所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2013-03-13 09:21 熱度:
前言:經濟的飛速發展、公路交通需求的增大,把公路的質量問題推到了更高的層次。公路路基、路面是公路質量的重要保證,它承受著本身巖土自重和路面重量以及由路面傳遞下來的車荷載,屬于一種線形結構物,具有路線長,與大自然接觸面廣等特點。路基路面是否能夠承受負荷而不出現裂縫、坑槽、車轍、松散、沉陷、橋頭涵頂跳車、表面破損等病害主要取決于壓實度符不符合施工標準。以下主要從路基路面的壓實施工、壓實度的檢驗進行了詳細的論述。
關鍵字:填土路基,填石路基,瀝青路面,壓實施工
前言
壓實度是路基路面施工質量檢測的關鍵指標之一,表征現場壓實后的密度狀況,壓實度越高,密度越大,材料整體性能越好。只有對路基、路面結構層進行充分壓實,才能保證路基、路面的強度、剛度及路面的平整度,才能保證和延長路基、路面工程使用壽命。接下來就壓實度問題分別介紹路基、路面的壓實施工。
一、填土路基的壓實
(一)填土路基壓實實驗
通過實驗路段的測試能夠確定確定施工正確的壓實方法,達到規定的密實度所需壓路機的類型、組合方式、壓實遍數、松鋪厚度、壓實厚度、松鋪系數等試驗參數,所以,填土路基的壓實首先要通過實驗確定施工方案。實驗路段的選擇應當能夠代表整體的施工段,路段長度以100cm以上為宜。具體操作如下:
(1)取代表性土樣做重型擊實試驗,確定土的最佳含水量ω和最大干密度ρdmax,并繪制干密度與含水量的關系曲線。
(2)根據土的干密度與含水量關系曲線控制土的含水量ω。
(3)確定鋪層厚度和碾壓遍數。一般可根據壓路機械的功能及土質情況確定鋪層厚度,高速公路一般應按松鋪厚度30cm進行試驗,以確保壓實層的勻質性。一般情況下,砂性土需碾壓次數少,粘性土需碾壓次數多。光輪壓路機碾壓次數較高,輪胎式壓路機次之,振動式壓路機和夯擊機次數最少。
(二)根據土壤性質,選擇確定壓實機械
土壤的性質不同,有效的壓實機械也不同。正常情況下,碾壓砂性土采用振動壓路機效果最好,夯擊式壓路機次之,光輪壓路機最差;碾壓粘性土采用搗實式和夯擊式最好,振動式稍差。各種壓路機都有其特點,可以根據土質情況合理選用。對于高速公路路基填土壓實宜采用振動壓路機或35~50t輪胎壓路機進行。
(三)含水量的檢測與控制
強度與穩定性主要是通過壓實得以提高,壓實度受含水量的制約,保證壓實最佳的含水量才能取得最大干密度,也就是有效地控制含水量后,才能可靠地壓實到壓實度標準。土的含水量控制在高于壓實最佳含水量碾壓是確保正常施工的條件,但不能超過最佳含水量1%,這時所得效果最好,施工中當需要對土采用人工加水時,達到最佳含水量。需要加的水宜在取土的前一天澆灑在取土坑內的表面,使其均勻滲入土中,也可將土運至路堤上后,用水車均勻適量地澆灑在土中,并用拌和設備拌和均勻。
(四)壓實施工
壓實應根據現場壓實試驗提供的松鋪厚度和控制壓實遍數進行。若控制壓實遍數超過10遍,應考慮減少填土層厚。經壓實度檢驗合格后方可轉入下道工序。不合格處應進行補壓后再做檢驗,一直達到合格為止。
高速公路和一級公路路基填土壓實宜采用振動路壓路機或35~50t輪胎壓路機進行。采用振動壓路機碾壓時,第一遍應不振動靜壓,然且先慢后快,由弱振至強振。
各種壓路機的碾壓行駛速度開始時宜用慢速,最大速度不宜超過4km/h;碾壓時直線段由兩邊向中間,小半徑曲線段由內側向外側,縱向進退式進行;橫向接頭對振動壓路機一般重疊0.4~0.5m。對三輪壓路機一般重疊后輪寬的1/2,前后相鄰兩區段(碾壓區段之前的平整預壓區段與其后的檢驗區段)宜縱向重疊1.0~1.5m。應達到無漏壓、無死角,確保碾壓均勻。
二、填石路基壓實
(一)壓實機械的選用
壓實機械選用前首先要進行壓實實驗,在這里不多做贅述。
填石路基的壓實要求碾壓機械有相應的壓實功,在碾壓時能破壞去除顆粒間點接觸,使得顆粒間形成以面面、線面為主較為穩定的接 觸。路基填料石塊本身是不可壓縮的,壓實的目的是使填料之間的松散接觸狀態變為緊密咬合狀態。由于石料的粒徑及質量均較大,故必 須用自重較大的重型壓路機碾壓才能使粒料達到緊密狀態。另外,因塊石的顆粒粒徑相差較大,石塊之間會有蓬架、擱空現象,空隙率過大,容易造成局部壓碎而塌陷,須采用振動壓路機進行壓實。
(二)壓實施工
填石層在壓實前先整平,根據經驗按1.2左右的松鋪系數掛線控制松鋪厚度,并作成2%~3%的橫坡。碾壓時,前后兩次輪跡重疊30cm以上,并注意使該層整個深度內壓實度處處均勻。
第一次壓實后,人工整平,以保證均勻一致和平整。每層碾壓松鋪厚度嚴格按計劃松鋪厚度控制,從第三遍開始,每碾壓一遍后,均實測填石層頂面標高,以獲得正確的壓實層沉降差。
采用振動壓路機碾壓,根據以前的施工經驗,先靜碾二遍使不平的地方暴露出來用人工補平,再用振動壓路機碾壓三遍,最后再靜碾二遍收尾。碾壓時先邊緣后中間、先低后高,一直進行到在重輪下不出現石塊轉動,表面平整均勻,壓實層頂面穩定,不再下沉(無輪跡)時為止。在填筑下一層前先進行壓實度檢驗。
三、瀝青路面壓實
(一)碾壓溫度控制
嚴格控制瀝青混合料攤鋪后的初壓溫度,對路面壓實來說是非常重要的,混合料初壓溫度過高,瀝青混合料流動性大,易出現混合料推移,破壞已鋪面混合料的均勻度,影響路面平整度,初壓溫度過低,將會影響復壓和終壓溫度,給復壓和終壓工序帶來困難。資料表明,混合料溫度在100℃-125℃時最易達到共振狀態,振動碾壓效果最好,因此,在初壓時,控制初壓溫度為125℃-140℃為好,可用CC21雙鋼輪振動壓路機,以4km/h的碾壓速度、30cm重疊靜壓2遍,初壓結束溫度控制在120℃-125℃。
復壓溫度控制在100℃-125℃,用DD-110以5km/h的速度、30cm重疊度進行高頻低同振動碾壓2遍。
復壓結束后,檢測人員應立即直尺進行平整度測量,查找平整度差的點,進行重點找平碾壓。
(二)振頻與振幅選擇
振動壓路機的壓實能力,主要是由壓路機傳遞給被壓材料的振動能量決定的,也就是說,振動壓路機的壓實能力與壓路機振頻和振幅的選擇有關,某一振動頻率和某一振幅組合,決定一定的壓實能力,要經過試驗路段反復試驗,選定適當振頻與振幅才能取得較高的壓實效率和較好的碾壓效果。
(三)碾壓施工
1、在混合料攤鋪50-60m后,開始初碾壓。先壓橫接縫,讓壓路機壓輪大部分在成型路面、10-20cm壓輪在新鋪路面進行橫向碾壓,逐步向前趕。在橫向碾壓時,及時測量平整度,必要時進行找料處理。
2、橫接縫碾壓結束后,按照由外向內的順序依次碾壓,每次碾壓至距攤鋪機50-100cm處,再按輪跡返回,在已穩定路面調整方向,重疊30cm,向中間錯一輪進行第二輪碾壓,禁止在未穩定攤鋪層進行方向調整,以避免鋪層材料的攤移。
振動壓路機換向時,先停振,再停機,然后換向,換向后在壓路機開始行走后,再起振,可有效防止混合料形成鼓包。
3、彎道碾壓時,要從內側向外側依次碾壓,第一遍碾壓時,第一輪在邊緣空30-40cm,待壓完第一遍后將壓路機大部分重量置于已壓實穩定的攤鋪面上,碾壓邊緣,以減少混合料向外推移。
4、在碾壓不等寬路段時,因為不允許壓路機在新攤鋪層上轉向操作,所以必須按照合理的碾壓路線進行初碾壓。
四、壓實度檢驗
在壓實過程中,為保證壓實質量,施工現場自檢人員應邊施工邊檢查壓實度以便及時調整。當壓實干密度遠遠大于要求值時,表明壓實度過度或土質發生了變化;當壓實干密度小于要求值時,表明壓實度不夠。針對這些情況要找出原因并及時采取措施以達到要求的壓實度。如改變碾壓工藝、增加壓實機械的重量或重新做標準擊實試驗等。每一壓實層均應檢驗壓實度,合格后方可填筑下一層。壓實度檢驗方法,通常采用環刀法,灌砂法和核子密度儀法等。
1、環刀法,是一種破壞性的檢測方法,適用于不含骨料的細粒土。優點是設備簡單操作方便;缺點是受土質限制,當環刀打入土中時,產生的應力使土松動,壁厚時產生的應力較大,因此干密度有所降低。
2、灌砂法,是一種破壞性檢測方法,適用于各類土。優點是測定值精確;缺點是操作較復雜,須經常測定標準砂的密度和錐體重。
3、核子密度儀法,是一種非破壞性測定方法。能快速測定濕密度和含水量,滿足現場快速、無破損的要求,并具有操作方便,顯示直觀的優點,但應與灌砂法進行對比標定后方可使用。對于取樣深度要求,用環刀法檢測時,環刀中部處于壓實厚度的1/2深度;用灌砂法時,應取整個土層的厚度;用核子儀檢驗時應根據其類型,按說明書要求進行操作。
結論
壓實是路基乃至路面施工的重要環節,直接關乎公路的穩穩定和使用質量。在施工過程中應當注意:
填土路基施工時每填料一次都要做一次重型擊實試驗;施工現場必須配備灑水車路耙等工具,以便控制含水量。施工時先靜壓一遍,然后振動碾壓一遍。
土石混合填筑時,壓實機具的配置必須科學合理,壓路機碾壓過程中以石料不出現松動、表面均勻平整為目標,采用壓沉值控制壓實質量。
瀝青路面壓實過程中嚴格控制施工溫度、合理選擇振頻與振幅。
重視壓實度檢測,可采用采用環刀法,灌砂法和核子密度儀法等進行。
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本文選自《黑龍江交通科技》。 《黑龍江交通科技》自創刊以來,緊緊圍繞國民經濟發展對交通科技的要求,有針對性地進行技術指導;結合我省低溫嚴寒特點和實際需要報導省內交通科技新成就、科技論文和科技成果;先進的設計理論和生產施工工藝;技術改造、企業管理的新經驗、新技術、新材料、新產品、新設備、技術政策;交通工程論述,國內外交通科技動態論述等。
文章標題:簡述公路路基路面壓實施工的特點
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