淺談采用三葉型沖擊式壓路機(jī)提高高填方路基碾壓質(zhì)量

趙紅星

（陜西華山路橋工程有限公司，陜西 西安 710016）

延安新區(qū)尹家溝新老區(qū)連接線延伸工程道路總長2.024km，其中挖方段919m，填方段1105m，路基為高填方，最大填方深度為12m，路基沉降在高填方地段表現(xiàn)的特別突出，如果沒有有效的控制，地基不均勻沉降使路面產(chǎn)生裂縫，縮短路面使用壽命。因?yàn)榈缆窡o法封閉施工，社會(huì)車輛非常多，應(yīng)業(yè)主和監(jiān)理單位要求雙向六車道瀝青路面必須順利通車，工期要求為4個(gè)月，沒有施工沉降期，所以必須采用一種新式路基壓實(shí)機(jī)械對路基進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，以保證施工質(zhì)量。

二、沖擊式壓路機(jī)的工作原理

沖擊壓路機(jī)在工作中，當(dāng)牽引車拖動(dòng)三邊弧形輪子向前滾動(dòng)時(shí)，壓實(shí)輪重心離地面的高度上下交替變化，通過三邊弧形輪連續(xù)均勻的沖擊地面，產(chǎn)生的勢能和動(dòng)能集中向前、向下碾壓，形成巨大的沖擊波，使土體均勻致密。在此過程中，三邊壓實(shí)輪每旋轉(zhuǎn)一周，其重心抬高和降低三次，對地面產(chǎn)生夯實(shí)沖擊和震動(dòng)作用三次。

三、使用條件

經(jīng)過現(xiàn)場驗(yàn)證內(nèi)容：現(xiàn)場對地下所有管網(wǎng)及周圍結(jié)構(gòu)物進(jìn)行復(fù)查。考核結(jié)果：地面以下3m沒有軟土夾層；施工范圍距周圍結(jié)構(gòu)物6m以外；暗涵頂面填土高度＞3m；地下水位埋深大于1.5m，地下無墓穴。現(xiàn)場清除全段路基范圍內(nèi)各種雜物、垃圾和腐植性土，清表厚度為0.5m?？己私Y(jié)果：路基回填前原地面已徹底處理，此現(xiàn)場條件適合使用重型沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行夯實(shí)。

四、存在問題

驗(yàn)證內(nèi)容1：

對現(xiàn)場施工工藝進(jìn)行巡查，發(fā)現(xiàn)眾多施工細(xì)節(jié)不到位，重點(diǎn)部位控制不嚴(yán)，路表50cm的土體含水量較大對沖擊夯碾壓的效率具有較大影響，碾壓速率控制不嚴(yán)格，碾壓方法、順序不正確，相鄰段搭接長度較小。

考核結(jié)果：

沖擊夯碾壓路基施工工藝不合理。

驗(yàn)證內(nèi)容2：

現(xiàn)場調(diào)查，沖擊夯碾壓過程中，注意沖擊波峰，錯(cuò)峰壓實(shí)，距離保持錯(cuò)位80cm，每沖擊3遍用刮平機(jī)整平，然后改變方向繼續(xù)沖擊夯碾壓。

考核結(jié)果：

沖擊夯碾壓錯(cuò)位距離過大，導(dǎo)致碾壓不密實(shí)。

驗(yàn)證內(nèi)容3：

本標(biāo)段土最佳含水量為14.5%，最大干密度1.85g/cm3。當(dāng)細(xì)粒土含量大于等于50%時(shí)，含水量（w）范圍：Wopt-4%≤W≤Wop t+2%；當(dāng)細(xì)粒土含量小于50%時(shí)，含水量（w）范圍：Wopt-3%≤W≤Wopt+2%。

考核結(jié)果：

實(shí)測局部回填土含水量為18.5%，超出上述范圍，必須解決土壤含水量問題。

五、確定施工方法

用沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行沖擊碾壓時(shí)，因機(jī)械的掉頭范圍較大，應(yīng)盡可能在路基形成較長的連續(xù)沖碾段后進(jìn)行，不但可以提高沖擊碾的效率，也可以避免因過多的“接頭”而影響路基整體均勻性。考慮到?jīng)_擊碾壓后地面高程下降，造成路基寬度增加以及增加必要施工安全距離，所以沖擊碾壓前地面高程放出兩側(cè)邊線后各加寬1.5m。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求，現(xiàn)場試驗(yàn)段長度確定為120m，寬度為40m，碾壓20遍后路基壓實(shí)度符合規(guī)范要求。

1 確定最佳施工方法、最佳碾壓順序和速率

因?yàn)楝F(xiàn)場沖擊夯上下層碾壓沒有錯(cuò)位，碾壓過程中平地機(jī)和推土機(jī)沒有整平，造成碾壓不均勻。針對此問題認(rèn)真學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求，改變碾壓方法。整個(gè)場地全部壓完1次為碾壓一遍，第二遍碾壓時(shí)應(yīng)由第一遍向內(nèi)移動(dòng)30cm寬進(jìn)行沖擊碾壓，第三遍再回到第一遍的位置沖擊碾壓，依次進(jìn)行至最終遍數(shù)。每層回填土厚度嚴(yán)格控制在1.0m以內(nèi)，沖擊壓實(shí)前，要及時(shí)對基地適量灑水，使水份充分滲透，然后沖擊碾壓。沖擊壓實(shí)10遍左右后，平地機(jī)大致整平，再?zèng)_擊壓實(shí)。沖擊碾壓完成后，表層的松土重新刮平，并用振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)。將此方案確定為最終施工方案，為技術(shù)培訓(xùn)提供了依據(jù)。

2 確定碾壓順序

現(xiàn)場為滿盤轉(zhuǎn)圈碾壓，露壓現(xiàn)象嚴(yán)重，碾壓不均勻，路基產(chǎn)生不均勻沉降。通過學(xué)習(xí)圖紙和規(guī)范要求，最終由原來碾壓順序改變?yōu)橛傻缆分行木€為分界線，從路基的一側(cè)向另一側(cè)轉(zhuǎn)圈沖碾，沖碾順序采取“由邊向中”錯(cuò)輪進(jìn)行的次序，每一圈從上一圈兩輪中間通過，鋪蓋整個(gè)路基表面為沖碾一遍，一條碾壓線碾壓完成后移到第二條碾壓線上，牽引車行駛應(yīng)使壓實(shí)輪的輪跡重疊1/3以上。由于壓實(shí)輪弧形的構(gòu)造特點(diǎn)，沖碾一遍結(jié)束時(shí)仍有部分路基未被沖碾到，此時(shí)應(yīng)接著進(jìn)行第一遍、第二遍……，當(dāng)沖碾完成三遍時(shí)整個(gè)路基基本上都被沖碾到，此時(shí)停止沖碾，進(jìn)行壓實(shí)度和高程檢測。全面積壓實(shí)一遍后再壓第二遍，直至達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。

3 確定碾壓速率

由于沖擊式壓路機(jī)作業(yè)的特點(diǎn)是牽引式，只能前行，而且所壓輪跡中波峰波谷是隨著壓實(shí)遍數(shù)的遞增，通過轉(zhuǎn)彎時(shí)半徑調(diào)整交錯(cuò)變化的。正式碾壓試驗(yàn)前，各機(jī)械安排布置到位，規(guī)劃好沖擊壓路機(jī)行駛路線，沖擊碾壓時(shí)應(yīng)遵從“先慢后快，先輕后重，先兩側(cè)后中間”的原則，首先沖擊壓路機(jī)以10km/h~ 12km/h的速度，碾壓5~7遍左右，然后速度提高至12km/h~15km/h繼續(xù)碾壓。

4 技術(shù)措施

調(diào)整前相鄰兩段沖擊壓實(shí)搭接長度為5m，現(xiàn)場檢測接茬處局部壓實(shí)度較低，無法滿足設(shè)計(jì)要求。最終經(jīng)過調(diào)整將相鄰兩段沖擊壓實(shí)搭接長度為15m。因沖擊式壓路機(jī)的沖擊能量大，路表50cm的土體含水量對沖擊碾壓的效果具有較大影響，含水量過大時(shí)容易形成彈簧、翻漿，嚴(yán)格控制路表以下50cm內(nèi)的含水量。當(dāng)土體表面含水量較大時(shí)，如果用沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行沖擊碾壓，易形成表面推移，上層20cm左右的土體與下部土體產(chǎn)生脫離現(xiàn)象。因此雨后或表面含水量較大時(shí)，采用石灰來處理；為防止施工時(shí)回填土含水率增大將回填土反復(fù)翻拌，涼嗮后再進(jìn)行碾壓。對于土很干的時(shí)候采用灑水碾壓來達(dá)到最佳壓實(shí)效果。

5 測點(diǎn)布置

沖擊前，壓實(shí)度按40m取1個(gè)斷面3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行布置，計(jì)4個(gè)斷面，12個(gè)測點(diǎn)；沖擊過程中及沖擊完成后，按以上布置情況進(jìn)行壓實(shí)度觀測。本次試驗(yàn)段高程共測量5個(gè)斷面，每個(gè)斷面3個(gè)點(diǎn)，沖擊過程中及沖擊完成后，按以上布置情況進(jìn)行高程觀測。初始高程檢測，由專業(yè)測量隊(duì)負(fù)責(zé)測量，在規(guī)定的試驗(yàn)段，沖擊夯碾壓前按以上測點(diǎn)采用釘子釘紅布標(biāo)記進(jìn)行高程測量，用GPS精確定位所有釘帽的絕對坐標(biāo)并按順序作好記錄，第二次測量時(shí)用GPS精確放樣所有釘帽的絕對坐標(biāo)，用DS2蘇光水準(zhǔn)儀測出高程并作好記錄，依次類推。整個(gè)試驗(yàn)過程歷時(shí)5天完成，沖擊碾壓面積約8600m2。

結(jié)語

施工的路基高填方?jīng)_擊夯碾壓質(zhì)量效果良好，壓實(shí)度、彎沉等試驗(yàn)合格率為100%，沉降觀測穩(wěn)定，質(zhì)量控制受到了各方面的一致好評，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

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