T29路基冲击碾压试验段施工总结报告.docx
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T29路基冲击碾压试验段施工总结报告
路基冲击碾压试验段
总
结
报
告
路基冲击碾压试验段施工总结报告
一、总结目的
我标段地处粤北艰险山区，高填（陡）路堤较多，根据设计文件要求需对高填路堤进行冲击碾压。
目前我标段部分高填路基已具备冲击碾压施工条件，为保证路基填筑质量，提高路基的整体强度与均匀性，减小工后沉降。
遵照业主、监理等上级单位要求，对高填路堤采用冲击压路机冲击碾压，进行补强。
通过K261+650～K261+800段高陡路基冲击增强补压试验段施工来确定路基是否采用冲击压路机进行补强，并通过试验段施工确定补强碾压施工工艺、施工方法，收集施工中的各项技术指标参数，为下一步路基冲击碾压施工提供现场控制依据。
二、冲击碾压试验段工程概况及施工组织
1、试验段工程概况
本次试验段拟在93区第51层进行，松铺厚度为29.4cm，本段土质取样经土工试验分析，分析数据见试验段填料土工试验成果书。
本试验段选取了K261+650～K261+800段高陡路基作为冲击增强补压施工试验段，满足试验段长度要求（长度不小于80m且冲击碾压深度2m内无涵洞或其它构造物），长度为150m，最大填方高度30.8m，边坡计算安全稳定系数2.73。
冲击碾压面积为64260m2，冲击碾压遍数为20遍，每隔2m采用冲击式压路机补压20遍，并在上路堤顶面（94区）补压20遍，以消除填方路堤本身的压缩变形，以控制路基的工后沉降。
2、路基冲击碾压试验段的施工组织
K261+650～K261+800段高陡路堤处理范围内冲击增强补压试验，收集了冲击碾压相关数据。
试验施工的时间安排及工作内容为：
2011年11月23日～2011年11月25日施工准备：
落实安排施工作业人员、机械，场地平整；试验室现场取土样作击实试验；测量组放线确定边线及标高。
2011年11月26日～2011年11月27日按设计图纸要求对试验段路基进行冲击碾压处理，冲击碾压完成以后进行压实度检测及沉降观测数据整理。
2.1试验段人员分工
试验段施工前成立了试验段领导小组，由总工程师主持，参加试验路段工作的人员分工见表2.1-1冲击碾压试验段人员分工表。
2.1-1冲击碾压试验段人员分工表
序号
姓名
职务
职称
责任
1
陈良旺
总工程师
高级工程师
全面负责技术工作
2
吴强先
副经理
工程师
负责施工管理工作
3
刘志华
副总工程师
工程师
负责技术指导工作
4
苟等武力
工程部长
工程师
负责技术方案编制
5
梁战金
工程部副部长
工程师
负责施工中参数收集、整理
6
贺操
路基工程师
工程师
负责技术方案的实施及质检
7
刘方超
测量队队长
工程师
负责试验段测量工作
8
刘恋
试验室主任
工程师
负责试验段试验工作
9
罗贤忠
领工员
工程师
负责机械调动及组织施工
2.2冲击碾压试验段施工机械设备情况
试验段所需各种施工机械已进场，设备类型及型号见表2.2-1，试验段施工使用的冲击压路机见图2.2-1。
2.2-1冲击碾压试验段施工机械设备表
序号
机械及仪器名称
型号
单位
数量
1
冲击压路机
宇通重工6830
台
1
2
平地机
常林PY165
台
1
3
装载机
成工50E-3
台
1
4
洒水车
台
1
图2.2-1试验段拟采用的宇通重工6830型冲击压路机
宇通重工6830型冲击压路机设备各项参数见表2.2-2
表2.2-2宇通重工6830型冲击压路机（YCT25）冲击压路机设备参数
冲击能量（势能）
kJ
30
冲击轮工作质量
kg
16200
工作速度
km/h
10－15
冲击频率
次/分
55-90
冲击轮结构形式
三边弧型结构
牵引钩高度
mm
800
压实度
95%-98%
牵引机型号及名称
6830冲击压路机牵引机
牵引车功率
kw
≥235
冲击轮宽度
mm
2×900
外形尺寸（不包括牵引车）长×宽×高
mm
4064×2960×2170
2.3冲击碾压试验段试验及测量仪器
试验段所需试验及测量仪器已通过标定，仪器名称及作用见表2.3-1。
2.3-1试验段试验及测量仪器一览表
序号
检测项目
检测仪器
1
压实度
罐砂筒、标准砂、案秤
2
纵断高程
水准仪、水准尺
3
含水量
铝盒、酒精、电子天平
4
最佳含水量
击实仪
5
液塑限
液塑限联合测定仪
6
恢复中桩
全站仪
7
沉降观测
水准仪
2.4施工准备工作
路基常规压实已完成并通过检测，统计了试验段路基的填筑高度、层次。
冲击碾压试验施工前，项目部组织所有参与工艺试验施工的技术、质检、测量、机械操作人员及现场的指挥调度人员召开了一次技术交底会，会上明确了各岗位的职责，施工技术要求、工序试验流程及报验程序，并组织技术人员熟悉图纸、技术规范及标准化施工要求，完成沉降观测点布设和相关土工试验。
2.5试验步骤
试验前对各沉降观测点进行测量、对各压实度测试点分别下挖20cm、50cm、80cm进行压实度检测；然后进行10遍冲击碾压，碾压后对各测试点重新检测；再进行15、20遍冲击碾压，碾压后对各测试点再次检测；最后对碾压后的路基面重新整平，以振动压路机碾压成型，成型后对高程及压实度作最终检测。
2.6路基冲击碾压试验段施工过程
2.6.1冲击碾压试验段沉降观测点布设
冲击碾压前由测量组恢复本段路基中桩、边桩并测设半幅路基有效填土宽度，按每20m一个横断面，每一横断面布置5个测点，测出所布每个测点的高程。
测点布置图如下：
●●●
●●●横向观测点间距5m，纵向断面间距20m
●●●
路线前进方向
2.6.1-1测点布置图
沉降检测采用长6cm铁钉系红布条作明确标记，断面上间隔5m布置。
平地机刮平时注意保护带有红布条铁钉的检测点，距检测点20cm范围内不得扰动。
2.6.2冲击碾压试验段压实度检测
试验室安排专人对各压实度检测点检测，压实度检测方法采用灌砂法。
压实度检测3个断面，每个断面3个点，样本数不少于9个；具体的检测位置为路基表皮下20cm、50cm、80cm，；每10遍检测一次压实度，含水量、沉降量。
检测中注意避开高程检测点，以免影响高程检测准确性。
同时压实度检测点每次检测时在2米范围内适当位移，避免在同一地点检测，影响压实度准确性。
2.6.3冲击碾压施工
⑴试验路段准备工作
冲碾前统计冲击路段填筑高度、层次、已经用于填筑的土的物理（力学）性能试验结果（包括颗粒分析、液塑限、最大干密度、最佳含水量、CBR值及天然含水量），在路基上有规律的布置一系列测点，用白灰作出标记。
用水准仪测量各沉降观测点高程，记录第一组测量数据（即冲碾前的高程），再用灌砂法检测所布测点附近表层下20cm、50cm、80cm路基的压实度，记录第一组试验数据（即冲碾前的压实度）。
⑵具体冲碾过程
冲击压路机双轮各宽0.9m，两轮内边距1.17m，行驶两次为一遍，双轮冲击压路机碾压一次的计算宽度为2m，经错一个轮宽碾压，冲压一个来回后其冲碾宽度4m。
每遍第二次的单轮由第一次两轮内边距中央通过，形成的理论冲碾间隙双边各0.13m，当第二遍的第一次向内移动0.2m冲碾后，即将第一遍的间隙全部碾压。
第三遍再回复到第一遍的位置冲碾，依次进行至最终遍数。
冲击压路机一般行驶按顺时针与逆时针方向每隔5遍进行交换作业。
冲击碾压时机械行进速度宜采用慢速行进，以路基左幅中心线为分界线，从路基的一侧向另一侧转圈冲碾，冲碾顺序符合“由边向中”错轮进行，轮迹覆盖整个路基表面为冲碾一遍。
施工场地宽度大于冲击压路机最小转弯直径的两倍（最小转弯直径为6m，转弯在冲压路堤范围外进行，避免因转弯影响冲压速度，降低冲压效果），按下图的冲压方式进行：
冲击压实机的工作速度严格按照试验要求，现场工作人员认真填写现场记录表，以“正”方法记录圈数，来保证冲压遍数。
冲压施工时，采用大小圈、正反圈的方法错开冲压轮辄，以增加场地的平整性。
当场地出现凹凸不平、产生大量扬尘时，影响机械速度和冲压操作人员视线时，整平场地并降尘。
冲击碾压试验段施工流程见图2.6.3-1。
图2.6.3-1冲击碾压试验段施工流程图
⑶冲击碾压试验段施工中质量检测
压实度的检测项目要求与频数：
压实度检测方法采用灌砂法。
压实度检测3个断面，每个断面3个点，样本数不少于9个；具体的检测位置为表皮下20cm、50cm、80cm；冲压第10、15、20遍分别检测一次压实度。
沉降量的检测项目要求与频数：
对每个断面布置的沉降观测点高程进行量测，测量出冲压10、15、20遍遍后的测点高程。
由于路基上部约5cm厚范围内的土已被冲碾结块或松散，所以检测压实度时在测量处挖掉5cm深的表层土样，再按正常检测方法进行。
三、试验路段数据分析与成果总结
1、试验段沉降量的检测
路基沉降量的测定采用水准仪，检测15点。
我们对各沉降观测点分别在冲碾前、冲碾10、15、20遍后的沉降量进行了实测与记录，具体数值见下表：
K61+650～K261+800段路基冲击碾压试验段沉降量计算表
观测点位置
及点号
碾压前
高程（m）
碾压10遍
后高程（m）
相对沉
降量（mm）
碾压15遍
后高程
相对沉
降量（mm）
碾压20遍
后高程（m）
相对沉
降量（mm）
累计沉
降量（mm）
K261+670
1
77.055
77.031
24
77.02
11
77.024
-4
31
2
76.938
76.938
0
76.919
19
76.917
2
21
3
76.82
76.802
18
76.785
17
76.789
-4
31
4
76.715
76.711
4
76.706
5
76.705
1
10
5
76.601
76.595
6
76.599
-4
76.599
0
2
K261+690
1
77.015
77.019
-4
77.023
-4
77.023
0
-8
2
76.881
76.859
22
76.86
7
76.851
1
30
3
76.741
76.721
20
76.726
-5
76.724
2
17
4
76.625
76.624
1
76.61
14
76.608
2
17
5
76.498
76.479
19
76.471
8
76.468
3
30
K261+710
1
76.975
76.961
14
76.952
9
76.947
5
28
2
76.852
76.831
21
76.814
17
76.806
8
46
3
76.709
76.694
15
76.699
-5
76.694
5
15
4
76.58
76.57
10
76.556
14
76.56
-4
20
5
76.463
76.461
2
76.442
19
76.442
0
21
K261+730
1
76.935
76.938
-3
76.941
-3
76.944
-3
-9
2
76.791
76.77
21
76.754
16
76.752
2
39
3
76.658
76.656
2
76.646
10
76.651
-5
7
4
76.544
76.541
3
76.54
1
76.541
-1
3
5
76.401
76.391
10
76.374
17
76.366
8
35
K261+750
1
76.895
76.884
11
76.879
5
76.874
5
21
2
76.773
76.763
15
76.744
19
76.736
3
37
3
76.642
76.621
21
76.605
16
76.601
4
41
4
76.507
76.484
23
76.482
9
76.473
2
34
5
76.381
76.364
17
76.355
9
76.351
4
30
K261+770
1
76.855
76.836
19
76.818
18
76.817
1
38
2
76.745
76.742
3
76.735
7
76.737
-2
8
3
76.6
76.592
8
76.58
12
76.579
1
21
4
76.471
76.465
14
76.461
6
76.452
0
19
5
76.368
76.345
23
76.341
4
76.335
6
33
K261+790
1
76.815
76.811
12
76.802
9
76.794
0
21
2
76.688
76.67
18
76.651
19
76.65
1
38
3
76.554
76.545
9
76.539
6
76.536
3
18
4
76.445
76.449
-4
76.446
3
76.446
0
-1
5
76.341
76.345
-4
76.345
0
76.338
7
3
平均
76.682
76.672
10
76.663
8
76.661
2
21
试验段冲碾10遍后沉降量平均值为10mm，标准差为5.14mm；冲碾15遍后沉降量平均值为8mm，标准差为5.35mm；冲碾20遍后沉降量平均值为2mm，标准差为3.08mm。
根据以上测量的数据在近似相同条件下绘制成相邻沉降量随冲击碾压遍数变化的曲线关系，如下图。
从以上试验段7个观测断面的沉降量差值数据统计结果比较分析来看，冲碾15遍时路基的相邻沉降量最大，15遍以后路基沉降值越来越小，即相邻沉降量之差不大于5mm，路基经冲压后沉降量趋于稳定。
说明该型号冲击压路机已经能满足施工要求。
2、试验段压实度的检测
压实度检测采用灌沙法，检测并记录冲碾前及冲碾第10遍、20遍的路基表层下20cm、50cm、80cm压实度数据并将结果整理汇总成表（如下表）。
路基冲碾前后压实度对照表
观测位置（近似点位取平均范围）
冲碾前压实度（%）
冲碾10遍后压实度（%）
冲碾20遍后压实度（%）
压实度提高值（%）
K261+690
左25m表层下20cm
94.1
95.8
97.4
3.3
左25m表层下50cm
94
95.3
96.8
2.8
左25m表层下80cm
93.6
94.2
95.3
1.7
K261+730
左30m表层下20cm
93.7
95.3
96.5
2.8
左30m表层下50cm
93.7
94.7
96.3
2.6
左30m表层下80cm
94.2
94.7
95.8
1.6
K261+770
左35m表层下20cm
93.6
95.3
96.3
2.7
左35m表层下50cm
93.5
94.2
96.2
2.7
左35m表层下80cm
93.2
93.7
94.7
1.5
平均
93.8
94.8
96.1
2.4
冲碾20遍后，路基压实度平均提高2.4%，但此时路基经多次冲击碾压，表面存在较多裂纹，表面粗糙，翘曲。
测试数据经统计整理后，根据绘制近似相同条件下压实度随冲击碾压遍数的关系曲线见下图：
3、综合冲击碾压试验段沉降量及压实度检测成果分析得出的结论
根据试验段冲碾过程中沉降量及压实度的测定，结合《公路冲击碾压应用技术指南》中相关内容：
30KJ双轮三边形冲击压路机进过冲碾后表层10cm左右的土是松散的，压实度最大值约在表面下20cm左右，补压后的的有效影响深度一般在1m左右，结合我标段试验段具体施工情况，得出以下结论：
从上述表中可以看出，路基冲碾后可以减少沉降量11.4～28.6mm，压实度提高1.5～3.2个百分点以上，能够达到设计文件的要求。
当冲碾完成20遍时，冲碾效果已较理想，所以路基每次冲碾时应不少于20遍为宜。
冲击碾压能有效减少公路路基完工后的总沉降量，大大改善因不均匀沉降而形成的病害，对提高路基的整体强度则有显著的效果，因此，考虑土质的变化，施工路段长度等诸多因素对压实效果的综合影响，结合设计图纸土方路基冲击碾压遍数不低于20遍的要求，确定本标段土方路基填前冲击碾压的最佳遍数为20遍。
四、通过路基试验段施工得出几点经验
从试验效果分析，压路机的行驶速度宜控制在15km/h左右，这就要求填筑层要有一定的工作长度，好让机械能达到要求的速度。
用冲击式压实机进行冲击碾压时，因机械的调头范围较大，应尽可能在路基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。
因冲击式压实机的冲击能量大，路表50cm的土体含水量对冲击碾压的效果具有较大影响。
含水量过大时，容易形成弹簧、翻浆等，故需严格控制路表以下50cm内的含水量。
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。
建议在距离结构物台背5m内、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。
当土体表面含水量较大时，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左右的土体与下部土体产生脱离现象。
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，不宜直接用冲击碾压。
五、路基试验段施工工程照片
试验段冲碾区域划线标示及观测点布设
试验段冲碾作业
沉降量观测
冲碾行进路线
试验段冲碾完成后的路面
清除表面松散层进行表层下20cm压实度检测
清除表面松散层进行表层下50cm压实度检测
清除表面松散层进行表层下80cm压实度检测
六、附件
附表1：
K209+720～K209+872挖方段下6m土工试验报告单
附件2：
路基试验段压实度试验报告
附件3：
K209+920～K210+065段路基冲击碾压高程测量记录
灌沙法进行压实度检测试验
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