摘要:以儀祿高速公路YL-YZ1標(biāo)路基填筑施工為例,通過對松鋪厚度、行駛速度、碾壓遍數(shù)、工期等參數(shù)進行分析可知,32T壓路機在施工中應(yīng)用更具優(yōu)勢。為此,將32T壓路機引入本工程中。通過試驗段施工,確定滿足路基設(shè)計填筑標(biāo)準(zhǔn)的施工參數(shù),結(jié)合現(xiàn)場實際情況及試驗段施工參數(shù),分別從測量放樣、分層填筑、碾壓、壓實度檢測等施工要點,對32T壓路機施工工藝進行研究。實踐表明,當(dāng)松鋪厚度為40cm,壓路機行駛速度為3km/h,碾壓6遍,含水率控制17.0%~18.6%時,32T壓路機填筑碾壓施工取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
關(guān)鍵詞:32T壓路機應(yīng)用優(yōu)勢分層填筑碾壓壓實度檢測效益分析
ApplicationandResearchofFillingandRollingof32TRoadRoller
DONGWeiDUHongtaoLIWeiYANGYuan
CCCCTunnelEngineeringCompanyLimited,Beijing,100020China
Abstract:TakingYL-YZ1subgradefillingconstructionofYiluHighwayasanexample,itcanbeseenthattheapplicationof32Troadrollerismoreadvantageousinconstructionthroughtheanalysisoftheparameterssuchasloosepavingthickness,drivingspeed,rollingpassesandconstructionperiod.Therefore,32Troadrollerisintroducedintothisproject.Throughtheconstructionoftheexperimentalsection,theconstructionparametersthatmeetthedesign andfillingstandardsofthesubgradearedetermined.Combinedwiththeactualsituationonsiteandtheconstructionparametersoftheexperimentalsection,theconstructiontechnologyof32Troadrollerisstudiedfromtheconstructionpointsofloftingmeasurement,layeredfilling,rolling,compactiondegreedetection,etc.Thepracticeshowsthatwhenthethicknessoftheloosepavingis40cm,thespeedoftherolleris3km/h,therollingis6times,andthewatercontentiscontrolledby17.0%~18.6%,thefillingandrollingconstructionof32Troadrollercanachievegoodeconomicandsocialbenefits.
KeyWords:32Troadroller;Applicationadvantage;Layeredfilling;Rolling;Compactiontest;Benefitanalysis
隨著公路建設(shè)的迅猛發(fā)展,對路基填筑質(zhì)量要求日益提高,填筑與碾壓作為關(guān)鍵施工環(huán)節(jié),其技術(shù)水平的提升直接關(guān)系到工程的安全性與耐久性。儀征至祿口機場高速公路是“十五射六縱十橫”的高速公路網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線,滬陜高速~長江北大堤段作為其中的一段工程,其路基填筑施工的質(zhì)量及施工進度對整體公路工程影響較大。傳統(tǒng)的碾壓設(shè)備施工功效低,碾壓效果不明顯。32T壓路機作為重型壓實設(shè)備,具有壓實能力強、作業(yè)效率高等優(yōu)勢,在大型填筑工程中得到了廣泛應(yīng)用。因此,對32T壓路機在儀祿高速公路YL-YZ1標(biāo)路基填筑碾壓施工的應(yīng)用進行研究具有重要意義。
1工程概況
本工程為儀祿高速公路YL-YZ1標(biāo)路基填筑施工段,所在區(qū)域為丘陵崗地區(qū)的平崗地、微緩崗地及長江及其支流沿岸的河谷與沖溝平原。地勢微緩起伏,總體北高南低,局部地段有河流與路線相交,整體地面標(biāo)高在8.0~55.0m之間。里程K14+900.000~K27+786.892,全長為12.887km,采用雙向六車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計速度為120km/h,路基寬為34.5m。
施工段路基填料采用灰土,路基中部填料摻4%石灰(其中拼寬段路基中部填料摻5%石灰),下路堤壓實度不小于93%,上路堤壓實度不小于94%[1]。其中,路基底部兩層5%20cm石灰處治土壓實度均不小于93%,若路基底部上層20cm位于上路堤范圍,壓實度不小于94%。路基填方92.7萬m3,填方深度約2m,填筑量較大,工期緊張。
232T壓路機的應(yīng)用優(yōu)勢
在滿足本工程路基填筑壓實度要求的基礎(chǔ)上,從路基松鋪厚度、行駛速度、碾壓遍數(shù)、工期等方面,對22T壓路機與32T壓路機的效能進行比較分析,結(jié)果如表1所示。
由表1比較分析結(jié)果可知,與常規(guī)使用的22T壓路機相比,32T壓路機施工中不僅在行駛速度、碾壓遍數(shù)方面存在優(yōu)勢,還明顯增加了每層路基的松鋪厚度,從常規(guī)25cm增厚至40cm。通過增加松鋪厚度,減少路基分層,由8層減少至5層,在保證路基填筑壓實度的基礎(chǔ)上,大大降低了機械使用時間,縮短了施工時間,碾壓1層工期由1d縮短至0.5d,提升施工效率和降低施工成本,使得路基壓實功效獲得巨大提升。因此,為減少路基分層層數(shù)和碾壓遍數(shù),提升施工效率和路基填筑壓實度,將32T壓路機引入本工程路基填筑碾壓施工。
3試驗段施工
為指導(dǎo)本工程32T壓路機填筑施工,在正式施工前,先在施工范圍內(nèi)選取試驗段采用湖南中大機械研制生產(chǎn)的32T壓路機進行路基碾壓試驗,確定滿足路基設(shè)計填筑標(biāo)準(zhǔn)的松鋪厚度、行駛速度、碾壓遍數(shù)等施工參數(shù),為制訂科學(xué)的32T壓路機填筑施工方案提供可靠依據(jù)[2]。32T壓路機主要參數(shù)如表2所示。
現(xiàn)場選取地質(zhì)條件、斷面形式都具有代表性的路段為填筑試驗段,該段路基填料采用黏土、石灰加水拌和夯實而成的灰土,含水率控制在17.0%~18.6%,本試驗段預(yù)計灰土填方量2750m3。
在試驗段碾壓試驗中,控制填筑松鋪厚度位40cm,采用靜壓與振動碾壓相結(jié)合的碾壓方法,先靜壓1遍,然后采用振動碾壓,弱振1遍+再強振3遍+靜壓收光1遍。振動碾壓采用湖南中大機械YZ32型號的32T壓路機進行振動碾壓,根據(jù)設(shè)備參數(shù),設(shè)置壓路機的振動頻率為28Hz,行駛速度為3km/h,在試驗段范圍線2m以外起振,直到路基填筑壓實度滿足設(shè)計要求[3]。試驗段每20m為一個斷面,左、右各布設(shè)一個測點,從第3遍振動碾壓結(jié)束后,進行壓實度試驗檢測,分別記錄振動碾壓的遍數(shù)與壓實度,關(guān)系曲線見圖1。
由圖1曲線趨勢可知,采用YZ32壓路機進行碾壓,從第3遍振動碾壓結(jié)束后,路基的平均壓實度和最小壓實度隨著碾壓遍數(shù)的增加整體呈上升趨勢。其中,第4遍振動碾壓后,曲線上升幅度較大,平均壓實度由93.5%上升至95.2%、最小壓實度由93.0%上升至94.5%。
經(jīng)過試驗段施工得出,當(dāng)行駛速度為3km/h、路基填料含水率控制在17.0%~18.6%、松鋪厚度為40cm時,經(jīng)過壓實度試驗檢測,碾壓6遍后試驗段路基壓實度平均值為95.2%,壓實度滿足路基設(shè)計填筑標(biāo)準(zhǔn)。
432T壓路機施工工藝
32T壓路機施工工藝如圖2所示。
4.1施工準(zhǔn)備
在32T壓路機施工作業(yè)前,應(yīng)先做好施工準(zhǔn)備工作,為各項工序的順利開展提供保障。(1)人員準(zhǔn)備。結(jié)合工程施工情況,根據(jù)施工需要,配置完整的管理人員和施工人員,并明確人員職責(zé)。(2)儀器設(shè)備配置。根據(jù)試驗段施工,本次填筑碾壓施工采用湖南中大機械YZ32型號的32T壓路機,此外,還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場施工需求,配置全站儀、灌砂筒等儀器,推土機、寶馬路拌機等設(shè)備,并對儀器設(shè)備進行檢定、調(diào)試,確保儀器設(shè)備性能良好。(3)技術(shù)準(zhǔn)備。熟悉并審核圖紙,進行設(shè)計交底,編制切實可行的施工組織方案,對施工人員進行安全技術(shù)交底。(4)場地準(zhǔn)備。采用推土機對工程范圍內(nèi)30cm厚的草皮、樹根、腐殖土、垃圾等非適用材料進行清除,清除不滿足指標(biāo)要求的地表土,并按填筑體相應(yīng)要求進行回填。
4.2測量放樣
根據(jù)導(dǎo)線點,用全站儀測出路基邊線和路基中心線,直線段每隔10m設(shè)置一根邊線樁和一根中心樁,曲線段每隔5m設(shè)置一根邊線樁和一根中心樁,在木樁上用紅筆標(biāo)明樁號及高程,以便對路基填筑施工。此外,考慮到填筑放坡,測量放樣時應(yīng)根據(jù)碾壓施工范圍邊界線向外延1m。
4.3分層填筑
本施工段根據(jù)要求采用灰土填筑,且要求填料大于5cm的顆粒含量應(yīng)低于5%,大于2cm的顆粒含量應(yīng)低于20%。根據(jù)試驗段施工結(jié)果,將灰土填料的含水率控制在17.0%~18.6%之間。針對路基的不同功能分區(qū),回填符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的灰土,采取橫斷面全寬、縱向分段進行分層填筑,控制每層40cm的松鋪厚度。填筑體中間層可先用推土機粗平,對于局部不平整地段,采用人工攤平處理[4]。填筑體頂層用平地機進行精平,再用振動壓路機穩(wěn)壓,確保頂面高程及頂面平整度滿足設(shè)計填筑標(biāo)準(zhǔn)要求。
4.4碾壓
碾壓前,對填土層的含水率、松鋪厚度、平整度等進行檢查,符合填筑標(biāo)準(zhǔn)要求后,方可進行碾壓。碾壓采用32T壓路機,按先兩側(cè)后中間的順序進行壓實,碾壓次數(shù)為6遍,即“靜壓1遍+弱振碾壓2遍+強振碾壓2遍+靜壓收面1遍”。碾壓時,由兩邊向中間、縱向進退式碾壓,由慢至快、由弱至強。根據(jù)試驗段施工結(jié)果,振動頻率設(shè)置為28Hz,振動碾壓行駛速度為3km/h,行走順直、連續(xù)進行,做到無漏壓、無死角,直到達(dá)到壓實要求。
4.5壓實度檢測
施工段路基壓實度要求如表3所示。
為確保路基壓實度滿足要求,壓實層在終壓后,選一塊約40cm×40cm的平坦表面(填方路段),依據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG3450一2019),采用灌砂法對路基的壓實度進行檢測[5]。最終檢測結(jié)果顯示,該處壓實度為95.2%,滿足填筑壓實度要求。由此可見,本次施工段的路基質(zhì)量滿足施工要求。
5效益分析b5859ccc3bfecedf0c7c0c72f279cca85afce9b0874bacd32303f349e1df81f8
5.1經(jīng)濟效益
在壓實設(shè)備路基填筑碾壓施工中,主要產(chǎn)生人工費、材料費、機械使用費,其中,由于兩種方案下的填筑材料均為灰土,在填方一定情況下,材料費是一樣的。因此,在滿足壓實度要求的基礎(chǔ)上,按碾壓1層的費用,分別從人工費、機械使用費以及油耗等方面對22T壓路機和32T壓路機兩種填筑碾壓施工方案進行經(jīng)濟效益分析,結(jié)果如表4所示。
根據(jù)表4結(jié)果可知,碾壓1層時,32T壓路機人工費和機械使用費均低于22T壓路機,油耗也明顯少于22T壓路機,費用少546.67元,油耗少931.18L。由此可見,采用32T壓路機施工,不僅能夠減少人力物力的投入,具有良好的經(jīng)濟效益,同時還減少油耗,具有一定的環(huán)保性。
5.2社會效益
隨著科技的不斷進步和施工工藝的日益完善,與22T壓路機相比,32T壓路機更加智能化、高效化、環(huán)保化。在32T壓路機施工中,通過數(shù)字化平臺控制和檢測壓路機的行駛速度,提高施工質(zhì)量,從而保證行車安全和舒適度。同時,還顯著提高填筑工作效率,縮短建設(shè)周期,?減少因工程延期對對周邊居民出行帶來的影響。應(yīng)用32T壓路機填筑碾壓施工促進了道路基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),改善交通狀況,?促進物流運輸?shù)男剩?從而帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,最終推動社會經(jīng)濟的發(fā)展。
6結(jié)論與建議
通過上述32T壓路機在具體工程實踐中的應(yīng)用,得出以下結(jié)論。
(1)通過應(yīng)用32T壓路機施工,松鋪厚度從常規(guī)25cm增厚至40cm,減少了填筑層數(shù),大大提高了施工效率。
(2)通過應(yīng)用32T壓路施工,碾壓遍數(shù)也從每層7遍減少至6遍,大大降低機械使用時間,從而降低施工成本。
(3)通過應(yīng)用32T壓路機施工,通過控制行駛速度和振動頻率,提高壓實質(zhì)量,壓實度均滿足設(shè)計要求,降低了路基沉降風(fēng)險,增強路基的穩(wěn)定性,從而提升路基施工質(zhì)量.
(4)能夠取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。采用32T壓路機施工,每碾壓1層,主要費用投入少546.67元,經(jīng)濟效益良好,還減少油耗931.18L,具有環(huán)保效益;同時,還能保證行車安全和舒適度、?減少工程延期對周邊居民出行的影響以及帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展,具有顯著的社會效益。
由此可見,采用超重型32T壓路機進行碾壓,在高速公路的填筑施工中效果甚佳,值得在同類工程中推廣作用。
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