摘要:以儀祿高速公路YL-YZ1標路基填筑施工為例,通過對松鋪厚度、行駛速度、碾壓遍數、工期等參數進行分析可知,32T壓路機在施工中應用更具優勢。為此,將32T壓路機引入本工程中。通過試驗段施工,確定滿足路基設計填筑標準的施工參數,結合現場實際情況及試驗段施工參數,分別從測量放樣、分層填筑、碾壓、壓實度檢測等施工要點,對32T壓路機施工工藝進行研究。實踐表明,當松鋪厚度為40cm,壓路機行駛速度為3km/h,碾壓6遍,含水率控制17.0%~18.6%時,32T壓路機填筑碾壓施工取得良好的經濟效益和社會效益。
關鍵詞:32T壓路機應用優勢分層填筑碾壓壓實度檢測效益分析
ApplicationandResearchofFillingandRollingof32TRoadRoller
DONGWeiDUHongtaoLIWeiYANGYuan
CCCCTunnelEngineeringCompanyLimited,Beijing,100020China
Abstract:TakingYL-YZ1subgradefillingconstructionofYiluHighwayasanexample,itcanbeseenthattheapplicationof32Troadrollerismoreadvantageousinconstructionthroughtheanalysisoftheparameterssuchasloosepavingthickness,drivingspeed,rollingpassesandconstructionperiod.Therefore,32Troadrollerisintroducedintothisproject.Throughtheconstructionoftheexperimentalsection,theconstructionparametersthatmeetthedesign andfillingstandardsofthesubgradearedetermined.Combinedwiththeactualsituationonsiteandtheconstructionparametersoftheexperimentalsection,theconstructiontechnologyof32Troadrollerisstudiedfromtheconstructionpointsofloftingmeasurement,layeredfilling,rolling,compactiondegreedetection,etc.Thepracticeshowsthatwhenthethicknessoftheloosepavingis40cm,thespeedoftherolleris3km/h,therollingis6times,andthewatercontentiscontrolledby17.0%~18.6%,thefillingandrollingconstructionof32Troadrollercanachievegoodeconomicandsocialbenefits.
KeyWords:32Troadroller;Applicationadvantage;Layeredfilling;Rolling;Compactiontest;Benefitanalysis
隨著公路建設的迅猛發展,對路基填筑質量要求日益提高,填筑與碾壓作為關鍵施工環節,其技術水平的提升直接關系到工程的安全性與耐久性。儀征至祿口機場高速公路是“十五射六縱十橫”的高速公路網的聯絡線,滬陜高速~長江北大堤段作為其中的一段工程,其路基填筑施工的質量及施工進度對整體公路工程影響較大。傳統的碾壓設備施工功效低,碾壓效果不明顯。32T壓路機作為重型壓實設備,具有壓實能力強、作業效率高等優勢,在大型填筑工程中得到了廣泛應用。因此,對32T壓路機在儀祿高速公路YL-YZ1標路基填筑碾壓施工的應用進行研究具有重要意義。
1工程概況
本工程為儀祿高速公路YL-YZ1標路基填筑施工段,所在區域為丘陵崗地區的平崗地、微緩崗地及長江及其支流沿岸的河谷與沖溝平原。地勢微緩起伏,總體北高南低,局部地段有河流與路線相交,整體地面標高在8.0~55.0m之間。里程K14+900.000~K27+786.892,全長為12.887km,采用雙向六車道高速公路技術標準,設計速度為120km/h,路基寬為34.5m。
施工段路基填料采用灰土,路基中部填料摻4%石灰(其中拼寬段路基中部填料摻5%石灰),下路堤壓實度不小于93%,上路堤壓實度不小于94%[1]。其中,路基底部兩層5%20cm石灰處治土壓實度均不小于93%,若路基底部上層20cm位于上路堤范圍,壓實度不小于94%。路基填方92.7萬m3,填方深度約2m,填筑量較大,工期緊張。
232T壓路機的應用優勢
在滿足本工程路基填筑壓實度要求的基礎上,從路基松鋪厚度、行駛速度、碾壓遍數、工期等方面,對22T壓路機與32T壓路機的效能進行比較分析,結果如表1所示。
由表1比較分析結果可知,與常規使用的22T壓路機相比,32T壓路機施工中不僅在行駛速度、碾壓遍數方面存在優勢,還明顯增加了每層路基的松鋪厚度,從常規25cm增厚至40cm。通過增加松鋪厚度,減少路基分層,由8層減少至5層,在保證路基填筑壓實度的基礎上,大大降低了機械使用時間,縮短了施工時間,碾壓1層工期由1d縮短至0.5d,提升施工效率和降低施工成本,使得路基壓實功效獲得巨大提升。因此,為減少路基分層層數和碾壓遍數,提升施工效率和路基填筑壓實度,將32T壓路機引入本工程路基填筑碾壓施工。
3試驗段施工
為指導本工程32T壓路機填筑施工,在正式施工前,先在施工范圍內選取試驗段采用湖南中大機械研制生產的32T壓路機進行路基碾壓試驗,確定滿足路基設計填筑標準的松鋪厚度、行駛速度、碾壓遍數等施工參數,為制訂科學的32T壓路機填筑施工方案提供可靠依據[2]。32T壓路機主要參數如表2所示。
現場選取地質條件、斷面形式都具有代表性的路段為填筑試驗段,該段路基填料采用黏土、石灰加水拌和夯實而成的灰土,含水率控制在17.0%~18.6%,本試驗段預計灰土填方量2750m3。
在試驗段碾壓試驗中,控制填筑松鋪厚度位40cm,采用靜壓與振動碾壓相結合的碾壓方法,先靜壓1遍,然后采用振動碾壓,弱振1遍+再強振3遍+靜壓收光1遍。振動碾壓采用湖南中大機械YZ32型號的32T壓路機進行振動碾壓,根據設備參數,設置壓路機的振動頻率為28Hz,行駛速度為3km/h,在試驗段范圍線2m以外起振,直到路基填筑壓實度滿足設計要求[3]。試驗段每20m為一個斷面,左、右各布設一個測點,從第3遍振動碾壓結束后,進行壓實度試驗檢測,分別記錄振動碾壓的遍數與壓實度,關系曲線見圖1。
由圖1曲線趨勢可知,采用YZ32壓路機進行碾壓,從第3遍振動碾壓結束后,路基的平均壓實度和最小壓實度隨著碾壓遍數的增加整體呈上升趨勢。其中,第4遍振動碾壓后,曲線上升幅度較大,平均壓實度由93.5%上升至95.2%、最小壓實度由93.0%上升至94.5%。
經過試驗段施工得出,當行駛速度為3km/h、路基填料含水率控制在17.0%~18.6%、松鋪厚度為40cm時,經過壓實度試驗檢測,碾壓6遍后試驗段路基壓實度平均值為95.2%,壓實度滿足路基設計填筑標準。
432T壓路機施工工藝
32T壓路機施工工藝如圖2所示。
4.1施工準備
在32T壓路機施工作業前,應先做好施工準備工作,為各項工序的順利開展提供保障。(1)人員準備。結合工程施工情況,根據施工需要,配置完整的管理人員和施工人員,并明確人員職責。(2)儀器設備配置。根據試驗段施工,本次填筑碾壓施工采用湖南中大機械YZ32型號的32T壓路機,此外,還應根據現場施工需求,配置全站儀、灌砂筒等儀器,推土機、寶馬路拌機等設備,并對儀器設備進行檢定、調試,確保儀器設備性能良好。(3)技術準備。熟悉并審核圖紙,進行設計交底,編制切實可行的施工組織方案,對施工人員進行安全技術交底。(4)場地準備。采用推土機對工程范圍內30cm厚的草皮、樹根、腐殖土、垃圾等非適用材料進行清除,清除不滿足指標要求的地表土,并按填筑體相應要求進行回填。
4.2測量放樣
根據導線點,用全站儀測出路基邊線和路基中心線,直線段每隔10m設置一根邊線樁和一根中心樁,曲線段每隔5m設置一根邊線樁和一根中心樁,在木樁上用紅筆標明樁號及高程,以便對路基填筑施工。此外,考慮到填筑放坡,測量放樣時應根據碾壓施工范圍邊界線向外延1m。
4.3分層填筑
本施工段根據要求采用灰土填筑,且要求填料大于5cm的顆粒含量應低于5%,大于2cm的顆粒含量應低于20%。根據試驗段施工結果,將灰土填料的含水率控制在17.0%~18.6%之間。針對路基的不同功能分區,回填符合設計標準的灰土,采取橫斷面全寬、縱向分段進行分層填筑,控制每層40cm的松鋪厚度。填筑體中間層可先用推土機粗平,對于局部不平整地段,采用人工攤平處理[4]。填筑體頂層用平地機進行精平,再用振動壓路機穩壓,確保頂面高程及頂面平整度滿足設計填筑標準要求。
4.4碾壓
碾壓前,對填土層的含水率、松鋪厚度、平整度等進行檢查,符合填筑標準要求后,方可進行碾壓。碾壓采用32T壓路機,按先兩側后中間的順序進行壓實,碾壓次數為6遍,即“靜壓1遍+弱振碾壓2遍+強振碾壓2遍+靜壓收面1遍”。碾壓時,由兩邊向中間、縱向進退式碾壓,由慢至快、由弱至強。根據試驗段施工結果,振動頻率設置為28Hz,振動碾壓行駛速度為3km/h,行走順直、連續進行,做到無漏壓、無死角,直到達到壓實要求。
4.5壓實度檢測
施工段路基壓實度要求如表3所示。
為確保路基壓實度滿足要求,壓實層在終壓后,選一塊約40cm×40cm的平坦表面(填方路段),依據《公路路基路面現場測試規程》(JTG3450一2019),采用灌砂法對路基的壓實度進行檢測[5]。最終檢測結果顯示,該處壓實度為95.2%,滿足填筑壓實度要求。由此可見,本次施工段的路基質量滿足施工要求。
5效益分析b5859ccc3bfecedf0c7c0c72f279cca85afce9b0874bacd32303f349e1df81f8
5.1經濟效益
在壓實設備路基填筑碾壓施工中,主要產生人工費、材料費、機械使用費,其中,由于兩種方案下的填筑材料均為灰土,在填方一定情況下,材料費是一樣的。因此,在滿足壓實度要求的基礎上,按碾壓1層的費用,分別從人工費、機械使用費以及油耗等方面對22T壓路機和32T壓路機兩種填筑碾壓施工方案進行經濟效益分析,結果如表4所示。
根據表4結果可知,碾壓1層時,32T壓路機人工費和機械使用費均低于22T壓路機,油耗也明顯少于22T壓路機,費用少546.67元,油耗少931.18L。由此可見,采用32T壓路機施工,不僅能夠減少人力物力的投入,具有良好的經濟效益,同時還減少油耗,具有一定的環保性。
5.2社會效益
隨著科技的不斷進步和施工工藝的日益完善,與22T壓路機相比,32T壓路機更加智能化、高效化、環保化。在32T壓路機施工中,通過數字化平臺控制和檢測壓路機的行駛速度,提高施工質量,從而保證行車安全和舒適度。同時,還顯著提高填筑工作效率,縮短建設周期,?減少因工程延期對對周邊居民出行帶來的影響。應用32T壓路機填筑碾壓施工促進了道路基礎設施的建設,改善交通狀況,?促進物流運輸的效率,?從而帶動相關產業的發展,最終推動社會經濟的發展。
6結論與建議
通過上述32T壓路機在具體工程實踐中的應用,得出以下結論。
(1)通過應用32T壓路機施工,松鋪厚度從常規25cm增厚至40cm,減少了填筑層數,大大提高了施工效率。
(2)通過應用32T壓路施工,碾壓遍數也從每層7遍減少至6遍,大大降低機械使用時間,從而降低施工成本。
(3)通過應用32T壓路機施工,通過控制行駛速度和振動頻率,提高壓實質量,壓實度均滿足設計要求,降低了路基沉降風險,增強路基的穩定性,從而提升路基施工質量.
(4)能夠取得良好的經濟效益和社會效益。采用32T壓路機施工,每碾壓1層,主要費用投入少546.67元,經濟效益良好,還減少油耗931.18L,具有環保效益;同時,還能保證行車安全和舒適度、?減少工程延期對周邊居民出行的影響以及帶動產業發展,具有顯著的社會效益。
由此可見,采用超重型32T壓路機進行碾壓,在高速公路的填筑施工中效果甚佳,值得在同類工程中推廣作用。
參考文獻
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