土石混填路堤碾壓工藝的比較分析

武 麗 麗

(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質路堤和填石路堤之間的路基結構型式，JTG F10—2006公路路基施工技術規范對土石路堤混填的規定比較籠統，只是對填料、壓路機的噸位、分層壓實、壓實厚度、外觀標準、沉降差進行了說明,其余的部分沒有詳細的規定[1]。依據此規范運行，不同的種類的壓路設備會出現不同的碾壓效果，為總結土石混填路堤碾壓工藝，下面結合工程實際對其碾壓設備進行比較分析。

1 工程概況

宜賓至畢節高速公路項目包括威信至鎮雄段及敘永支線段，總里程118.085 km，主線即威信至鎮雄段，全長92.98 km，起于威信縣三桃鄉斑竹壩，順接四川省宜畢至威信高速公路止點，途經威信縣三桃鄉、羅布鎮、扎西鎮，鎮雄縣大灣鎮、以勒鎮、林口鄉、塘房鎮、烏峰鎮止于陳貝屯，設置鎮雄樞紐實現與鎮赫、鎮畢高速的交通轉換。

工程位于云南省，工程施工地區最高海拔1 897．4 m，最低海拔982 m。主要地貌為侵蝕河谷地貌單元、構造剝蝕地貌單元、溶蝕中山槽谷地貌單元、中切割溶蝕中山地貌單元四種類型。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壓設備狀況

2.1 填料的性能

土石路堤是指石料含量占總質量30%～70%的土石混合材料修筑的路堤，碎石土一般是指山區道路施工中經常應用到的材料；材料的級配：10 mm篩孔通過量為44.8%，5 mm篩孔通過量為35.2%，不均勻系數9.5,液限22.6%，塑限20.3%，塑性指數2.3%。石料的含量為55.2%在30%～70%之間，屬于級配良好礫。該地區石質材料為白云巖、灰巖，抗壓強度為100 MPa～140 MPa之間，石質堅硬，吸水率小。

石料物理、力學性能數據見表1。

表1 石料物理、力學性能一覽表

2.2 設備狀況

第一種碾壓設備為中大YZ-36的壓路機，自重36 t，振動頻率26 Hz～32 Hz,激振力達到79 t。第二種碾壓設備為YZ-22，自重22 t，振動頻率29 Hz～35 Hz,激振力達到39 t。

2.3 擊實試驗

為取得相關的技術數據，對碎石土材料進行室內擊實試驗。實驗數據見表2,表3。

表2 碎石土與碎石含量統計表

表3 壓實度與CBR的統計表 %

3 碾壓工藝

1)中大YZ-36振動壓路機的碾壓工藝：碾壓機械為YZ-36振動壓路機，壓實方法先初壓1遍，找平路基，然后再開動振動功能進行碾壓。碾壓時先兩側后中間、先慢后快、勻速進行碾壓，相接兩次碾壓輪跡重疊不少于0.8 m，碾壓速度控制在2.5 km/h左右。YZ-36振動壓路機靜壓1遍，振動3遍，最后靜壓1遍。碾壓到第4遍以后，檢測人員開始10 m測試斷面的標高，觀察每斷面5個點的沉降測量。碾壓5遍以后再加壓2遍，在第7遍檢測樁號的相同位置，進行沉降差檢測，兩次的沉降量標準不大于2 mm。同時采用灌水法測定路堤的干密度，計算出路堤的壓實度，評定該路段的壓實功。

2)YZ-22振動壓路機的碾壓工藝：壓實方法初壓2遍，然后再開動振動功能碾壓5遍，最后靜壓1遍，觀測沉降差和壓實度，評價壓實效果。

4 碾壓效果

通過兩種不同的壓路機的碾壓方案，觀察碾壓效果，從松鋪系數和平整度、壓實度、碾壓層表面外觀五個指標來評價碾壓效果。比較松鋪系數，兩種不同的碾壓設備松鋪系數見表4。

表4 松鋪系數比較表

從松鋪系數上看YZ-36壓路機采用5遍碾壓就可以達到要求，沉降差為0.7 mm,YZ-22采用7遍達到要求，沉降差為0.9 mm。YZ-36振動壓路機的壓實效果比較好。

平整度的比較分析：從松鋪系數的變化規律可以看出YZ-22的松鋪系數的變化趨于平緩，可以推出YZ-22壓路機的碾壓有利于路堤表面的平整度。因此對路面的平整度進行檢查比較。檢查過程中在規范檢測的基礎上，再結合順路基方向連續三尺，在橫向一尺進行平整度檢測，統計平整度。在順路基檢測的數據中兩種碾壓組合的平整度為1.6和1.2，都符合規范的要求。但是在垂直路基方向的平整度的合格率YZ-22壓路機明顯偏高。

碾壓層表面外觀的比較分析：YZ-36壓路機在碾壓第3遍的時候表面平整，嵌縫密實，有部分小輪跡。YZ-22壓路機在碾壓第5遍的時候表面平整，嵌縫密實，有部分小輪跡。說明YZ-22壓路機在消除表層的輪跡是緩慢的，與其噸位有一定的關系。但是從平整度的角度來看YZ-22壓路機具備一定的優勢。

壓實度的比較分析：兩種設備壓實完畢以后，進行壓實度檢測，YZ-36壓路機的壓實度為96.7%，YZ-36壓路機的壓實度為96.5%，壓實度相差不大。壓實度都達到規范的要求。壓實度的控制可以通過碾壓變數進行控制。

5 壓實組合的選擇

施工過程中為保證工程質量，提高工作效率，建議采用YZ-36壓路機。該壓路機的缺點是造成路堤的平整度差。為了有效的解決以上問題。對該設備的碾壓組合進行調整。第1，2遍采用靜壓，第3遍采用弱振進行碾壓，第4，5遍考慮到松鋪系數接近穩定，采用強振1遍，第6遍采用靜壓1遍。這樣測得路堤的松鋪系數為1.20，平整度為1.3,路堤表面無輪跡。

路堤的填筑高度不斷的變化，路堤填筑初期平整度稍差，隨著填筑高度的增加，平整度數值逐漸縮小。為此根據此特性，調整YZ-36的碾壓變數和振幅。因此在選擇路堤的碾壓方案的時候，我們采取YZ-36碾壓組合的第二套方案，如果路堤的壓實度變化較大的時候，將第3遍弱振改為強振狀態，保證路堤的施工質量，在進行確定碾壓的方案過程中，路堤的壓實度內部控制為95%。

6 結語

本文對YZ-36和YZ-22振動壓路機的碾壓組合進行分析，得出以下結論：

1)YZ-36壓路機壓實功比較大，碾壓5遍的狀況下相當于YZ-22壓路機的7遍狀況。2)YZ-36壓路機碾壓以后的平整度弱于YZ-22的壓路機。3)調整YZ-36壓路機的碾壓組合可以接近YZ-22的壓路機的碾壓效果。4)在考慮路堤施工質量和施工速度的情況下，優先考慮YZ-36壓路機，其壓路設備的潛能比較大。以上兩種設備的比較，可以看出選擇優良的設備，儲存的潛能比較大，有利于工程的施工質量，同時也可以提高工程施工的效率，因此在選擇路堤的壓路設備的情況下，綜合考慮選擇設備是一項課題。推廣新型設備在工程施工中的收益。