邸旨凡

(凌海市公路管理段，遼寧 凌?！?21200)

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填石路基沖擊碾壓施工技術(shù)

邸旨凡

(凌海市公路管理段，遼寧 凌海121200)

摘要：在填石路基施工過程中，保證路基的壓實(shí)度滿足要求是主要控制指標(biāo)，通過填石路基來研究沖擊碾壓施工技術(shù)，通過進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果表明，采用沖擊碾壓技術(shù)能夠有效提高路基的強(qiáng)度，同時根據(jù)沖擊碾壓厚度得到的相關(guān)參數(shù)確定了沖擊碾壓的施工工藝，為填石路基施工提供了積極的參考。

關(guān)鍵詞：填石路基；沖擊碾壓；施工技術(shù)

1試驗(yàn)內(nèi)容

1.1工程概況

遼寧省濱海公路錦州段(石歡線～錦三支半)，該段路線修筑長度11.175 km。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：一級公路，四車道，路基寬25 m，設(shè)計(jì)速度80 km/h；一般路段：路面以下全部拋填開山毛石，經(jīng)填隙碾壓后在其上鋪筑路面，路基平均填高7～15 m。

1.2試驗(yàn)過程

在填石路基沖擊碾壓試驗(yàn)研究過程中采用的沖擊壓路機(jī)的沖擊能量為25 kN·m，沖擊壓路機(jī)的碾壓速度12 km/h左右，填石路基采用分層填筑施工，每完成一層的填石路基，在路基橫斷面范圍布設(shè)2個觀測點(diǎn)，沿路方向布設(shè)3個觀測點(diǎn)，在每個觀測點(diǎn)按照0.5 m間距縱向布設(shè)4處沉降觀測板，同時在布設(shè)的相關(guān)沉降觀測點(diǎn)周圍埋設(shè)等數(shù)量的沉降測量鋼筋來進(jìn)行對比分析。在進(jìn)行路基沉降觀測的同時也需在斷面范圍內(nèi)選特征點(diǎn)進(jìn)行密度試驗(yàn)。分別分析進(jìn)行5遍、10遍、20遍沖擊碾壓之后得到的路基高程變化值和密度變化值。完成沖擊碾壓之后采用灌砂試驗(yàn)方法對填石路基的壓實(shí)度進(jìn)行檢測。

1.3試驗(yàn)結(jié)果分析

(1)沖擊碾壓對路基壓實(shí)度的影響結(jié)果分析

對沖擊碾壓完成之后分析了碾壓工作面以下15 cm位置處的壓實(shí)度，實(shí)際分析了碾壓前后的路基壓實(shí)度結(jié)果，如表1所示。

表1　沖擊碾壓工作面以下15 cm處

從壓實(shí)度的檢測結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行沖擊碾壓之后填石路基的壓實(shí)度得到了明顯的改善，壓實(shí)度提高值達(dá)到了7%以上。因?yàn)楸敬卧囼?yàn)分析選取的是沖擊碾壓工作面以下15 cm位置進(jìn)行的壓實(shí)度結(jié)果檢測，僅能反應(yīng)出該深度范圍內(nèi)能夠起到較好的壓實(shí)效果，對于實(shí)際的沖擊壓實(shí)影響深度還需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究來進(jìn)行確定。

(2)沖擊碾壓對填石路基沉降量的影響分析

通過預(yù)先打入路基內(nèi)部的沉降觀測鋼筋來對不同沖擊壓實(shí)遍數(shù)情況下的路面標(biāo)高進(jìn)行測量，從而對沖擊壓實(shí)遍數(shù)和路基沉降之間的關(guān)系進(jìn)行分析研究，具體觀測結(jié)果如圖1所示。

圖1　沖擊壓實(shí)遍數(shù)與路基沉降之間的關(guān)系

由圖1可以看出，經(jīng)過沖擊碾壓之后路基頂面的沉降值有著明顯的變化，進(jìn)行5次沖擊碾壓之后路基表明的沉降值為5.7，進(jìn)行20次沖擊碾壓之后路基沉降值為9.4，通過觀察數(shù)據(jù)也可以發(fā)現(xiàn)隨著沖擊壓實(shí)遍數(shù)的逐漸增加，路基頂面澄江變化幅度呈現(xiàn)逐漸減緩的趨勢。

(3)沖擊碾壓對填石路基影響深度分析

通過預(yù)先埋設(shè)在填石路基內(nèi)部的沉降觀測板對路基頂面標(biāo)高進(jìn)行觀測，從而得到不同填筑深度范圍內(nèi)的沉降變化值。通過實(shí)際觀測可以發(fā)現(xiàn)，在填筑路基內(nèi)部不同深度范圍內(nèi)路基沉降值存在一定的差異性，如經(jīng)過5遍沖擊碾壓之后，在路基頂面的沉降值為4.5 cm，在路基頂面以下50 cm位置處路基沉降值為2.6 cm，在路基頂面以下150 cm位置處路基沉降值為0.5 cm?？傮w而言在相同沖擊碾壓遍數(shù)情況下，路基內(nèi)部的沉降量變化值并不是等比例變化的，變化趨勢都是隨著沖擊壓實(shí)遍數(shù)的增加而增加。

(4)沖擊碾壓對填石路基密度的影響分析

在完成一階段的沖擊碾壓之后，選取路基頂面3處有代表性的位置采用灌砂法進(jìn)行密度試驗(yàn)，實(shí)際測得了沖擊碾壓之前、沖擊碾壓5遍、沖擊碾壓10遍和沖擊碾壓20遍之后的路基填料孔隙率變化情況。觀測結(jié)果如表2所示。

表2路基填料孔隙率變化與沖擊碾壓遍數(shù)的關(guān)系

沖擊壓實(shí)遍數(shù)051020路基填料孔隙率0.360.310.280.24

由表2可以看出經(jīng)過初步?jīng)_擊碾壓之后路基填料的密實(shí)度能夠得到明顯的提高，沖擊碾壓能夠起到較好的路基強(qiáng)度補(bǔ)強(qiáng)作用，在有效的沖擊碾壓遍數(shù)和有效工作深度范圍內(nèi)，沖擊碾壓能夠?qū)⒙坊盍系拿芏忍岣叩?0%以上。

3沖擊碾壓施工技術(shù)主要控制點(diǎn)分析

(1)碾壓速度

沖擊碾壓速度控制會對路基的壓實(shí)效果產(chǎn)生直接的影響，碾壓速度過快會影響壓實(shí)效果。速度過慢雖然會提高路基的壓實(shí)質(zhì)量，但是會對工程的整體施工進(jìn)度造成不利影響，結(jié)合當(dāng)前大量的工程實(shí)踐，在進(jìn)行沖擊碾壓過程中壓路機(jī)的行進(jìn)速度一般要控制在3～6 km/h左右。

(2)沖擊碾壓遍數(shù)

沖擊碾壓遍數(shù)與沖擊壓實(shí)速度具有等效關(guān)系，沖擊壓實(shí)的遍數(shù)過少就會達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度，沖擊壓實(shí)遍數(shù)過度雖然壓實(shí)度得到保證，但是會造成施工機(jī)具和成本的浪費(fèi)，所以在施工過程中要做好試驗(yàn)段的施工分析，確定好不同填土深度的沖擊碾壓遍數(shù)，對于填石路基一般以12遍為宜。

(3)沖擊碾壓一層鋪筑厚度

雖然沖擊碾壓的沖擊能量大，壓實(shí)效果明顯，但是對于高填路基還必須進(jìn)行分層填筑，沖擊碾壓的鋪筑厚度一般控制在100～120 cm左右，從試驗(yàn)可以看出沖擊碾壓的影響深度可以達(dá)到100～150 cm，所以結(jié)合工程實(shí)際情況，填石路基沖擊碾壓施工過程中單層鋪筑厚度一般控制在80～100 cm左右。

(4)沖擊碾壓方式的選擇

沖擊碾壓方式主要是指對沖擊碾壓工序的合理組合，這會對路基的壓實(shí)產(chǎn)生明顯的影響，目前在施工過程中主要采用的沖擊碾壓方式為：前期采用低沖擊能，后期逐漸增加，碾壓的速度也是先慢后快，待路基具有一定的承載能力之后，可以適當(dāng)輔助一定的振動壓實(shí)，壓實(shí)過程中要重疊50%左右的輪跡帶寬度。

3結(jié)語

在填石路基施工過程中采用沖擊碾壓技術(shù)能夠顯著提高路基的壓實(shí)度，進(jìn)行的相關(guān)試驗(yàn)也表明在一定沖擊能作用下，沖擊碾壓的作用深度能夠影響到路基頂面以下2.5 m，在實(shí)際施工過程中要結(jié)合工程的實(shí)際情況合理確定沖擊碾壓工藝，路基填筑嚴(yán)格按照分層壓實(shí)，通過保證壓實(shí)的遍數(shù)等多種措施來保證填石路基的施工質(zhì)量。

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Construction technology of impact-rolling on rock-filling embankment

DI Zhi-fan

(Liaoning Province Linhai Songshan District Highway Management,Linghai,Liaoning 121200,China)

Abstract:The paper studies the construction technology of impact-rolling on rock-filling embankment. Through the field test, results show that impact-rolling technology can effectively improve the strength of subgrade. The construction technology of impact-rolling is confirmed according to the related parameters of impact-rolling thickness, which provides a reference of rock-filling embankment construction.

Keywords:rock-filling embankment; impact-rolling; construction technology

中圖分類號：U416.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)03-0015-02

作者簡介：邸旨凡(1962-)，男，遼寧人，工程師，研究方向：公路與橋梁。

收稿日期：2016-02-05