文 / 上饒京寶路橋工程有限公司 王笛
路基沖擊碾壓是指在路基施工中采用沖擊式壓實(shí)機(jī)進(jìn)行碾壓施工,沖擊壓路機(jī)以非圓形輪沿地面對(duì)土石材料進(jìn)行靜壓、搓揉、周期性沖擊的連續(xù)作業(yè),產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波,向下具有地震波傳播特性。大量實(shí)踐證明,在路基施工中采用沖擊碾壓技術(shù)能更好地保證路基壓實(shí)度,防止路基產(chǎn)生較大的工后沉降,為之后路面各結(jié)構(gòu)層次的施工奠定良好基礎(chǔ)。
某公路標(biāo)段為適應(yīng)交通量不斷增加的需要,設(shè)計(jì)決定對(duì)其進(jìn)行改擴(kuò)建,將原路面作為新路面右半幅,其它段落在兩側(cè)分別進(jìn)行加寬。為保證新路基壓實(shí)度,減小和舊路基之間的差異沉降,經(jīng)研究決定采用沖擊碾壓的方法進(jìn)行施工。
(1)沖壓開(kāi)始前應(yīng)做好清表,同時(shí)將場(chǎng)地整平,按照施工要求對(duì)場(chǎng)地范圍內(nèi)存在的地上與地下障礙進(jìn)行處理,在有地下管線分布的位置做好標(biāo)記,并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行必要的加固處理,防止因受到施工擾動(dòng)而損壞,造成不必要的損失。
(2)將場(chǎng)地表面初步整平后,需對(duì)表層土進(jìn)行清理,將松散處碾壓密實(shí),并為各類(lèi)施工機(jī)械設(shè)備的通行修筑臨時(shí)便道,當(dāng)場(chǎng)地內(nèi)存在積水時(shí),應(yīng)及時(shí)排除,同時(shí)在周?chē)_(kāi)挖臨時(shí)排水溝,以保證場(chǎng)地范圍內(nèi)的排水能夠保持暢通,以防大面積積水對(duì)正常施工造成影響。
(3)做好現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線,將場(chǎng)地內(nèi)的控制軸線和邊線均準(zhǔn)確放出。
(4)按照設(shè)計(jì)要求達(dá)到的壓實(shí)度與沉降量,確定各項(xiàng)沖壓技術(shù)參數(shù),在正式開(kāi)始沖壓施工前,應(yīng)選擇有良好代表性的段落開(kāi)展試驗(yàn)性的施工,以此確定預(yù)先得出的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)及組織安排能否達(dá)到要求,作必要的調(diào)整,從而保證施工能夠順利完成,并達(dá)到理想的壓實(shí)效果。
(1)在場(chǎng)地清表完成后,需采用平地機(jī)作進(jìn)一步的清理與整平,并在較為松散的部位使用壓路機(jī)進(jìn)行的必要的碾壓。
(2)在場(chǎng)地表面選擇合適的位置設(shè)置觀測(cè)點(diǎn),并在沖擊碾壓開(kāi)始前對(duì)標(biāo)志的實(shí)際標(biāo)高進(jìn)行準(zhǔn)確觀測(cè)與記錄。
(3)對(duì)沖擊碾壓開(kāi)始前路基填料實(shí)際含水量進(jìn)行檢測(cè),當(dāng)通過(guò)檢測(cè)確認(rèn)實(shí)測(cè)含水量滿足要求,即不超過(guò)最佳值±4%時(shí),即可準(zhǔn)備開(kāi)始碾壓,若實(shí)測(cè)含水量不滿足要求,則要根據(jù)具體檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行必要的處理,如翻曬或?yàn)⑺異灹稀?/p>
(4)沖壓開(kāi)始前還需對(duì)各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)際壓實(shí)度予以準(zhǔn)確的檢測(cè),只有在實(shí)測(cè)壓實(shí)度不低于90%的情況下才能開(kāi)始沖壓。
(5)沖壓開(kāi)始前還要對(duì)預(yù)埋鋼筋頂部實(shí)際標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量,之后每完成5遍沖壓都要進(jìn)行一次標(biāo)高測(cè)量,以此為依據(jù)通過(guò)計(jì)算確定路基的沉降量,一般情況下沖壓的遍數(shù)不能少于20遍。
(6)采用沖壓機(jī)按不超過(guò)10-15km/h的速度從路基其中一側(cè)到另外一側(cè)進(jìn)行沖壓。
(7)在實(shí)際的沖壓施工中,如果場(chǎng)地的寬度可以達(dá)到施工所用沖壓機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑4倍及以上,則可將道路的中心線作為中心將整個(gè)沖擊碾壓場(chǎng)地對(duì)稱(chēng)分為兩部分,然后按照如圖1所示的路線進(jìn)行沖壓,具體的沖壓順序?yàn)閺膬蛇叺街虚g,碾壓時(shí)要保持一定寬度的錯(cuò)輪,在輪跡覆蓋所有路基后,視為完成1遍沖壓。
如圖1所示,在行進(jìn)方向上將整個(gè)待碾壓路基表面分為若干保持平行關(guān)系的窄道,同時(shí)進(jìn)行依次編號(hào)。沖壓準(zhǔn)備工作完成開(kāi)始施工后,先在1號(hào)窄道上進(jìn)行行駛,在到達(dá)1號(hào)窄道的末尾后調(diào)轉(zhuǎn)行進(jìn)方向,從與1號(hào)窄道相距路基寬度一般的4號(hào)窄道進(jìn)入,以之前相反的反向進(jìn)行沖壓,在到達(dá)4號(hào)窄道的起點(diǎn)后再次調(diào)轉(zhuǎn)行進(jìn)方向,從2號(hào)窄道進(jìn)入,以與1號(hào)窄道相同的方向進(jìn)行沖壓。采用上述方法連續(xù)重復(fù)多次,對(duì)所有窄道進(jìn)行沖壓。
(8)在實(shí)際的沖壓施工中,如果場(chǎng)地的寬度小于施工所用沖壓機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑4倍,則需要按照如圖2所示的路線進(jìn)行沖壓,在沖壓到施工段的另外一端之后,調(diào)轉(zhuǎn)行進(jìn)反向?qū)ο噜彽恼肋M(jìn)行沖壓,在沖壓到該窄道的起點(diǎn)后,繼續(xù)吊裝行進(jìn)方向?qū)ο乱粋€(gè)相鄰的窄道進(jìn)行沖壓。采用上述方法連續(xù)重復(fù)多次,對(duì)所有窄道進(jìn)行沖壓。
(9)為便于沖壓機(jī)調(diào)頭,需要在施工段兩端布置面積足夠的場(chǎng)地。
(10)該標(biāo)段沖壓所用沖壓機(jī)的輪寬為90cm,輪內(nèi)間隔距離為117cm,基于此,在每一遍沖壓過(guò)程中都要確保輪跡有輪寬1/3以上的重疊。
(11)圖1、2的沖壓機(jī)行進(jìn)路線只能說(shuō)明大概情況,在施工中要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行窄道劃分。施工現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員要提前對(duì)施工段落寬度及長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量,并據(jù)此劃定具體的沖壓路線,以免對(duì)施工進(jìn)度造成影響。
(12)在沖壓完成后,應(yīng)使用平地機(jī)對(duì)施工路段進(jìn)行整平,并在必要的情況下利用振壓機(jī)將局部壓實(shí),當(dāng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)表土較為干燥時(shí),應(yīng)進(jìn)行適量的灑水,以此保證最終的壓實(shí)效果。
(1)施工中必須對(duì)地基土實(shí)際含水量進(jìn)行嚴(yán)格控制,防止土層沖壓后產(chǎn)生彈簧土導(dǎo)致無(wú)法壓實(shí),如果在施工中產(chǎn)生彈簧的現(xiàn)象,應(yīng)立即暫停施工,并挖除所有彈簧土,回填新土并整平,之后才能繼續(xù)進(jìn)行施工。
(2)施工中應(yīng)安排專(zhuān)人做好相關(guān)記錄,并對(duì)記錄形成的資料予以歸檔備案。
(3)機(jī)械設(shè)備的操作人員應(yīng)在上崗之前經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的技術(shù)培訓(xùn),取得上崗證之后才能允許其上崗,沖壓速度一般按照10-15km/h的范圍控制,當(dāng)工作面存在相對(duì)較大的起伏現(xiàn)象時(shí),不可進(jìn)行沖壓,需要在整平處理完成后才能繼續(xù)進(jìn)行施工。
(4)沖擊碾壓要求路基土實(shí)際含水量不超過(guò)最佳值±4%,在施工前要根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果通過(guò)灑水悶料或翻曬來(lái)處理。沖壓時(shí)要注意錯(cuò)峰,將錯(cuò)位的距離控制在20-40cm范圍內(nèi);在連續(xù)沖壓5遍后,應(yīng)組織刮平機(jī)或推土機(jī)進(jìn)行整平,之后繼續(xù)進(jìn)行沖壓。
(5)在沖壓時(shí)要保證碾壓的均勻性,兩個(gè)相鄰的施工段落應(yīng)保持30-50cm長(zhǎng)的搭接。
(6)沖壓時(shí)沖壓機(jī)行駛速度應(yīng)保持均勻,若需要改變行駛速度,應(yīng)先停機(jī),處在沖壓行程內(nèi)時(shí)不可改變速度。沖壓時(shí)還要保證方向準(zhǔn)確無(wú)誤,防止漏壓。當(dāng)需要上坡或下坡時(shí),應(yīng)在入坡之前選定適合的檔位,不可在坡段改變檔位。此外,在下坡過(guò)程中不允許空擋滑行。
(7)對(duì)于邊角處和轉(zhuǎn)彎處,可在沖擊碾壓基礎(chǔ)上輔以其它碾壓措施,以保證壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。
(8)沖壓時(shí)如果由于輪跡深度較淺對(duì)壓實(shí)效果造成不利影響,則可使用平地機(jī)將其整平后再繼續(xù)沖壓,當(dāng)路基表面存在較多揚(yáng)塵時(shí),可使用灑水車(chē)進(jìn)行均勻?yàn)⑺?,以免揚(yáng)塵給正常的沖壓施工造成不利影響。
(9)相較于傳統(tǒng)的碾壓方法,沖壓對(duì)路基土含水量的要求較寬,這是因?yàn)闆_壓機(jī)自身壓實(shí)功較大,與超重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng),滿足重型壓實(shí)度要求的含水量只在小于最佳含水量范圍內(nèi)擴(kuò)大,而大于最佳含水量的范圍并不會(huì)擴(kuò)大?;诖?,要根據(jù)路基土塑性指數(shù),將稠度控制在1.1-1.2以上,否則可能導(dǎo)致土層在沖壓完成后產(chǎn)生彈簧的現(xiàn)象,使壓實(shí)度無(wú)法滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范的要求。
(10)沖壓機(jī)行駛時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的振動(dòng),可能對(duì)周?chē)扔袠?gòu)造物造成不利影響。為防止路基的沖擊碾壓施工給周?chē)鷺?gòu)造物造成不必要的破壞,應(yīng)制定合理可行的施工措施,對(duì)沖壓范圍予以嚴(yán)格控制。一般情況下,沖壓機(jī)輪邊和構(gòu)造物之間要保持1m以上的間隔距離,當(dāng)需要在橋涵構(gòu)造物上部進(jìn)行施工時(shí),若頂部填土厚度在2.5m以?xún)?nèi),則不允許采用沖壓的方法進(jìn)行施工,以免對(duì)橋涵構(gòu)造物造成破壞。
(11)路基沉降量采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)點(diǎn)數(shù)應(yīng)達(dá)到20個(gè)以上,要求與施工圖提出的標(biāo)準(zhǔn)相符;路基壓實(shí)度通過(guò)壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè),檢測(cè)點(diǎn)數(shù)應(yīng)達(dá)到4個(gè)以上,要求與設(shè)計(jì)提出的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)相符。
綜上所述,在公路路基施工中采用沖擊碾壓技術(shù)能減小路堤工后沉降率,并提高路基的整體強(qiáng)度和均勻性,目前在特殊土地基加固處理和舊路改造工程中得到了廣泛應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):選擇適合沖壓機(jī)機(jī)型、正確施工沖壓施工工藝、正確理解沖壓有相對(duì)較寬的含水量范圍,并加強(qiáng)對(duì)和既有構(gòu)造物之間安全距離的控制,此外要注意當(dāng)使用沖擊壓路機(jī)的補(bǔ)壓振碾達(dá)標(biāo)路床工程的平均沉降量小于3cm時(shí),不宜再進(jìn)行沖擊碾壓作業(yè)。目前,該標(biāo)段路基沖擊碾壓施工已經(jīng)順利完成,且經(jīng)檢驗(yàn)確定路基沉降量與壓實(shí)度都能滿足相關(guān)要求,說(shuō)明所用施工工藝合理可行,值得類(lèi)似工程參考借鑒,充分發(fā)揮出沖擊碾壓技術(shù)的作用與功能。