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土石混填路堤碾压工艺的比较分析

2018-09-27

山西建筑 2018年24期
关键词:松铺土石压路机

武 丽 丽

(山西省太原南郊公路管理段,山西 太原 030032)

0 引言

土石混填路堤是介于土质路堤和填石路堤之间的路基结构型式,JTG F10—2006公路路基施工技术规范对土石路堤混填的规定比较笼统,只是对填料、压路机的吨位、分层压实、压实厚度、外观标准、沉降差进行了说明,其余的部分没有详细的规定[1]。依据此规范运行,不同的种类的压路设备会出现不同的碾压效果,为总结土石混填路堤碾压工艺,下面结合工程实际对其碾压设备进行比较分析。

1 工程概况

宜宾至毕节高速公路项目包括威信至镇雄段及叙永支线段,总里程118.085 km,主线即威信至镇雄段,全长92.98 km,起于威信县三桃乡斑竹坝,顺接四川省宜毕至威信高速公路止点,途经威信县三桃乡、罗布镇、扎西镇,镇雄县大湾镇、以勒镇、林口乡、塘房镇、乌峰镇止于陈贝屯,设置镇雄枢纽实现与镇赫、镇毕高速的交通转换。

工程位于云南省,工程施工地区最高海拔1 897.4 m,最低海拔982 m。主要地貌为侵蚀河谷地貌单元、构造剥蚀地貌单元、溶蚀中山槽谷地貌单元、中切割溶蚀中山地貌单元四种类型。施工地域山地多,平地少,“W”型和“V”型地貌是其主要地貌特征。

2 土石混填的材料性能及碾压设备状况

2.1 填料的性能

土石路堤是指石料含量占总质量30%~70%的土石混合材料修筑的路堤,碎石土一般是指山区道路施工中经常应用到的材料;材料的级配:10 mm筛孔通过量为44.8%,5 mm筛孔通过量为35.2%,不均匀系数9.5,液限22.6%,塑限20.3%,塑性指数2.3%。石料的含量为55.2%在30%~70%之间,属于级配良好砾。该地区石质材料为白云岩、灰岩,抗压强度为100 MPa~140 MPa之间,石质坚硬,吸水率小。

石料物理、力学性能数据见表1。

表1 石料物理、力学性能一览表

2.2 设备状况

第一种碾压设备为中大YZ-36的压路机,自重36 t,振动频率26 Hz~32 Hz,激振力达到79 t。第二种碾压设备为YZ-22,自重22 t,振动频率29 Hz~35 Hz,激振力达到39 t。

2.3 击实试验

为取得相关的技术数据,对碎石土材料进行室内击实试验。实验数据见表2,表3。

表2 碎石土与碎石含量统计表

表3 压实度与CBR的统计表 %

3 碾压工艺

1)中大YZ-36振动压路机的碾压工艺:碾压机械为YZ-36振动压路机,压实方法先初压1遍,找平路基,然后再开动振动功能进行碾压。碾压时先两侧后中间、先慢后快、匀速进行碾压,相接两次碾压轮迹重叠不少于0.8 m,碾压速度控制在2.5 km/h左右。YZ-36振动压路机静压1遍,振动3遍,最后静压1遍。碾压到第4遍以后,检测人员开始10 m测试断面的标高,观察每断面5个点的沉降测量。碾压5遍以后再加压2遍,在第7遍检测桩号的相同位置,进行沉降差检测,两次的沉降量标准不大于2 mm。同时采用灌水法测定路堤的干密度,计算出路堤的压实度,评定该路段的压实功。

2)YZ-22振动压路机的碾压工艺:压实方法初压2遍,然后再开动振动功能碾压5遍,最后静压1遍,观测沉降差和压实度,评价压实效果。

4 碾压效果

通过两种不同的压路机的碾压方案,观察碾压效果,从松铺系数和平整度、压实度、碾压层表面外观五个指标来评价碾压效果。比较松铺系数,两种不同的碾压设备松铺系数见表4。

表4 松铺系数比较表

从松铺系数上看YZ-36压路机采用5遍碾压就可以达到要求,沉降差为0.7 mm,YZ-22采用7遍达到要求,沉降差为0.9 mm。YZ-36振动压路机的压实效果比较好。

平整度的比较分析:从松铺系数的变化规律可以看出YZ-22的松铺系数的变化趋于平缓,可以推出YZ-22压路机的碾压有利于路堤表面的平整度。因此对路面的平整度进行检查比较。检查过程中在规范检测的基础上,再结合顺路基方向连续三尺,在横向一尺进行平整度检测,统计平整度。在顺路基检测的数据中两种碾压组合的平整度为1.6和1.2,都符合规范的要求。但是在垂直路基方向的平整度的合格率YZ-22压路机明显偏高。

碾压层表面外观的比较分析:YZ-36压路机在碾压第3遍的时候表面平整,嵌缝密实,有部分小轮迹。YZ-22压路机在碾压第5遍的时候表面平整,嵌缝密实,有部分小轮迹。说明YZ-22压路机在消除表层的轮迹是缓慢的,与其吨位有一定的关系。但是从平整度的角度来看YZ-22压路机具备一定的优势。

压实度的比较分析:两种设备压实完毕以后,进行压实度检测,YZ-36压路机的压实度为96.7%,YZ-36压路机的压实度为96.5%,压实度相差不大。压实度都达到规范的要求。压实度的控制可以通过碾压变数进行控制。

5 压实组合的选择

施工过程中为保证工程质量,提高工作效率,建议采用YZ-36压路机。该压路机的缺点是造成路堤的平整度差。为了有效的解决以上问题。对该设备的碾压组合进行调整。第1,2遍采用静压,第3遍采用弱振进行碾压,第4,5遍考虑到松铺系数接近稳定,采用强振1遍,第6遍采用静压1遍。这样测得路堤的松铺系数为1.20,平整度为1.3,路堤表面无轮迹。

路堤的填筑高度不断的变化,路堤填筑初期平整度稍差,随着填筑高度的增加,平整度数值逐渐缩小。为此根据此特性,调整YZ-36的碾压变数和振幅。因此在选择路堤的碾压方案的时候,我们采取YZ-36碾压组合的第二套方案,如果路堤的压实度变化较大的时候,将第3遍弱振改为强振状态,保证路堤的施工质量,在进行确定碾压的方案过程中,路堤的压实度内部控制为95%。

6 结语

本文对YZ-36和YZ-22振动压路机的碾压组合进行分析,得出以下结论:

1)YZ-36压路机压实功比较大,碾压5遍的状况下相当于YZ-22压路机的7遍状况。2)YZ-36压路机碾压以后的平整度弱于YZ-22的压路机。3)调整YZ-36压路机的碾压组合可以接近YZ-22的压路机的碾压效果。4)在考虑路堤施工质量和施工速度的情况下,优先考虑YZ-36压路机,其压路设备的潜能比较大。以上两种设备的比较,可以看出选择优良的设备,储存的潜能比较大,有利于工程的施工质量,同时也可以提高工程施工的效率,因此在选择路堤的压路设备的情况下,综合考虑选择设备是一项课题。推广新型设备在工程施工中的收益。

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