路基冲击碾压施工技术方案
一、概述:
三边冲击式压实机是高振幅低频率的冲击碾压设备,其主要工作机构是由在三条凸轮边组成的冲击轮。冲击压实是一种新型的土方工程压实方法,靠机械冲击力将土体压实。冲击压实机冲击能可达2000~2500KJ,追密压实时,有效压实深度为1.8m,影响深度为5m,冲击压实机静能量达20KJ,压实宽度2*900mm,平均工作速度为10—15km/h,适用于岩石、土、膨胀土的冲击压实。冲击压实机一次冲击能相当于40 t宝马震动压路机的三遍震动压实能量。
二、冲击压实工作原理:
(1)为提高高速公路路基强度,防止填方路基工后沉降, 重要的是在压实过程中减少土体空隙比,以沉降量和压实度共同控制土方施工质量。
(2)三边凸轮瓣状非圆柱体冲击轮,最大外径2m,最小外径1.8m,自重10~12t,工作速度是冲击力的可变因素,一般为10~15km/h。在运动过程中,冲击轮的高位势能转化为动能对地面进行冲击,从而对土体的深层产生较强的冲击能量。
(3)用静碾或震动压路机压实路基土,每层虚铺厚度为0.25~0.3m,而冲击压实机每层厚度可达0.6m,减少了铺筑层次,同时对填土以下的路基下卧层土仍有击实作用,对挖方路基可直接冲压,对粉砂土等细粒土也不必按分层压实,因而冲击压实机提高了路基工程的功效。事实证明:冲击压实机对土击实后,其密度超出常规压路机的压实效果,并使
天然土在压实过程中完成了沉降要求,因而冲击压实机具有压实和击实两种功效。
(4)冲击压实机特点
凸轮式冲击压实机同以往的羊角碾一样是对土的间歇式击实,而平轮压路机既可进行静力压实又可进行震动压实,对土基是连续式压实,铺土厚度是由压实功决定, 两者的比较是:
a、冲击式压实是间歇式压实,平轮压实是静力或震动力作用下的连续压实。
b、平轮碾压实功与冲击轮击实功,两者做功形式不同,达到同一
击实标准的遍数不同。
c、冲击式压路机牵引速度不低于8km/h,平轮压路机碾压速度不
大于2km/h。
d、冲击压实机对下层土的追密作用,表现在冲击层下的下卧层土仍可沉降,这样对土加速固结减少了工后沉降量,对防治半刚性基层上的沥青路面开裂和水泥混凝土路面断板是有利的。
e、达到同一要求的前提下,两类机械压实系数是相同的,试验表明冲击压实6遍可替代平轮压路机12遍的要求,可见冲击压实机比平轮压路机效率高。
f、冲击压实主要对深层土的压实度提高和解决均匀压实问题有明显优势,其土层虚厚的60cm效果最佳,土层低于40cm时,扣除表层浮土层后有效厚度太小反而增加了工时。 三、适用范围:
对于高速公路路基所采用的冲击压实是视路线纵断面与原地面间
的关系来确定,为此冲击压实在高速公路中采用的情况是: (1)高填方路段追密压实;
(2)挖方路段为提高实际压实度均匀性的追密压实; (3)为防止不均匀沉降的填挖交接段的追密压实; (4)大桥、特大桥桥头的天然地基的填前冲击碾压; (5)湿陷性黄土路段的填前冲击碾压; (6)铺水泥砼路面路基全线冲击压实; (7)干旱缺水地区的分层填土的冲击压实; (8)已填土的大桥桥头高填方追密压实。 四、冲击碾压前的准备工作:
4.1通过填土路基填前原地表土样的击实标准,检测表面下30cm处土的含水量,含水量在最佳含水时的±2%内为宜。这样冲击效果最佳。
4.2填土路基应用平地机整平,以均匀传递强大的冲击力,保证冲击碾压效果。
五、施工设备及人员安排
5.1每一个工作面配备一台YT20冲击式压实机、一台牵引车,每个工作面配备一台平地机、一台推土机和一台洒水车,压实度检测工具一套,水准仪一台。
5.2 人员配备见附表。
七、施工工艺:
针对不同路基段落土质情况,分别做冲击压实试验段,通过对试验数据的分析、判定,最终确定不同冲击压实工艺,以下为基本施工工艺。
7.1施工工艺
7.1.1冲击式压实机进行冲击碾压时,用白灰把填土路基边线撒好,压实机进行速度应控制在10—15km/h左右,从路的一侧面向另一侧转圈冲碾,冲碾顺序应符合“先两边,后中间”的冲序、逆时针交替进行,冲击遍数通过实验段确定。
7.1.2冲碾过程中如果因轮迹过深而影响压实行进速度,可用推土机平整后再进行冲击碾压,若冲碾过程中路基表面扬尘,可用洒水车适量均匀洒水后继续冲碾。
7.1.3冲击式压实机冲碾达到试验段确定的遍数,此段冲击碾压施工完毕。若局部出现因含水量大,造成反弹、翻浆的路基,立即处理,处理完成后进行补压。
7.1.4为保证冲击碾压效果,作业段落不宜短于100m。
7.1.5冲击碾压进行过程中,应派专人跟班作业,认真填写冲击碾压工作量记录表,做好压实遍数、压前高程、压后高程等检测工作。
7.1.6挖土路基应在欠挖20cm时进行冲击碾压。 7.1.7半填半挖路段冲击碾压
冲击碾压半填半挖路段时,填方区和挖方区可以分侧进行冲击碾压。当不能满足冲击机械正常工作宽度时,宜在填土高度和挖方路槽高度一致时进行冲击碾压。(详见附图《冲击碾压半填半挖路段》)
7.1.8软基处理路段冲击碾压
冲击碾压软基处理过的路段,宜在软基处理面上填土高度不小于1米时进行。(详见附图《冲击碾压软基处理路段》
八、安全施工措施及文明生产保证措施:
8.1安全施工措施
坚持“安全第一、预防为主”的安全方针政策,严格执行安全操作规程,经常进行安全教育,配备专职安全检查人员负责日常安全工作。
8.2文明生产措施
8.2.1认真贯彻文明施工要求,推行现代化管理方法,科学组织施工,建立现场各种施工管理制度,做好现场管理工作。
8.2.2采取必要的防盗措施,搞好安全保卫工作。 九、质量保证措施:
9.1项目负责人直接抓质量,具体工作由技术人员负责。 9.2认真接受业主和监理的正确指导,对业主和监理提出的问题要及时处理,并汇报处理结果。 十、施工注意事项:
10.1用冲击式压实机进行冲击碾压,因机械调头范围较大,应尽可以有在路基形成较长的连续冲碾段进行,不但可以提高冲碾效率,也可避免因过多的“接头”而影响路基的整体均匀性。
10.2因冲击压实机的冲击能量大,路表30cm范围的土体含水量对冲碾效果影响较大。含水量过大时,容易形成弹簧、翻浆等,故需严格控制路表以下30cm内的含水量。
10.3当土地表面含水量较大时,易形成表面推移,与下部土体产生脱离现象。因此,雨后或表面含水量较大时应采取晾晒或其它措施降低表面含水量。
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