機(jī)場道基沖擊碾壓法施工技術(shù)

劉歡

（民航機(jī)場建設(shè)工程有限公司，天津 300456）

1 工程概況

新機(jī)場建設(shè)于北京市大興區(qū)，發(fā)展定位為大型國際航空樞紐機(jī)場，共建設(shè)7條跑道，可提供的年旅客吞吐量約1億人次。鑒于現(xiàn)場存在淺層新近沉積土特殊地質(zhì)的情況，宜利用沖擊碾壓法加以處理，配套三邊形沖擊壓路機(jī)，全程行進(jìn)速度穩(wěn)定在10～12km/h。對于難以碾壓密實(shí)的區(qū)段，在沖碾前采取處理措施，即鋪設(shè)0.3m厚的山皮石墊層，以保證各段施工質(zhì)量的合理性。

2 沖擊碾壓法的施工工藝流程

地基處理到位后，組織檢測工作，以便確定地面高程至道槽設(shè)計高程在1m內(nèi)的施工段，對其采取超挖處理措施，確保其能夠滿足施工要求；對于高程達(dá)1m的區(qū)域，宜采取分層填筑素土的方式，厚度約30cm，經(jīng)壓實(shí)處理后實(shí)測壓實(shí)度至少應(yīng)達(dá)到0.90。施工期間加強(qiáng)對壓實(shí)度的檢測，逐層依次檢測，具體標(biāo)準(zhǔn)為每1 000m2一點(diǎn)。局部設(shè)有山皮石墊層，該材料具有強(qiáng)度高、風(fēng)化少等多重特點(diǎn)，要求含泥量穩(wěn)定在5%～15%，不均勻系數(shù)Cu≥5。山皮石墊層施工結(jié)束后，對頂面采取沖擊碾壓處理措施，所用設(shè)備為25kJ的三邊形沖擊式碾壓機(jī)，全程行進(jìn)速度12～15km/h。施工期間碾壓能量遵循由低至高的順序，加強(qiáng)對孔隙水壓力的監(jiān)測，在完成5遍沖碾處理后，要求孔壓消散量達(dá)到70%。沖碾期間積極采取排水措施，確保現(xiàn)場的雨水可快速外排，遇雨天時禁止沖碾。經(jīng)試驗(yàn)后確定合適的沖碾遍數(shù)，通常為20～30遍。

按特定流程有序完成沖擊碾壓作業(yè)，具體如圖1所示。

3 沖擊碾壓施工技術(shù)

3.1 工藝性試驗(yàn)

基于現(xiàn)場情況優(yōu)化沖碾施工工藝，以便提高施工質(zhì)量。正式?jīng)_擊碾壓前組織工藝性試驗(yàn)，于現(xiàn)場具有代表性的施工段取500m×50m作為試驗(yàn)區(qū)。根據(jù)實(shí)際結(jié)果分析沖碾施工工藝的實(shí)際應(yīng)用情況，明確不合理之處，對其采取優(yōu)化措施，經(jīng)調(diào)整后保證壓實(shí)遍數(shù)、沖擊能等相關(guān)參數(shù)的合理性，最終確定科學(xué)的施工工藝參數(shù)，將其作為正式?jīng)_擊碾壓施工的指導(dǎo)[1]。

圖1 施工工藝流程圖

3.2 準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備工作保護(hù)以下幾項(xiàng)：

1）施工前需多途徑收集工程資料，具體包含地勘資料、土工試驗(yàn)報告等。

2）全面清理表層草皮土，要求施工場地保持潔凈狀態(tài)。遇河道、水塘等低洼區(qū)域時，需將該處積水抽取干凈，再組織清淤作業(yè)，最后分層振動碾壓，直至其略高于基底標(biāo)高為止。若現(xiàn)場存在溝槽，應(yīng)采取整平處理措施，填充并夯實(shí)到位。確定施工現(xiàn)場的具體范圍，于周邊修筑排水溝，以避免積水現(xiàn)象。

3）組織地面標(biāo)高測量作業(yè)，以50m為間距依次設(shè)置橫斷面，各處分別布設(shè)6個點(diǎn)，通過探孔取土的方式獲取樣品，分析物理力學(xué)性能情況。

3.3 測放沖擊碾壓機(jī)行走軌跡

以施工段寬度為主要依據(jù)，確定合適的沖碾輪跡走向，用灰線灑出，若無誤則啟動沖擊式壓實(shí)機(jī)，從一端逐步向另一端行進(jìn)，具體遵循先兩側(cè)、后中間的沖碾順序。

3.4 設(shè)備就位碾壓

自行式?jīng)_擊壓路機(jī)運(yùn)行全流程中，應(yīng)在緩沖區(qū)加速行駛，到達(dá)測驗(yàn)區(qū)后，該階段對應(yīng)的行駛速度至少應(yīng)達(dá)到10km/h。利用排壓法碾壓，設(shè)備雙輪寬度均為0.9m，兩輪內(nèi)邊距1.17m，行駛2次為一遍，由此產(chǎn)生的碾壓帶寬度為4m。實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)注重對每遍第二次的控制，要求單輪從第一次兩輪內(nèi)邊距中央處通過；第二遍的第一次碾壓時，應(yīng)適當(dāng)向內(nèi)移動0.2m，目的在于有效處理第一遍留下的間隙，使該處得到有效的碾壓處理；第三遍碾壓應(yīng)回歸至第一遍的位置。每遍縱向相錯量為輪周距的1/6，在完成3遍碾壓處理后，設(shè)備恢復(fù)第一遍的位置，并執(zhí)行第二輪的3遍碾壓作業(yè)。碾壓期間應(yīng)注重對橫向排壓和縱向錯距的控制，具體如圖2所示。

圖2 沖擊碾壓橫向排壓示意圖

輪跡深度過大是沖碾過程中較普遍的問題，將對壓實(shí)機(jī)的行進(jìn)速度造成影響，出現(xiàn)此類問題后，可利用推土機(jī)平整并再次沖碾。對于施工期間的揚(yáng)塵問題，需通過灑水的方式加以處理。若土壤含水量偏低，此時可適當(dāng)灑水，以便提高其含水量，使實(shí)測值與最佳含水量的偏差控制在±3%以內(nèi)。

經(jīng)沖擊碾壓后，及時組織質(zhì)量檢測工作，主要要求為：實(shí)度≥95%；道基反應(yīng)模量至少達(dá)40MN/m。不滿足上述任何一項(xiàng)條件時，均視為沖擊碾壓不合格。

4 質(zhì)量控制措施

施工過程需注意以下4方面內(nèi)容：

1）取原表面下方20cm深度范圍內(nèi)的土壤，檢測該部分的含水量，偏高則采取晾曬措施，偏低則適當(dāng)灑水。

2）沖擊碾壓期間若遇到地表大范圍起伏的情況，應(yīng)使用推土機(jī)整平，否則將對沖擊碾壓質(zhì)量造成影響。此外，若表面過于干燥，可通過灑水的方式處理，以免出現(xiàn)揚(yáng)塵。

3）壓路機(jī)勻速行駛，適時調(diào)整行進(jìn)方向，保證沖碾姿態(tài)的合理性。

4）完成土方壓實(shí)作業(yè)后，及時檢查質(zhì)量情況，應(yīng)滿足“無輪跡、無彈簧、無松散”的要求。

5 施工常見問題的處理

5.1 施工搭接的處理

前一作業(yè)面施工期間，應(yīng)適當(dāng)預(yù)留0.5m的區(qū)域，該處暫不采取沖擊碾壓處理措施，進(jìn)入下一作業(yè)面時，連同該部分共同沖碾。沖碾機(jī)的規(guī)格較大，其在轉(zhuǎn)彎期間易出現(xiàn)局部難以得到有效沖碾的情況，該處可利用振動壓路機(jī)處理，以保證各處的施工質(zhì)量。

5.2 “橡皮土”現(xiàn)象的處理

沖擊碾壓過程中所產(chǎn)生的沖擊能量相對較大，施工現(xiàn)場的土體含水量將對沖碾效果造成明顯的影響，在大能量沖擊的條件下，若含水量偏高，則會出現(xiàn)彈簧、翻漿等質(zhì)量問題[2]。鑒于此，施工期間需嚴(yán)格檢測作業(yè)深度范圍內(nèi)土體的含水量，視實(shí)際情況采取處理措施，如翻曬、換填等。

5.3 表面波浪的處理

經(jīng)多次沖擊碾壓處理后，填筑料表面呈現(xiàn)出波浪狀，若缺乏合理的處理措施，易引發(fā)跳車現(xiàn)象，同時對沖擊效果造成不良影響。對此，需及時采取整平處理措施，并通過灑水的方式適當(dāng)減少揚(yáng)塵。

5.4 表面推移的處理

土體表面含水量偏高時，在沖碾施工期間易發(fā)生表面推移現(xiàn)象，可見土體相繼脫離。針對此問題，需通過晾曬、修筑排水溝等方式有效降低含水量，在此條件下方可組織沖擊碾壓作業(yè)。

6 結(jié)語

機(jī)場道基施工中，沖擊碾壓有助于解決地質(zhì)工程問題。經(jīng)過處理后，土地的強(qiáng)度和承載力均有所提高。沖擊碾壓法具有施工便捷、安全可靠等多重特點(diǎn)，可作為機(jī)場道基施工的重要方法。作為施工單位，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理應(yīng)用沖擊碾壓法，依據(jù)規(guī)范將各項(xiàng)工作落實(shí)到位，提高該施工工法的應(yīng)用效果。