砼道面、停机坪、服务车道
冲击碾压施工方案
飞行区地基处理与土石方工程于2008年5月开工建设,2009年底土石方填筑基本完成。对填筑体的自然沉降时间预计为两个雨季,2008年、2009年昆明地区干旱,降水量较少。飞行区变形监测结果显示,目前填筑体沉降部分尚未稳定,且在短时降雨后的沉降仍然加剧。
为了进一步排除挖方区可能存在的岩溶等不良地质现象隐患、加速填方区沉降速率、改善土基面层级配并提高稳定性、找平土基顶面高程,以确保道面施工条件及道面工程质量,根据指挥部要求,砼道面、停机坪、服务车道采用冲击碾压。
主要工程量表
一、冲击碾压施工原理
冲击碾压是较为新型的碾压工艺,主要由冲击压路机来完成碾压、夯实。冲击压路机是用三边形或五边形轮子来产生集中的冲击能
量达到压实土石填料的目的,它可由配套的重型工业拖车在前方牵引,也可以自行。下图1示冲击压实机的基本原理。
冲击压实机以其静能量来标
定,能量按下式以千焦(尔)
计算:
E = mgh
式中, E—能量,U ;
m—动力部件的质量,kg ;
g一重力常数(9.81m/s2);
h—轮子外半径同内半径差值,h=R-r,m 。
冲击压实机在土石方压实作业中,突破了传统的碾压方式,当其一角立于地面,向前碾压时,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。冲击压实机以每小时9~12km 的行驶速度碾压作业,即冲击碾每秒钟冲击填筑面两次,相当于低频大振幅冲击压实土体,并周期性地冲击地面,产生强烈的冲击波向地下深层传播,具有地震的传播特性,其压实深度可随碾压遍数递增,冲压产生的高能量可对填料作深层压实。
冲击碾压的适用范围:
① 对填方段路基的原地面清表后填前处理;
② 填方高度小于1.57m 及挖方段路基路床开挖后回填前; ③ 填方高度大于8m 的路段;
④ 凡大于100m 的段落须进行冲击碾压。
二、冲击碾压设计技术要求
冲击碾压包括不加填料的直接冲击碾压和掺机制砂、
石屑后的冲
击碾压。
不加填料的直接冲击碾压设计参数为:冲击能量不小于32kJ 的三边形冲击压路机,碾压遍数为10遍,行车速度为10~12km/h。
掺机制砂、石屑的冲击碾压设计参数为:现场摊铺一定厚度的机制砂、石屑,现场拌合均匀并基本整平,冲击碾压10遍,其余冲击碾压参数同上。机制砂、石屑的摊铺厚度应根据现场实测高程与设计高程来确定,参考厚度为10cm 。
采用不加填料直接冲击碾压包括:其他道面区的挖、填方区中土基面层稳定性较好、表层级配满足设计要求的区域。
采用掺机制砂、石屑冲击碾压处理的包括以下几种情况:
情况一:东跑道的沥青道面范围内的填方区中,土基面层稳定性较差及表层级配不满足设计要求的区域。
情况二:其他道面区的挖、填方区中,土基面层稳定性较差及表层级配不满足设计要求的区域。
另外,建(构)筑物保护区不得采用强夯处理改用冲击碾压处理的区域。
三、施工准备
1、施工技术人员熟悉施工图纸,理解设计意图,掌握各项参数,现场实地考察,定位放线。
2、材料、机具准备
(1)、根据强夯现场情况贮备一定量的机械零备件、油材料。
(2)、机具准备
本工程采用由夏工集团生产的3YCT32(32t )三边形冲击压路机进行冲碾找平施工。
三、冲击碾压施工工艺
冲击碾压处理路基施工工艺框图2
1、试验段布置验证设计冲击碾压参数
试验段布置验证设计冲击碾压参数,根据砼道面、停机坪、服务车道填料冲击碾压工作段的长度不同,按以下要求布设沉降和压实度检测断面。
冲击碾压试验段为东南端砼道面,长度为120m ,并设置六个检测断面,两断面间距20m 。
沉降检测每个断面布置3个检测点, 检测点标志采用埋设Ф16钢筋头,埋设位置如图3所示:
图3 砼道面冲击碾压沉降观测断面
注:1、图中“○”为高程检测点,“■”为高程和距离固定桩;
2、测量时,各点位置准确量取,压实度检测在图中各点周
围2m 内检测。
压实度检测断面与沉降检测断面相同, 每断面仅检测路中线左右各一点。
在冲击碾压过程中按照检测方法每隔5遍检测一次沉降量,并详细记录数据,待碾压完毕后对检测数据进行整理分析,确定最佳碾压遍数以指导冲击碾压施工。
2、冲碾遍数
冲击碾压找平设计冲碾遍数为10遍,对冲击碾压下沉量过大或低于土基面层的设计标高的区域,可补填石粉、石屑和机制砂,用平碾找平达到土基面层的设计标高、道槽宽度、长度、坡度和平整度等道面土基设计检测指标。
冲击碾压完成后进行初平工作,再对施工面进行5遍平整碾压进行压实。压实后测量人员按10m ×10m 进行测量放线并钉庄拉线控制设计顶高程,再用人工进行精确找平施工,直至达到设计高程的允许偏差范围值(+1~-2cm )以内。
3、碾压方法
采用闭合式回转路线碾压,每小时9~12km 的行驶速度碾压作业。冲击碾压施工过程中,施工场地宽度大于冲击压路机转弯半径的四倍时,以道路中心线对称地将场地分成两半,压实行驶路线按图4所示:冲碾顺序应符合“先两边,后中间”错轮进行,轮迹覆盖整个路基表面为冲碾一遍。
1号道
2号
3号
4号
5号
6号道
图4 冲击碾压路线示意图
如图4将路面沿行进方向分成多个平行的窄道并依次编号。冲击压路机开始时沿1号窄道冲碾,冲碾到该路段末尾后调头,由距1号窄道半个路宽的4号窄道反方向冲碾,冲碾至该路段起点后,再次转弯调头,对与1号窄道相邻的2号窄道进行冲碾。以此类推,采用上述循环方法,对各窄道进行冲碾施工。冲击压路机行驶路线及方向已在图4中标出。
当施工场地宽度小于四倍转弯半径时,可按图5的冲压方式进行:冲击压路机由1号窄道驶入,冲碾到路段尾端后,直接调头从2号窄道继续进行冲碾,冲碾至路段另一端后,再调头冲碾与之相邻的3号窄道。以此类推,采用上述循环方法,对各窄道进行冲碾施工。冲击压路机行驶路线及方向已在图5中标出。
图5冲击碾压路线示意图
根据实际情况在施工场地的两端设置所需的转弯场地。本标段冲击压路机型号为25KJ 型,轮宽为0.8m ,两冲碾轮的内间距为1.17m ,每遍冲碾要保证轮迹重叠宽度不小于1/3轮宽。以上图4、5仅为示意图,仅为说明冲击压路机的冲碾路线,具体窄道划分要依据施工现场冲碾路段的具体情况。现场技术人员应提前测量需进行冲碾的路宽、路长,以提前确定冲击压路机行车路线,尽量避免影响施工进度的情况发生。
4、冲碾结束,用平地机整平施工冲碾路段,然后采用振动压路机将路基表面碾压密实平整,若表土干燥,应适量洒水,以保证压实效果。
四、施工注意事项
1、用冲击式压实机进行冲击碾压时,以轮迹重叠1/2布满表面为一遍,按照设计要求冲击碾压10遍。在冲击碾压过程中,若表面出现较大起伏,将直接影响冲击碾压速度和压实效果,故需随时用推土机整平。另外,若表面过干,需及时洒水,以防扬尘;
2、测点位置应与冲击碾压前的位置相对应,但不能重合。不能出现漏碾或少碾现场。
3、用冲击式压实机进行冲击碾压时,因机械的调头范围较大,应尽可能在填料形成较长的连续冲碾段后进行。不但可以提高冲碾效率,也可以避免因过多的“接头”而影响路基的整体均匀性。
4、用冲击式压实机进行冲击碾压时,为了避免结构物遭到损坏,
必须制定相应的措施,严格控制冲击碾压的范围。建议:在距离结构物3~5m 、暗涵顶面填土高度小于2m 时,禁止用冲击式压实机进行冲击碾压作业。明涵顶面不得用冲击式压实机进行冲击碾压。
5、当填料表面含水量较大时,如果用冲击式压实机进行冲击碾压,易形成表面推移,上层20cm 左右的碎石土与下部碎石土产生脱离现象。因此,雨后或表面含水量较大时,应采取晾晒或其它措施降低表面含水量,不宜直接用冲击式压实机进行冲击碾压作业。
6、用振动或静碾压路机碾压1~2遍,达到垫层验收标准为止。碾压成型后的表面应坚实、平整、稳定、无明显轮迹。最后按设计要求实测完工高程和平整度。
7、按照设计验收标准进行。压实度为考察冲击碾压效果的必测项目。
密实程度检验
五、施工质量控制措施
1、严格控制石粉、石屑或机制砂等原材料进场的质量,曲率系数1~3,含泥量含量小于10%,不合格料源不得使用。
2、严格控制料源的各项检测指标,当石粉、石屑或机制砂摊铺
后如含水超低不能形成板结是,可采用洒水车进行洒水湿润后再进行碾压施工,以保证碾压面的细石料形成良好的板结。
3、严格控制细石料的摊铺厚度,铺料前应对填筑面进行测量放线,并派专人指挥拉料车辆严格按程序到料,测量人员整个过程严格控制摊铺高程,发现超厚或超薄时,及时调整和纠正。
4、分段碾压时,垂直方向搭接长度不小于30~50cm ,顺碾方向搭接长度不小于100~150cm ;振动碾碾压时的行车速度控制在
2.5km/h,不得超过3km/h。碾压时必须保持振动碾的振动功能均衡,通常控制在中到大油门;碾压过程中严格按照要求的碾压遍数、行车速度进行碾压,不得漏压和欠压。
5、严格控制碾压遍数,配专职人员进行碾压遍数控制,对碾压不够遍数的及时纠正或返工补压。
6、严格控制振动发动机转速,不得使用小油门,只能使用中到大油门,保证振动频率和振幅,从而保证压实功能。
7、及时进行质量检测,发现不合格的及时返工压实。
六、安全要求
1、进入施工现场所以人员必须统一着装、戴安全帽,管理人员必须佩戴胸卡上岗。特殊工种应穿安全防护服装以及采取必要的保护措施,并持证上岗。
2、施工现场无关不员不得私自动用施工设备、电力机械。
3、进入施工现场的机械设备,必须布局合理、安装牢固,并配备必要的安全警示标志和设置操作规程牌。
4、冲击碾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。
5、场地内在合适的地方设置一定数量的质量、安全标语、标牌、彩旗。
6、冲碾施工的危险源及控制措施见下表。
冲击碾压危险源及控制措施