路基沖擊碾壓試驗方案

1、二廣高速公路懷集至三水段第13合同段 路基沖擊碾壓試驗方案路基沖擊碾壓試驗方案一、工程概況1.1、概述本標(biāo)段路基設(shè)計為整體式路基，主要分為二段，即K47+751.54K48+375、K48+575K49+680。路基頂面設(shè)計寬度為32m，具體斷面為：0.75m(土路肩) +2.50m (硬路肩，含路緣帶0.5m)+3×3.75m(行車道)×2+3.0m(中間帶，含兩側(cè)路緣帶2×0.5m)。主要數(shù)量有路基挖土方202199m3，路基挖石方62610m3，路基填筑257812m3等。路基填方均就近利用土石方進(jìn)行填筑。路段地貌屬于剝蝕殘丘地貌，路基均位于低矮山區(qū)，山體自

2、然坡度在3060度之間，所經(jīng)路段要么為半山坡中要么為山間溝谷洼地。路基形式多為半填半挖，間有全填或全挖路段，路基存在多處大于10m的全填高路堤、縱橫向填挖交界。1.2、編制依據(jù)（1）二廣高速公路懷集至三水段兩階段施工圖設(shè)計；（2）公路路基施工技術(shù)規(guī)范（JTGF10-2006）；（3）公路沖擊碾壓應(yīng)用技術(shù)指南；（4）二廣高速公路懷集至三水段沖擊增強(qiáng)補壓管理辦法(試行)（廣賀司2007594號文件）；（5）已建類似工程施工經(jīng)驗。1.3、沖擊碾壓施工目的增強(qiáng)補壓。路基按常規(guī)振動碾壓施工達(dá)到設(shè)計要求后，為進(jìn)一步提高路基的密實度和整體均勻性，減少工后沉降與差異沉降，而采取沖擊碾壓技術(shù)進(jìn)行增強(qiáng)補壓。沖擊碾

3、壓技術(shù)是將普通振壓的高頻率、低振幅改為高振幅、低頻率，在壓實作業(yè)中大大增加了對填筑體的壓實功能，增強(qiáng)壓實度，加大沉降量，有效壓實厚度較振動碾壓大大提高。1.4、沖擊碾壓施工范圍（1）全線橫、縱向填挖交界處：在路槽面以下1m處進(jìn)行一次沖擊增強(qiáng)補壓；（2）全線高于10m的高路堤：分層進(jìn)行沖擊增強(qiáng)補壓。沖擊分層時，最下一級臺階不做沖擊壓實，從最下一級臺階頂面（含此頂面）開始每22.5m分層沖擊一次，并保證每能臺階正好和其中一次分層或路槽面重合。1.5、本試驗?zāi)康模?）確定填筑土體密實度比規(guī)范要求的密實度提高2%時的沖擊碾壓遍數(shù)及沖擊碾壓影響的有效深度；（2）確定達(dá)到規(guī)定密實度時，沉降量是否達(dá)到3的要

4、求；（3）確認(rèn)采用的沖擊壓路機(jī)合適的施工工藝；（4）確定合適的檢測方法和合理的控制標(biāo)準(zhǔn)。試驗確定沖碾后壓實度，較振碾后壓實度提高不小于2個百分點，路基平均沉降量不小于3的控制指標(biāo)，所需的沖碾具體遍數(shù)。用試驗段數(shù)據(jù)、施工工藝、檢測方法指導(dǎo)、控制后續(xù)沖擊碾壓施工，保證壓實質(zhì)量的同時有效加快路基填筑施工進(jìn)度。二、試驗準(zhǔn)備及試驗參數(shù)擬定2.1、試驗段選擇根據(jù)試驗要求并結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況，沖擊碾壓試驗選取在K48+020K47+120段路堤上進(jìn)行。改區(qū)段為半挖半填區(qū)段，試驗路段長100m，橫斷面寬度26 m，試驗面積不小于2500。2.2、填料所選填料由工地試驗室做土工試驗，自檢合格并經(jīng)總監(jiān)辦中心試驗

5、審批平行后用于沖擊碾壓填筑，試驗段填料來源于K48+201K48+327段路塹挖方，以挖作填。試驗檢測填料主要屬低液限砂土，最大干密度為1.99g/cm3,最佳含水量為10.4%。2.3、沖壓機(jī)械選型按要求沖擊壓實機(jī)械必須選用大功率沖擊壓路機(jī)，我標(biāo)段所選用沖擊能量為30KJ的雙輪式?jīng)_擊壓路機(jī)對試驗段進(jìn)行沖壓。表1 沖擊壓路機(jī)工作參數(shù)一覽表名稱規(guī)格型號牽引能量 （馬力）設(shè)備總重錘重(t)機(jī)械長度（m）最小轉(zhuǎn)彎半徑（m）總寬（m）沖擊力（t）工作速度（km/h）沖擊 壓路機(jī)68303202916.2913.03.025035010152.4、試驗布置及參數(shù)擬定（1）本次試驗檢測主要指標(biāo)是壓實度和沉

6、降量。有效沖擊碾壓壓實度：95%，沖擊增強(qiáng)補壓后，沖壓面平均沉降量3。根據(jù)填料類別，原則上應(yīng)擬設(shè)三種填料情況的試驗參數(shù)，結(jié)合本標(biāo)段路基特點，本次試驗以填筑土體為主要任務(wù)。表2 試驗壓實度檢測布置沖壓類別碾壓層數(shù)壓實層厚（）工作速度（km/h）測點深度（）檢測時間壓實度 標(biāo)準(zhǔn)檢查 方法土料12001015表面下50、100、150沖碾前、10遍、20遍、25遍、30遍后95%灌砂法（2）土體壓實度檢測方法：采用灌砂法。本次試驗每檢測一次（遍）取6個不同點，前后遍次取點不得重復(fù)。（3）定點沉降量檢測，在試驗層面沿路線縱方向按不大于10m的方格網(wǎng)布置沉降檢測點，每一橫斷面上均勻分布5個點，檢測樣點為

7、45個。（4）沖壓前（0遍）、10遍、20遍、25遍時進(jìn)行壓實度檢測和高程測量，把沉降收斂控制做為沖壓試驗施工工藝的重要控制手段。檢測點位布置見下頁圖1平面布置示意圖。2.5、試驗配置（1）機(jī)械設(shè)備配置由于沖擊碾壓試驗是在正常分層填筑、分層壓實的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因此沖擊碾壓之前的機(jī)械配備按土方工程相應(yīng)配備。沖壓試驗時需有1臺平地機(jī)（功率180KW）、1臺振動壓路機(jī)（18t）輔助沖擊壓路機(jī)作業(yè)，1臺挖掘機(jī)、1臺小型打夯機(jī)，灑水車預(yù)備。測試儀器、工具等應(yīng)經(jīng)過檢驗，性能可靠，精度滿足試驗要求，所有檢測儀器和工具應(yīng)于沖壓試驗開工前準(zhǔn)備完畢。（2）人員配置試驗前試驗人員需經(jīng)培訓(xùn)，并熟悉本試驗方法與操作程序

8、，分工明確。表3 沖壓試驗施工人員組成表序號分工人數(shù)備注序號分工人數(shù)備注1現(xiàn)場主管15測量員4沉降量檢測2技術(shù)指導(dǎo)16司 機(jī)53施工員2車輛指揮7安全員14試驗員4壓實度檢測8普 工1226m圖1：路基沖擊碾壓檢測點位平面布置示意圖24m5.0m5.0m5.0m5.0m2m2mK48+120K48+110K48+10020251000102520有效碾壓邊線有效碾壓邊線K48+090K48+08020251000102520K48+070K48+06025200101002025K48+050K48+04010m10mK48+030K48+020路基沖擊碾壓中線壓實度檢測點，數(shù)字代表碾壓遍數(shù)。

9、線路中線沉降量檢測點三、施工管理組織機(jī)構(gòu)沖擊碾壓主要依靠大功率的沖壓機(jī)械， 沖擊能量不小于25KJ的沖擊壓路機(jī)，該設(shè)備機(jī)械性操作強(qiáng)，相對于常規(guī)碾壓屬新工藝，因此為了確保沖碾試驗段施工順利進(jìn)行，保質(zhì)保量地完成試驗任務(wù)，項目部建立了施工管理組織機(jī)構(gòu)，如圖2所示。圖2：沖壓試驗管理組織機(jī)構(gòu)框圖中鐵五局三公司二廣高速公路13標(biāo)段項目經(jīng)理部項目經(jīng)理 ：白 強(qiáng)項目副經(jīng)理劉國順總工程師劉盛輝楊 玉工程部林 鼎合約部 羅 沛財務(wù)部 王清芬綜合部 張 磊資 料 室技 術(shù) 室測 量 室安全監(jiān)察室質(zhì)量檢查室安質(zhì)部鄭緒東試驗室 葉 劍 機(jī)材部 王代燕路基施工隊四、沖壓試驗施工方法由于沖擊碾壓是在振碾達(dá)標(biāo)的填方路段進(jìn)行

10、的沖擊加強(qiáng)補壓方法，因此試驗段的填筑按照正常填筑要求施工，人員、機(jī)械設(shè)備的配置也無需多大的調(diào)整。沖擊壓路機(jī)需要兩名操作手負(fù)責(zé)設(shè)備的安全操作與保養(yǎng)，一名機(jī)械師負(fù)責(zé)設(shè)備的日常檢修工作。沖擊碾壓試驗施工流程如圖3所示。圖3：沖擊碾壓試驗施工流程圖原始記錄不合格不合格合 格合 格常規(guī)填筑施工檢測沖壓前指標(biāo)振碾高程測量振碾壓實度檢測沖擊碾壓作業(yè)檢測沖壓后指標(biāo)沖碾高程測量沖碾壓實度檢測檢后平整數(shù)據(jù)分析、總結(jié)4.1、常規(guī)填筑施工常規(guī)填筑施工，即按照清表、基底處理（換填并碾壓）、陡坡挖臺階、分層鋪料、分層振碾、壓實度檢測等正常施工程序作業(yè)，鋪料厚度按其振碾試驗段確定的數(shù)據(jù)控制，碾壓遍數(shù)不低于總結(jié)中確定的遍數(shù)，

11、每單元層壓實度檢測達(dá)標(biāo)合格。常規(guī)施工連續(xù)分層填筑厚度達(dá)到?jīng)_擊試驗擬定參數(shù)層厚后，即可進(jìn)行下環(huán)節(jié)作業(yè)。4.2、檢測沖壓前指標(biāo) 沖壓前指標(biāo)即為振碾后的指標(biāo)，常規(guī)壓實度檢測6個點（如圖1），并達(dá)到93區(qū)設(shè)計壓實度要求，并按記錄該層各點壓實度，包括取點的樁號，詳細(xì)位置。初始高程檢測，由專業(yè)測量隊負(fù)責(zé)測量，在規(guī)定的試驗段，碾壓土面上按照路基設(shè)計橫斷面形式布置檢測網(wǎng)，定點檢測。測量點采用釘子釘紅布條標(biāo)記，為了便于沖碾前后比較沉降收斂情況，每斷面取點5個并按15的順序作好記錄。由于只需要獲得沖碾前后的沉降量數(shù)據(jù)，因此只進(jìn)行相對高程的測量，照此對所有點完成初始高程測量后即可進(jìn)行沖擊碾壓作業(yè)。4.3、沖擊碾壓作

12、業(yè)正式?jīng)_壓試驗前，各機(jī)械安排布置到位，規(guī)劃好沖擊壓路機(jī)行駛路線，沖擊碾壓時應(yīng)遵從“先慢后快，先輕后重，先兩側(cè)后中間”的原則，首先沖擊壓路機(jī)以1012km/h的速度沖壓57遍左右，然后速度提高至1215km/h繼續(xù)沖壓。由于沖擊式壓路機(jī)作業(yè)的特點是牽引式，只能前行，而且所壓輪跡中波峰波谷是隨著壓實遍數(shù)的遞增，通過轉(zhuǎn)彎時半徑調(diào)整交錯變化的。本試驗段沖壓面寬度經(jīng)測量平均為26m，考慮運行安全，有效沖擊面邊線離路基填筑邊界距離為1 m。由于有效沖壓面寬度為24米，滿足沖擊機(jī)械轉(zhuǎn)彎半徑，沖擊壓路機(jī)采用回轉(zhuǎn)回旋錯輪法施工（如圖4所示）。即施工過程中，壓實機(jī)從試驗段一端（里程樁號K48+120）側(cè)邊起步，縱

13、向分幅運行到試驗段另一端（里程樁號K48+020）時調(diào)轉(zhuǎn)車頭，沿填筑中心線碾壓返回至該段起點端完成第1個回環(huán)，再調(diào)轉(zhuǎn)車頭至起步時一側(cè)錯輪進(jìn)行第2個回環(huán)碾壓。錯輪時外側(cè)壓實輪從第1回環(huán)圈道的沖壓兩條輪跡之間通過，依照該種方式壓實輪輪跡逐步從填方路基一側(cè)向另一側(cè)推進(jìn)，當(dāng)覆蓋完試驗段整個沖擊面后即為一遍。然后沖擊壓路機(jī)從終點又向始點返碾壓覆蓋過去，以同樣的方式來回進(jìn)行第二遍、第三遍的沖擊碾壓，兩個相間的車道，交錯套壓，直到沉降收斂，壓實度滿足規(guī)定要求，沖壓過程中做好速度控制和遍數(shù)控制。在進(jìn)行沖壓作業(yè)過程中臨場總結(jié)，根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)整后續(xù)沖壓施工工藝等。圖4：沖擊壓路機(jī)碾壓運行路線示意圖沖碾覆蓋推進(jìn)沖碾

14、覆蓋推進(jìn)沖碾路段縱向中線回旋第1圈回旋第1圈回旋第2圈回旋第2圈回旋第3圈回旋第3圈路基邊線路基邊線沖擊碾壓試驗范圍速度控制：為保證沖壓質(zhì)量，重要一點要嚴(yán)格保證沖擊壓路機(jī)在沖碾過程中的運行速度，速度過慢，則沖擊力不足，填筑體難以得到應(yīng)有的壓實效果；速度過快，則可能沖壓輪頂點作用于填筑體表面后迅速離開，沖擊力沒有足夠的時間向下層傳遞，下層的作用效果不強(qiáng)。遍數(shù)控制：沖擊式壓路機(jī)為雙輪式，每一次回環(huán)后單輪從前一回轉(zhuǎn)道兩輪內(nèi)邊距中央通過，理論上形成一定的沖碾間隙，注意碾壓面覆蓋完全，最終保證對填筑體進(jìn)行均勻壓實。4.4、沖壓后檢測指標(biāo)沖碾過程中，在10遍之后開始進(jìn)行壓實度檢測和沉降量檢測，以后在20遍

15、后、25遍后再檢測。試驗規(guī)劃壓實度檢測按圖1布置取樣，每遍取樣6個地點，三方檢測（施工單位、監(jiān)理單位、地方質(zhì)檢中心站）在所規(guī)定的地點周邊取樣，以便回填。以沖碾后從土體表面下挖50、100、150處的壓實度為檢測指標(biāo)，先取50處的壓實度滿足后再取100處，依此滿足不同深處的壓實度要求，直到滿足所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)為止。計算沉降量。按圖1中規(guī)定的測控點測量，由專業(yè)測量人員進(jìn)行測量，并做好記錄，每一次檢測完后需對所有檢測數(shù)據(jù)計算平均沉降量，并做好每一次的檢測記錄。4.5、碾后平整由于沖擊壓路機(jī)自身特點，經(jīng)沖壓后的填筑體，尤其是土體，表面會起伏不平，會影響沖壓正常作業(yè)速度，因此試驗途中需要及時停止沖壓，對填筑

16、體表面進(jìn)行平整處理，用平地機(jī)刮平后再繼續(xù)施工。沖擊碾壓產(chǎn)生的工后沉降，用上路床填料處理平整，再用18t振動壓路機(jī)壓實。4.6、試驗數(shù)據(jù)整理并總結(jié)原則上每沖碾一遍都需要進(jìn)行壓實度的檢測和高程的檢測，但這樣工作量太大，事實上也不需要如此，著重記錄好沖碾前的壓實度和布控點的初始高程，測量跟蹤沖擊碾壓后期（10遍后）沉降收斂情況，壓實度檢測嚴(yán)格按規(guī)范要求執(zhí)行，做好原始數(shù)據(jù)記錄，并加以統(tǒng)計，做出相應(yīng)曲線圖表。本試驗相關(guān)數(shù)據(jù)記錄、整理等表格參照如下表格。表4 路基沖壓試驗高程檢測原始記錄表表5 路基沖壓試驗沉降量檢測表表6 路基沖壓試驗壓實度檢測原始記錄表表7 路基沖壓試驗壓實度檢測成果表010沖碾遍數(shù)2

17、025306754321沉降量(cm)K + 沖碾遍數(shù)與沉降量的關(guān)系曲線圖050深度(cm)10015098999796959493壓實度(%)K + 沖碾遍數(shù)與壓實度的關(guān)系曲線圖沖擊0、10、20、25遍時的壓實度分別采用不同的曲線連接。五、質(zhì)量保證措施沖擊碾壓試驗嚴(yán)格按照設(shè)計、業(yè)主要求及相關(guān)規(guī)程規(guī)范施工，加強(qiáng)科學(xué)管理，建立有力的質(zhì)量保證體系（如圖5所示），確保試驗成功。強(qiáng)化質(zhì)量意識，嚴(yán)格崗位培訓(xùn)，組織施工人員對試驗?zāi)康呐c內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，明確崗位責(zé)任，施工前進(jìn)行專題會議，試驗后進(jìn)行總結(jié)會。5.1、施工準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制措施（1）搞好施工前交底工作。（2）編制針對性的現(xiàn)場施工方案。（3）建立各項

18、保證措施和制度。（4）做好施工現(xiàn)場準(zhǔn)備、測量、試驗準(zhǔn)備工作。（5）對施工班組及管理人員素質(zhì)進(jìn)行控制，審核各施工人員職稱證、上崗證、特殊工種操作證，提前做好勞動力組織。（6）對工程項目所選用的檢測及計量儀器設(shè)備進(jìn)行檢查、檢驗和周檢，保證檢測試驗和計量的精度要求，為保證工程質(zhì)量創(chuàng)造條件。5.2、施工質(zhì)量保證措施（1）成立以專業(yè)測量工程師為首的測量專業(yè)隊伍、配足配齊測量儀器、人員及車輛，保證測量工作的正常開展，檢測好沖碾前、碾壓過程中、碾壓后各單元高程準(zhǔn)確無誤，以便得出準(zhǔn)確的沉降量結(jié)果。（2）為保證達(dá)到預(yù)期的沖壓效果，要嚴(yán)格控制沖壓過程，主要包括沖壓設(shè)備行駛速度控制和遍數(shù)控制。（3）為更準(zhǔn)確地確定填

19、筑體所需要的沖壓遍數(shù)，在試驗過程中使用地基動力承載能力檢測系統(tǒng)配合高程檢測、密實度檢測等手段進(jìn)行遍數(shù)控制。（4）加強(qiáng)對沖擊碾壓填筑體壓實系數(shù)的試驗檢測工作。（5）沖壓過程中如發(fā)現(xiàn)局部出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象或局部沉降過大，應(yīng)停止沖壓，對原因進(jìn)行分析后再根據(jù)實際情況做出調(diào)整。（6）沖壓邊角及轉(zhuǎn)彎區(qū)域采用18T振動壓路機(jī)壓實，以達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。（7）試驗段最大縱坡不超過6%，沖擊碾壓距路肩外邊緣保持1m的安全距離。六、施工安全保證措施為確保試驗段安全順利生產(chǎn)，項目部建立安全生產(chǎn)保證體系，并嚴(yán)格按保證體系實施。安全保證體系框圖如圖6所示。（1）機(jī)械操作手在上機(jī)前必須經(jīng)嚴(yán)格的培訓(xùn)，合格后方能上機(jī)，沖擊壓路機(jī)配備

20、2名操作手，輪流進(jìn)行作業(yè)，每名機(jī)手每次沖壓時間不宜超過2小時。（2）沖擊碾壓范圍內(nèi)的出入口布置醒目的安全標(biāo)記，禁止無關(guān)車輛與人員出入，設(shè)置交通指示標(biāo)志。（3）加強(qiáng)安全教育，嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)制度和操作規(guī)程。（4）嚴(yán)禁施工人員酒后上崗作業(yè)。（5）對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行定期檢查、維修，嚴(yán)禁機(jī)械帶病作業(yè)。（6）為保證運行的安全，場地必須平整且有足夠的掉頭與轉(zhuǎn)彎地方，并在填土邊緣設(shè)置安全標(biāo)桿。（7）各種機(jī)械操作人員和車輛駕駛員，必須持有操作證，對機(jī)械操作人員建立檔案，專人管理，不準(zhǔn)操作與操作證不相符的機(jī)械，不準(zhǔn)將機(jī)械設(shè)備交給無操作證的人員操作。（8）設(shè)備要“管、用、養(yǎng)、修”一體化管理，操作人員必須按照本機(jī)說明書規(guī)定，嚴(yán)格按照工作前的檢查制度和工作中注意觀察及工作后的檢查保養(yǎng)制度，做到：1）工作前檢查：工作場地周圍有無妨礙工作的障礙物；油、水、電及其他保證機(jī)械設(shè)備正常運行的條件是否完備；安全操作機(jī)構(gòu)是否靈活可靠；指示儀表、指示燈顯示是否正?？煽?；油溫、水溫是否達(dá)到正常使用溫度。2）工作中觀察：工作機(jī)構(gòu)有無過熱、松動或其它故障；按例保規(guī)定進(jìn)行例保作業(yè)；認(rèn)真填寫機(jī)械運轉(zhuǎn)記錄。3）駕駛室或操作室應(yīng)保持整潔，嚴(yán)禁存放易燃、易爆物品，嚴(yán)禁酒后操作機(jī)械，嚴(yán)禁機(jī)械帶病運轉(zhuǎn)或超