松散层,水分充分渗透后再继续冲压,并进行压实度 和高程检测.8、现场大 面积冲击碾压时,按照试验段确定的 技术参数和施工工艺进行冲击碾压,施工过程中也可根据各个段落的 现场检测情况对冲击遍数进行调整,最终以检测的 压实度 、沉降量等数据否满足设计要求确定是否完成冲击碾压.7.质量控制7.1质量控制标准7.1.1 冲击碾压施工

12、质量控制主要以碾压遍数为主,相应检查碾压面的 沉降量和碾压面以下30厘米 处的 压实度 增长情况.因此,冲击碾压的 质量控制标准应满足施工图设计要求的 碾压遍数和沉降量.7.1.2 碾压遍数一般要求不大 于20遍,试验表明,冲击碾压施工工艺对地基表层以下20100厘米的 密实度 具有明显的 改善效果,但当冲碾20遍后,密实度 达到一定的 上限,即使再增加冲击遍数,冲击效果也不明显,从经济角度 来讲,无非是增加施工成本,但作用不大 .7.1.3 沉降量一般要求冲击碾压20遍后的 沉降量小 于3厘米.7.1.4 地基与路堑冲压、路基增强补压、旧砂石(沥青)路面破碎冲压应按图7进行检测.路基的 分层

13、冲击碾压应按图8进行检测.7.2质量保证措施冲击碾压的 检测主要以碾压遍数、施工工艺和沉降量为主.沉降量检测方便易行,能直观地反映压实效果.因此,对于冲击碾压质量控制,在铺筑试验段的 基础上,强调以施工工艺和沉降量控制为主.7.2.1冲击碾压中检测1、对地基土或填料的 性质采用常规检测方法,按公路土工试验规程及土的 工程分类标准进行土的 性质判定,确定是否适宜冲击碾压处理.最后进行冲击试验,确定该填料的 最大 干密度 和最佳含水率.2、现场采用灌砂法测定土层的 密实度 ,以确定合理的 碾压遍数.碾压后土层的 压实度 应满足设计要求.3、施工质量：冲击碾压最后5遍的 沉降量不得大 于3厘米,碾压

14、面下1米深度 范围内的 地基的 压实系数及地基系数应满足基床以下路堤填料的 压实标准,若碾压面下1米深度 位于基床底层,则应满足基床底层的 压实标准.3、检验数量：冲击碾压达到设计规定的 遍数后,每100米等间距检查2个断面6点,每断面左、中、右各1点,左、右点距路基边缘1米.若未能达到规定的 施工质量要求,则继续碾压,直至达到设计要求碾压遍数和沉降量为止.7.2.2冲击碾压后检测冲击碾压遍数完成后进行动力触探试验和黄土湿陷系数检测.按每50米一个横断面,每个横断面布置3个点,分别是路基中线、距离左右边线各1米处,进行检测试验,检测深度 为处理后地表下1米范围,湿陷性系数分别在处理后地表下0.

15、3米和0.9米深度 分别取样进行检测.7.3质量控制7.3.1施工过程中建立良好临时排水系统,保证施工过程中场内无积水.7.3.2如果填料未达到规定要求的 干密度 ,应采取必要的 措施(如翻松、晾晒等)来调整填料的 含水量,含水量控制在最佳含水量的 2%以内,并重新压实到规定的 压实要求.7.3.3填料铺筑后应采用推土机、平地机排压整平,地面无明显起伏过大 情况.7.3.4冲碾开始后,冲击能量由低到高、行走速度 由慢到快,冲碾过程要求不得有急停、急转现象.7.3.5每遍冲碾部位按要求设纵向、横向搭接,以保证冲碾均匀性.7.3.6冲击碾压后,可用平地机把多余土方清除.冲碾过程中,发现局部凹陷,可表层耙松并填料处理后继续冲碾施工.7.3.7冲碾施工时每段施工区的 长度 不宜小 于100米,宽度 不宜小 于6米.施工中应尽可能采取路线较长、范围宽广的 路基进行冲碾,以充分发挥冲击碾压的 效能.7.3.8新旧路搭接交界处冲击碾压搭接长度 不小 于10米,以免产生地基不均匀沉降.7.3.9对施工路段局部无法冲碾的 部位,采用激振力大 于40T压路机振动补压,在冲碾结束后使沉降量和压实度 达到设计要求为止.10.效益分析冲击碾压施工工法与同类压实机械的 施工法相比工艺简单、施工速度 快、效果明显、费用较低,而且施工安全性高,节能环保,技术标准要求低,与普通压实机及强夯相比