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冲击压路机的冲击碾压技术适用于大型土石方工

添加时间:2016-04-03

 冲击压路机一般来说在工程机械中归于压式设备和路途设备两者兼具的范畴,并且广泛的应用于机场跑道、高档公路、铁路、大坝、体育场等大型工程项目的填方压实作业。下面通过案例来介绍冲击碾压技术应用于大型土方石工程。
1、工程概况
   辽宁某国防机场大型土石方工程,填方面积88万m2,平均填高8.75m,最大填高21m,冲击碾压面积270万m2。2008年12月26日开工,2009年7月25日施工完成。其中:冲压遍数设计要求:道槽及其影响区≥30遍,外场保障区≥20遍,其余土面区≥15遍。冲压后固体体积率设计(压实度)要求:道槽及其影响区≥83%,外场保障区及其余土面区≥78%。
2、冲击碾压的施工原理
2.1冲击压实是利用三边形“轮子”来产生集中冲击能量以达到压实土、石填料的目的。
2.2冲击式碾压在土石方压实作业中,突出了传统的碾压方式,当其一角立于地面,向前碾压时能产生巨大的冲击波,由于碾边顺序连续冲击地面,可使土体碾压均匀密实。该机以每小时12-15km的行驶速度进行碾压作业,即冲击碾每秒钟冲击地面两次,相当于低频大振幅冲击压实土体,并周期性的冲击地面,产生强烈的冲击波向地下深层传播,其压实度可随碾压遍数递增。压实机的高能量可对填料作深层压实,从而降低土的渗透性,为分层碾压或填方材料提供坚实的基础。
3、冲击碾压的施工控制要点
3.1冲击式压路机一般采用双轮自行式压路机,压实轮为三角形,压实功率为25KJ。
3.2碾压速度控制在12-15km/h,过快的行驶速度会使冲击轮蹦离地面,与地面的接触时间短,不利于冲击力的传播与土体压实;速度过慢,则冲击能量太小,压实效果不好。
3.3冲压方式:双轮冲击式压路机的技术特性决定较现行常规压路机不同的压实工艺,不采用现有压路机压半轮或部分重叠碾压的施工方法,而是以冲击力向土体深层扩散分布的性状,提出新的冲击碾压方法与施工工艺。冲碾机双轮各宽0.9m,两轮内边距1.16 m,每行驶转两圈形成一个整面,其冲压宽度为4m。每次冲击力按冲碾轮接触地面边缘并与地面以45度夹角向土体内分布土压力。行驶过程中,每遍行驶时双圈的单轮由单圈两轮内边距中央通过,形成的理论冲碾间隙双边各0.13m。当第二遍开始冲碾时向第一圈内移动0.2m,即将第一遍的间隙全部碾压;第三遍冲碾再回复到第一遍冲碾时的位置,依次进行至最终冲碾遍数。
4、技术要求及注意事项
4.1施工前要用推土机将强夯施工完的夯坑推平,并用静碾压路机将工作面上的散碎石料压住,以免在冲击过程中影响其行驶速度和避免表面出现较大起伏,否则将直接影响冲击压实效果。
4.2按设计和规范要求的遍数和冲压方式进行冲压,当设计无具体要求时,应根据选用的机械类型及参数进行现场工艺试验。
4.3冲压施工所需要的工作面其纵、横向距离不能小于100 m,否则冲压速度上不去。
4.4冲压施工前,工作表面要进行洒水,但含水量应控制在最佳含水量的±2%以内。
4.5冲压时压路机先从工作面一侧边缘行驶,行至终点时转弯反向沿线路中心向起点行驶,行至起点再转向工作面边侧行驶,就这样一环一环的进行。当压路机轮迹到达另一侧边缘时完成冲碾一遍。
4.6冲压时注意冲击波峰,实施错峰压实,每冲压5遍改变一下冲压方向。
4.7冲压后如周边或四角有冲压不密实的要用静力压路机进行补压或并入相邻下一工作面上再行施工。
5、质量控制
5.1冲压过程中,两名施工员要手拿旗帜站在冲击压路机前进方向的两头适当指挥以防止走偏,尤其是夜间施工。技术人员必须全过程旁站并做好每一遍的施工记录。施工记录内容包括施工部位、每一遍冲碾的开始时间、结束时间、遍数。
5.2保证冲击压实质量最关键的环节是冲击压路机的行驶速度不能小于每小时12公里;压实遍数不低于设计要求;填方强夯后提供的工作面应平整,否则影响牵引机的行驶速度。
5.3冲压过程中若出现“弹簧”现象,证明填方石料粒径级配不均匀,必须重新进行换填。
5.4冲压过程中现场技术人员要随时注意观察冲击效果。
5.5验收要做到“三控”:首先冲压遍数不能小于设计要求;然后采用水准仪检测冲压前后的沉降量,即冲压前后的表面高程差必须符合要求;同时石料的固体体积率(压实度)也不能小于设计要求。
6、安全措施
6.1施工前要对全员进行安全(技术)交底,并要求驾驶员签字。
6.2冲压范围内的出入口应有醒目的安全标记,禁止无关车辆与闲杂人员出入,夜间尽量不要施工。
6.3如遇填方边缘、构造物等冲压时应至少离开1.0m的安全距离。
6.4司机在上机之前必须经严格培训,不合格者不得上机。冲击压路机颠簸厉害,每台至少应配备2名司机,轮流进行作业;每次上机时间不宜超过2小时,防止疲劳驾驶,不得把机械随便转让他人驾驶。
6.5施工过程须注意噪声对环境的影响,应合理安排施工时间,把影响降到最低。
7、实施效果
该项大型土石方填筑体工程,经国防某部质量监督站堆载预压,其承载力及下沉量达到了均匀、稳定和密实的效果。最后经检测单位沉降观测:从2009年7月份开始沉降观察到2010年3月份停止观察,平均累计沉降量≤2.5mm。符合设计要求的≤3mm。在施工过程验收中,以上要求全部合格。同时该工程在竣工初步验收中被评为优良工程。
8、结语
冲击碾压技术的开发应用,加速了岩土工程压实技术的发展,为解决高填方分层回填作业的质量隐患提供了一项新技术,有效地保证了高填方作业的整体稳定性。目前国内的高填方作业也越来越多,该项技术将得到广泛应用。

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