拖式冲击压路机冲击碾压的地基施工过程
在高速公路、机场、铁路路基、大型工业场地等重大工程的地基处理中,拖式冲击压路机作为一种高效能的压实设备,发挥着越来越重要的作用。它通过“冲击”与“碾压”相结合的方式,对基础土层进行高能量、高效率的压实和改良。本文将系统阐述其独特的施工工艺流程与技术要点。
拖式冲击压路机
一、 设备简介与工作原理
设备组成:
拖式冲击压路机并非自驱设备,其主要由两大部分组成:
冲击碾压轮:通常为一个非圆形的多边形钢轮(常见三边、四边或五边),轮体上装有若干凸角(或称为“锤头”),这是其产生冲击力的核心部件。
牵引车:通常是大功率的牵引机或大型拖拉机,为其提供前进的动力。
工作原理:
牵引车拖动非圆形的冲击轮前进。在滚动过程中,冲击轮的重心会周期性抬升和落下。
抬升阶段:牵引力使冲击轮依靠凸角提升重心,积蓄势能。
跌落冲击阶段:当重心被抬至最高点后,冲击轮在自身重力作用下猛烈跌落,凸角瞬间撞击并夯实地面,将巨大的势能转化为冲击动能。
这种周而复始的“抬起—跌落—冲击”过程,对土壤产生强烈的、周期性的冲击、揉搓和碾压作用,其冲击能量远大于传统振动压路机。
拖式冲击压路机
二、 冲击碾压地基施工全过程
整个施工过程是一个系统化的作业流程,可分为前期准备、现场施工和后期检测三个阶段。
(一) 施工前期准备
场地勘察与清表:
对施工区域进行地质勘察,了解土层分布、含水量、承载力等基本情况。
清除地表范围内的植被、腐殖土、障碍物及垃圾,并进行必要的挖方或填方,初步整平。
试验段施工与参数确定:
这是关键步骤。在正式大面积施工前,选取一段具有代表性的路段作为试验段。
通过试验段确定最佳碾压遍数、牵引车的最佳行驶速度(通常建议为10-15 km/h)、合适的振幅等施工参数。
通过每碾压一定遍数(如5遍)后检测沉降量、压实度等指标,绘制出“碾压遍数-压实指标”关系曲线,找到性价比最高的最佳碾压遍数。
测量放线:
拖式冲击压路机
根据设计图纸和施工方案,用石灰粉或旗帜标出碾压区域的边线,并划分作业区段。
设备进场与检查:
牵引车和冲击碾压轮进场。检查冲击轮的连接销轴、缓冲液压系统、轮胎等是否完好。确保牵引车马力充足,性能稳定。
(二) 现场碾压施工流程
初平与稳压:
使用平地机或推土机对基层进行精细整平。
有时需用传统振动压路机对松铺土层进行1-2遍静压或弱振碾压(稳压),提供一个初始密实的工作面,防止冲击轮陷入土中过深。
冲击碾压作业:
牵引连接:将牵引车与冲击轮通过牵引架牢固连接。
起步:牵引车应从缓慢起步开始,逐渐加速至预定速度,避免突然加速对设备造成损害。
行走路线:通常采用 “顺时针与逆时针循环碾压” 的路线。即从一个方向开始碾压,到路段尽头后,顺时针(或逆时针)转弯掉头,沿另一侧返回,确保碾压轮的所有凸角都能均匀地作用于地面。
错轮碾压:第二次碾压轨迹应与第一次碾压轨迹保持一定的重叠宽度(通常为1/4~1/2轮宽),确保碾压全覆盖,无遗漏。
拖式冲击压路机
遍数控制:严格按照试验段确定的碾压遍数进行施工。驾驶员或指挥员需准确记录每个区域的碾压遍数。
含水率控制:
土壤含水量是影响冲击碾压效果的关键因素。最优含水量通常在最佳含水量的(-1%~+2%)范围内。
若土体过干,需采用洒水车进行适量、均匀的洒水湿润。
若土体过湿(弹簧土现象),需进行翻松晾晒或掺入石灰、干土等进行改良处理,否则冲击碾压无法达到效果,甚至可能破坏土体结构。
过程监测:
施工过程中,应持续监测地面的沉降量。每碾压一定遍数后,在固定测点测量高程变化,计算总沉降量和本轮沉降量。当沉降量趋于稳定(如连续两遍沉降差小于5mm)时,可认为已基本压实。
(三) 施工后期检测与验收
终平:
拖式冲击压路机
冲击碾压后地表会呈波浪状。需用平地机进行最终整平,为后续工序做准备。
质量检测:
压实度检测:采用灌砂法、环刀法等对压实后的土层进行取样,检测其干密度和压实度,确保达到设计要求。
承载力检测:进行动力触探试验(DPT)、静态荷载试验(PLT) 或Evd动态变形模量测试,检验地基承载力是否达标。
均匀性检测:检查整个施工区域,确保无薄弱环节。
验收:
所有检测数据合格后,整理施工记录和检测报告,提交监理和业主进行验收。
三、 施工注意事项
安全第一:冲击碾压时,冲击轮周围15-20米范围内为危险区域,严禁人员停留。设备转弯和调头时需有专人指挥。
保护周边构筑物:距桥台、涵洞等结构物5-10米范围内,应避免使用冲击碾压,或采用低能量等级的方式并加强监测,防止对其造成结构性破坏。
特殊地基处理:对于软土地基,冲击碾压可有效加速固结沉降,但需遵循“少量多次”的原则,严格控制碾压遍数和速率,避免产生“弹簧土”。
结论
拖式冲击压路机
拖式冲击压路机的施工过程是一个将巨大冲击能量科学、有序地传递至土体的过程。其成功的关键在于精细的前期准备(特别是试验段)、规范的过程控制(速度、遍数、含水率)和严格的后期检测。通过这种高效的压实技术,能显著提高地基的整体强度、均匀性和稳定性,减少工后沉降,为上部结构提供一个坚实可靠的平台,最终保障整个工程项目的长期安全与耐久。