張建云
(江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江212143)
某高速公路施工路段,全線主線雙向四車道,相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如下:路面:瀝青混凝土;全線路基寬度:25m;行車速度:100km/h;施工周期:2a。
由于業(yè)主要求將原本預(yù)定3年完成的施工任務(wù)在2年內(nèi)完成,在加快路基施工步伐的同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)對路基總沉降、剩余沉降以及工后沉降量的有效控制,確保路基的壓實(shí)度、整體強(qiáng)度以及均勻度充分滿足設(shè)計(jì)要求,本單位對路基實(shí)施沖擊碾壓補(bǔ)強(qiáng)施工,從而有效確保工后路基的穩(wěn)定性。
主要設(shè)備:沖擊式壓實(shí)機(jī)、三邊形壓實(shí)輪
相關(guān)規(guī)格參數(shù)如下,沖擊勢能:25kJ;沖擊輪寬:2×900mm;壓實(shí)輪凈重:2×6t;總壓實(shí)力:3500~5000kN;牽引機(jī)功率:≧220kW;最佳速度:12km/h。
輔助設(shè)備:光輪壓路機(jī)、平地車、灑水車等。
實(shí)驗(yàn)路段區(qū)間長200m,路基寬度25m。先采用普通壓路機(jī)進(jìn)行分層碾壓,然后按照相關(guān)施工工藝對路基進(jìn)行回填(確保回填高度﹥6m)。
對碾壓路段進(jìn)行驗(yàn)收,確認(rèn)合格后,在路基橫截面左、中、右(左端距離起始位置50m,右端距離終點(diǎn)位置50m,相互之間間隔50m)。將帶紅布條的大鐵釘釘入路基相應(yīng)位置處,并使鐵釘頂面與路基基面保持相平。
在進(jìn)行沖擊碾壓之前,對鐵釘?shù)臉?biāo)高進(jìn)行認(rèn)真測量,如圖1所示挖適宜深度的深坑,采取灌砂法來有效檢測路基的壓實(shí)度。
在實(shí)際施工過程中,主要遵照以下施工流程。
①場地放樣→②清理場地→③周邊防護(hù)→④測量、記錄碾壓前場地的密實(shí)度與高程→⑤灑水、刮平、靜壓→⑥沖擊碾壓(碾壓遍數(shù):1~5遍;時(shí)速:﹥12km/h)→⑦測量左深、中深、右深處的密實(shí)度與高程→⑧刮平、均勻?yàn)⑺?、靜壓
按照以上施工流程,重復(fù)沖擊碾壓5~10、10~15以及15~20遍,準(zhǔn)確檢測其密實(shí)度與高程,并做好相應(yīng)記錄。
在整個(gè)施工過程中,施工人員必須充分重視以下注意事項(xiàng),積極采取措施進(jìn)行有效防范。
(1)壓實(shí)外緣與路肩外緣應(yīng)保持足夠距離。基于實(shí)際工作時(shí),沖擊式壓路機(jī)具有很大的沖擊能量,為了避免路肩遭到損壞,應(yīng)使壓實(shí)外緣與路肩外緣相距1m左右。
(2)路床應(yīng)具備充足的沖擊壓實(shí)條件。實(shí)際作業(yè)時(shí),當(dāng)遇到障礙物時(shí),沖擊碾壓路機(jī)應(yīng)及時(shí)調(diào)頭,并確保安全距離≧5m。同時(shí),沖擊壓實(shí)路床前,應(yīng)確保板涵頂上填土﹥3m、管涵、拱涵上方填土﹥2.5m。
(3)有效減少波浪現(xiàn)象。在實(shí)際施工過程中,當(dāng)采用25kJ沖擊式壓路機(jī)沖擊碾壓數(shù)遍后,路基地面將呈現(xiàn)波浪形,嚴(yán)重時(shí)將會導(dǎo)致跳車現(xiàn)象的產(chǎn)生,對車速與沖擊效果產(chǎn)生很大影響。因此,施工人員必須積極采取措施有效減少波浪現(xiàn)象。首先,及時(shí)整平地面,根據(jù)現(xiàn)場揚(yáng)塵狀態(tài)與土質(zhì)含水量情況,適時(shí)、適當(dāng)進(jìn)行灑水,從而有效避免路基表面粉層化,使能量能夠高效傳遞到深層。其次,每次車輛轉(zhuǎn)彎時(shí),應(yīng)合理調(diào)整轉(zhuǎn)彎路線,避免沖擊凹輪落點(diǎn)的一再重復(fù),進(jìn)一步減少波浪現(xiàn)象。
碾壓路基至5、10、15和20遍時(shí),分別記錄此時(shí)所測得的鐵釘標(biāo)高以及相應(yīng)左(50m)、中(100m)、右(150m)深處的壓實(shí)度,然后根據(jù)所得數(shù)據(jù)計(jì)算相應(yīng)階段的壓實(shí)度與沉降量,最終得出以下數(shù)據(jù),如表1所示。
結(jié)合表1數(shù)據(jù),做出沖擊碾壓遍數(shù)與密實(shí)度的關(guān)系柱狀圖,如圖2所示。
根據(jù)圖2所示,不難發(fā)現(xiàn),隨著沖擊碾壓遍數(shù)的增加,路基的壓實(shí)度隨之不斷升高。其壓實(shí)度平均增量分別為1.45%、1.07%、0.77%、0.49%。由壓實(shí)度的平均增量變化可以看出,隨著碾壓遍數(shù)的遞增,壓實(shí)效果逐漸遞減。
結(jié)合表1數(shù)據(jù),做出沖擊碾壓遍數(shù)與沉降量的關(guān)系柱狀圖,如圖3所示。
根據(jù)圖3所示,不難發(fā)現(xiàn),隨著沖擊碾壓遍數(shù)的增加,路基的沉降量隨之不斷升高。其沉降量平均增量分別為2.65%、1.47%、1.29%、0.83%。由沉降量的平均增量變化可以看出,隨著碾壓遍數(shù)的遞增,沉降速度逐漸變慢。
綜合以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),我們可以認(rèn)為,對路基進(jìn)行沖擊碾壓施工,能夠有效增大路基的壓實(shí)度與沉降量,進(jìn)一步提升路基施工的穩(wěn)定性。事實(shí)上,筆者對現(xiàn)場路堤沉降量進(jìn)行觀測記錄,發(fā)現(xiàn)當(dāng)路基壓實(shí)度達(dá)到相應(yīng)規(guī)范要求時(shí),此時(shí)的工后沉降率約為4%;而經(jīng)沖擊式壓路機(jī)作業(yè)后,路基進(jìn)一步下沉,工后沉降率降低至0.1~0.15%。也就是說,對路基進(jìn)行沖擊碾壓施工,能夠有效降低路堤的工后沉降率,很好避免因差異變形而產(chǎn)生的裂縫。
此外,對路基進(jìn)行沖擊碾壓施工,還能夠使路基形成厚為1.0~1.5m的沖碾均勻、連續(xù)以及密實(shí)的加固層,顯著提升路基路面的穩(wěn)定性與綜合強(qiáng)度,對于延長路面使用壽命具有十分重要的意義。
綜上所述,合理運(yùn)用沖擊碾壓法,能夠?qū)崿F(xiàn)對已碾壓成型路基、路堤的快速補(bǔ)強(qiáng),有效增大路基的壓實(shí)度與沉降量,進(jìn)一步提升路基施工的穩(wěn)定性;能夠有效降低路堤的工后沉降率,很好避免因差異變形而產(chǎn)生的裂縫;能夠使路基形成一定厚度的加固層,有效延長路面使用壽命。因此,在實(shí)際路基施工過程中,合理運(yùn)用沖擊碾壓進(jìn)行路基補(bǔ)強(qiáng),不失為一種既經(jīng)濟(jì)、又高效的先進(jìn)施工方法。
[1]劉小力,劉其園.路基補(bǔ)強(qiáng)中的沖擊碾壓施工實(shí)驗(yàn)[J].人民長江,2009,40(12).
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