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32T压路机填筑碾压的应用与研究

2024-12-29董伟杜红涛李卫阳源

科技资讯 2024年22期

摘要:以仪禄高速公路YL-YZ1标路基填筑施工为例,通过对松铺厚度、行驶速度、碾压遍数、工期等参数进行分析可知,32T压路机在施工中应用更具优势。为此,将32T压路机引入本工程中。通过试验段施工,确定满足路基设计填筑标准的施工参数,结合现场实际情况及试验段施工参数,分别从测量放样、分层填筑、碾压、压实度检测等施工要点,对32T压路机施工工艺进行研究。实践表明,当松铺厚度为40cm,压路机行驶速度为3km/h,碾压6遍,含水率控制17.0%~18.6%时,32T压路机填筑碾压施工取得良好的经济效益和社会效益。

关键词:32T压路机应用优势分层填筑碾压压实度检测效益分析

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

随着公路建设的迅猛发展,对路基填筑质量要求日益提高,填筑与碾压作为关键施工环节,其技术水平的提升直接关系到工程的安全性与耐久性。仪征至禄口机场高速公路是“十五射六纵十横”的高速公路网的联络线,沪陕高速~长江北大堤段作为其中的一段工程,其路基填筑施工的质量及施工进度对整体公路工程影响较大。传统的碾压设备施工功效低,碾压效果不明显。32T压路机作为重型压实设备,具有压实能力强、作业效率高等优势,在大型填筑工程中得到了广泛应用。因此,对32T压路机在仪禄高速公路YL-YZ1标路基填筑碾压施工的应用进行研究具有重要意义。

1工程概况

本工程为仪禄高速公路YL-YZ1标路基填筑施工段,所在区域为丘陵岗地区的平岗地、微缓岗地及长江及其支流沿岸的河谷与冲沟平原。地势微缓起伏,总体北高南低,局部地段有河流与路线相交,整体地面标高在8.0~55.0m之间。里程K14+900.000~K27+786.892,全长为12.887km,采用双向六车道高速公路技术标准,设计速度为120km/h,路基宽为34.5m。

施工段路基填料采用灰土,路基中部填料掺4%石灰(其中拼宽段路基中部填料掺5%石灰),下路堤压实度不小于93%,上路堤压实度不小于94%[1]。其中,路基底部两层5%20cm石灰处治土压实度均不小于93%,若路基底部上层20cm位于上路堤范围,压实度不小于94%。路基填方92.7万m3,填方深度约2m,填筑量较大,工期紧张。

232T压路机的应用优势

在满足本工程路基填筑压实度要求的基础上,从路基松铺厚度、行驶速度、碾压遍数、工期等方面,对22T压路机与32T压路机的效能进行比较分析,结果如表1所示。

由表1比较分析结果可知,与常规使用的22T压路机相比,32T压路机施工中不仅在行驶速度、碾压遍数方面存在优势,还明显增加了每层路基的松铺厚度,从常规25cm增厚至40cm。通过增加松铺厚度,减少路基分层,由8层减少至5层,在保证路基填筑压实度的基础上,大大降低了机械使用时间,缩短了施工时间,碾压1层工期由1d缩短至0.5d,提升施工效率和降低施工成本,使得路基压实功效获得巨大提升。因此,为减少路基分层层数和碾压遍数,提升施工效率和路基填筑压实度,将32T压路机引入本工程路基填筑碾压施工。

3试验段施工

为指导本工程32T压路机填筑施工,在正式施工前,先在施工范围内选取试验段采用湖南中大机械研制生产的32T压路机进行路基碾压试验,确定满足路基设计填筑标准的松铺厚度、行驶速度、碾压遍数等施工参数,为制订科学的32T压路机填筑施工方案提供可靠依据[2]。32T压路机主要参数如表2所示。

现场选取地质条件、断面形式都具有代表性的路段为填筑试验段,该段路基填料采用黏土、石灰加水拌和夯实而成的灰土,含水率控制在17.0%~18.6%,本试验段预计灰土填方量2750m3。

在试验段碾压试验中,控制填筑松铺厚度位40cm,采用静压与振动碾压相结合的碾压方法,先静压1遍,然后采用振动碾压,弱振1遍+再强振3遍+静压收光1遍。振动碾压采用湖南中大机械YZ32型号的32T压路机进行振动碾压,根据设备参数,设置压路机的振动频率为28Hz,行驶速度为3km/h,在试验段范围线2m以外起振,直到路基填筑压实度满足设计要求[3]。试验段每20m为一个断面,左、右各布设一个测点,从第3遍振动碾压结束后,进行压实度试验检测,分别记录振动碾压的遍数与压实度,关系曲线见图1。

由图1曲线趋势可知,采用YZ32压路机进行碾压,从第3遍振动碾压结束后,路基的平均压实度和最小压实度随着碾压遍数的增加整体呈上升趋势。其中,第4遍振动碾压后,曲线上升幅度较大,平均压实度由93.5%上升至95.2%、最小压实度由93.0%上升至94.5%。

经过试验段施工得出,当行驶速度为3km/h、路基填料含水率控制在17.0%~18.6%、松铺厚度为40cm时,经过压实度试验检测,碾压6遍后试验段路基压实度平均值为95.2%,压实度满足路基设计填筑标准。

432T压路机施工工艺

32T压路机施工工艺如图2所示。

4.1施工准备

在32T压路机施工作业前,应先做好施工准备工作,为各项工序的顺利开展提供保障。(1)人员准备。结合工程施工情况,根据施工需要,配置完整的管理人员和施工人员,并明确人员职责。(2)仪器设备配置。根据试验段施工,本次填筑碾压施工采用湖南中大机械YZ32型号的32T压路机,此外,还应根据现场施工需求,配置全站仪、灌砂筒等仪器,推土机、宝马路拌机等设备,并对仪器设备进行检定、调试,确保仪器设备性能良好。(3)技术准备。熟悉并审核图纸,进行设计交底,编制切实可行的施工组织方案,对施工人员进行安全技术交底。(4)场地准备。采用推土机对工程范围内30cm厚的草皮、树根、腐殖土、垃圾等非适用材料进行清除,清除不满足指标要求的地表土,并按填筑体相应要求进行回填。

4.2测量放样

根据导线点,用全站仪测出路基边线和路基中心线,直线段每隔10m设置一根边线桩和一根中心桩,曲线段每隔5m设置一根边线桩和一根中心桩,在木桩上用红笔标明桩号及高程,以便对路基填筑施工。此外,考虑到填筑放坡,测量放样时应根据碾压施工范围边界线向外延1m。

4.3分层填筑

本施工段根据要求采用灰土填筑,且要求填料大于5cm的颗粒含量应低于5%,大于2cm的颗粒含量应低于20%。根据试验段施工结果,将灰土填料的含水率控制在17.0%~18.6%之间。针对路基的不同功能分区,回填符合设计标准的灰土,采取横断面全宽、纵向分段进行分层填筑,控制每层40cm的松铺厚度。填筑体中间层可先用推土机粗平,对于局部不平整地段,采用人工摊平处理[4]。填筑体顶层用平地机进行精平,再用振动压路机稳压,确保顶面高程及顶面平整度满足设计填筑标准要求。

4.4碾压

碾压前,对填土层的含水率、松铺厚度、平整度等进行检查,符合填筑标准要求后,方可进行碾压。碾压采用32T压路机,按先两侧后中间的顺序进行压实,碾压次数为6遍,即“静压1遍+弱振碾压2遍+强振碾压2遍+静压收面1遍”。碾压时,由两边向中间、纵向进退式碾压,由慢至快、由弱至强。根据试验段施工结果,振动频率设置为28Hz,振动碾压行驶速度为3km/h,行走顺直、连续进行,做到无漏压、无死角,直到达到压实要求。

4.5压实度检测

施工段路基压实度要求如表3所示。

为确保路基压实度满足要求,压实层在终压后,选一块约40cm×40cm的平坦表面(填方路段),依据《公路路基路面现场测试规程》(JTG3450一2019),采用灌砂法对路基的压实度进行检测[5]。最终检测结果显示,该处压实度为95.2%,满足填筑压实度要求。由此可见,本次施工段的路基质量满足施工要求。

5效益分析b5859ccc3bfecedf0c7c0c72f279cca85afce9b0874bacd32303f349e1df81f8

5.1经济效益

在压实设备路基填筑碾压施工中,主要产生人工费、材料费、机械使用费,其中,由于两种方案下的填筑材料均为灰土,在填方一定情况下,材料费是一样的。因此,在满足压实度要求的基础上,按碾压1层的费用,分别从人工费、机械使用费以及油耗等方面对22T压路机和32T压路机两种填筑碾压施工方案进行经济效益分析,结果如表4所示。

根据表4结果可知,碾压1层时,32T压路机人工费和机械使用费均低于22T压路机,油耗也明显少于22T压路机,费用少546.67元,油耗少931.18L。由此可见,采用32T压路机施工,不仅能够减少人力物力的投入,具有良好的经济效益,同时还减少油耗,具有一定的环保性。

5.2社会效益

随着科技的不断进步和施工工艺的日益完善,与22T压路机相比,32T压路机更加智能化、高效化、环保化。在32T压路机施工中,通过数字化平台控制和检测压路机的行驶速度,提高施工质量,从而保证行车安全和舒适度。同时,还显著提高填筑工作效率,缩短建设周期,‌减少因工程延期对对周边居民出行带来的影响。应用32T压路机填筑碾压施工促进了道路基础设施的建设,改善交通状况,‌促进物流运输的效率,‌从而带动相关产业的发展,最终推动社会经济的发展。

6结论与建议

通过上述32T压路机在具体工程实践中的应用,得出以下结论。

(1)通过应用32T压路机施工,松铺厚度从常规25cm增厚至40cm,减少了填筑层数,大大提高了施工效率。

(2)通过应用32T压路施工,碾压遍数也从每层7遍减少至6遍,大大降低机械使用时间,从而降低施工成本。

(3)通过应用32T压路机施工,通过控制行驶速度和振动频率,提高压实质量,压实度均满足设计要求,降低了路基沉降风险,增强路基的稳定性,从而提升路基施工质量.

(4)能够取得良好的经济效益和社会效益。采用32T压路机施工,每碾压1层,主要费用投入少546.67元,经济效益良好,还减少油耗931.18L,具有环保效益;同时,还能保证行车安全和舒适度、‌减少工程延期对周边居民出行的影响以及带动产业发展,具有显著的社会效益。

由此可见,采用超重型32T压路机进行碾压,在高速公路的填筑施工中效果甚佳,值得在同类工程中推广作用。

参考文献

[1]吕纯万,丛阳.市政道路膨胀土环境路基填筑施工改良技术[J].2024(7):52-5258.

[2]杨祥,邸洪江,张超,等.碾压参数调控下智能压实指标影响规律研究[J].交通节能与环保,2023(4):199-204.

[3]金敏.超重型压路机在机场土石方工程中的应用研究[J].建筑 技术,2022(12):1638-1640.

[4]冯淼.高速公路高填方路基施工技术分析[J].交通科技与管理,2024(13):82-84.

[5]刘聂玚子,王元庆,刘洪海,等.沥青路面摊铺碾压过程能耗模型与节能技术[J].哈尔滨工业大学学报,2023(7):80-86.