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高速液压补强台背路基填筑施工工艺研究
摘要:高速液压夯实机是一种更适合现代工程的设备,其能大幅提高桥涵台背填筑质量。施工结束后,台背路基压实度能满足工程要求。基于此,本文详细分析了高速液压补强台背路基填筑施工工艺。
关键词:高速液压补强;台背回填;路基填筑
桥涵台背回填压实质量若不合格,易造成桥头跳车。对台背回填施工特点的分析表明,若继续使用传统碾压施工设备,小吨位压路机将影响最终压实质量。若压路机吨位过大,将降低台背安全性。采用小型先进压实设备,可有效控制台背回填厚度,从而提高台背路基填筑施工质量。
一、工程概况
某桥工程B标合同段施工总长7.348km,项目采用BOT(建设-经营-转让)+EPC(总承包)一体化模式建设,分为两区段,一段采用双向六车道,另一段采用双向四车道。
二、高速液压夯实机运行原理
高速液压夯实机是一种新型的工业产品,在常规机械结构基础上,采用先进的电子技术及液压工艺,夯击可实现三档调试,而且该型夯实机可进行连续夯击,在各种施工场景中具有良好的适用性。
高速液压夯实机配有3.35t夯锤,夯击势能可达40.2kJ。施工人员可提前设置夯击参数,设备能以此参数为基准,全面监控各种设备的实际运行状态,确保夯实机的安全运行,真正实现自动肥控制目的。
该设备运行原理相对简单,夯锤具有一定重力,受液压力推动作用使夯锤下落,从而有效地夯实路基土。由于液压缸安装在装置内部,装置在液压缸作用下能上下多次往复运动,从而进一步满足不同区域的实际夯实要求,保证夯实面积得到良好控制,进而提高夯实效果。
三、液压补强台背路基填筑施工技术要点
1、施工准备内容
①做好人员准备。进入施工现场前,施工单位需加强对施工人员的技能培训,使施工人员对高速液压夯实机的操作流程有更深入的了解,加强技术交底,防止台背回填施工中发生较多事故。
②做好安全交底。施工管理人员要加强安全交底,找出台背回填压实施工中存在的安全风险和隐患,制定完善合理的防控措施。
③加强施工机械设备管理。配备足够的施工机械设备,并配备专业的设备维修人员进行定期、全面的维修保养,防止施工机械设备在运行中发生故障。
④做好台阶开挖工作。碾压施工前,应开挖好台阶,以提供稳定的施工平面,不断提高台背回填碾压的施工质量。
2、分层填筑。施工人员应认真使用监理人审核通过的台背回填施工组织报告中确定的填料,同时全面检验路基填料含水量,包括松铺厚度等,加强施工机械设备配置,合理控制碾压施工次数,严格按规定标准要求施工。台背回填松铺厚度一般不超过50cm,不小于30cm。同时,施工人员也应采用分层填筑方法施工。结合台背回填施工特点,严格控制分层填筑厚度,若分层填筑厚度过小,将影响路基承载力;若分层填筑厚度过大,会降低压实质量。
3、填筑高程及压实度检验。在工程施工环节,通过加强施工准备,进行相应的测量放样,能显著提高台背回填质量。施工人员可使用红色油漆对墙身进行标记。实际标记中,要将基础顶部设置为零标高,取10cm精度进行等距离控制,为后续的填筑施工提供良好帮助。
桥涵台背需涂一层防水沥青,并分层填筑,分层填筑至第八层后,技术人员用水准仪准确测量填筑高程,每个台背需测量四次。台背回填施工完成后,采用压路机碾压,并加强压实度检测。
4、明确液压夯实施工范围
①加强平面夯击施工。结合桥梁工程台背路基回填特点,施工人员对设计图纸进行了全面分析,准确确定了桥涵台背回填的具体区域。填方段采用盖板涵方式,能将地面作为基础顶面,按1:1坡率精确放坡,保持连续施工直至到达涵墙顶面。在夯击施工环节,要求施工人员合理控制捣夯锤具体位置,重点控制夯锤边缘,夯锤边缘与结构间的最小距离不得小于30cm。边缘夯实结束后,应使用石灰准确划定具体夯实范围。
②竖向夯击施工要点。对于不同的填筑厚度位置,应采用不同夯实方法,施工人员应结合具体施工要求,严格控制每层夯实厚度,在具体施工环节,单点夯击次数不得超过3次或少于2次。同时,科学布置施工现场内的液压夯击装置。
③明确夯实施工顺序。施工人员需在墙身位置进行初夯,然后转移到远离桥台背位置,由两侧向中间逐渐夯实。在这一过程中,应认真遵守从低到高施工原则。
④严格控制各种夯击参数。每三次视为一夯,对于单个夯击点,分两次夯击施工,实际夯击次数为6次。根据桥涵台背路基回填夯击要求,压实度不宜小于96%,所以需适当提高夯击效率。
⑤工后检测。夯击施工完成后,技术人员应及时测量高程,在此基础上准确计算沉降量,并对夯击前后路基的整体沉降量进行对比分析。对技术人员来说,要重点检测中间层位,严格检测中间层位压实度,并对压实前后数据进行对比分析。
5、整修成型。对于已完成夯实施工的区域,施工人员应及时修正处理,整平施工现场的虚土,由于工程施工条件较好,施工人员可采用32t压路机碾压,从而为后期施工提供良好作业环境。
6、施工注意事项
①由于高速液压夯实机施工半径大,因而在操作环节需采取有效保护措施,并加大保护力度,夯锤边缘与桥涵间的距离不应小于30cm,若夯锤边缘与桥涵之间的距离太小,则容易在填筑层边缘发生破碎。
②横向结构施工时,顶部填土厚度不宜超过3m,以进一步满足夯实施工需求。
③若填筑层表面保持干燥,则应进行洒水施工,以彻底清除表面粉尘,确保夯击能量的有效传递。
④夯锤与夯点应保持共线状态,夯锤中心位移距离不超过5cm。
⑤第15锤及第18锤夯实结束后,技术人员应及时测量,重点检查夯实结果,并与预期要求进行科学比较,若夯沉量超过10cm,则应进行二次夯实,连续夯实施工后,两次夯实的沉降差不得超过10mm。
⑥工作面夯实完成后,施工人员应彻底清理夯击施工产生的虚土,可使用相关机械设备刮平处理,为提高平整度,还可使用光轮压路机进行有效压实。
四、液压夯实施工检测方法及标准
1、检测方法。①沉降量的检测,该桥B标合同段考虑定点沉降量,除夯击前检测外,每夯击3锤要测量1次标高;②压实度检测,需在地面以下1m范围内进行。
2、液压高速夯实质量检测标准。由于液压高速压实机施工时,需以最后三锤夯沉量为准,与前三锤差值不得超过10mm,在此基础上可检测夯实面以下1m区域,该区域压实度应超过设计值1~3%。应对项目所有区域压实结果进行全面检测,若与设计要求有偏差,以实际情况为准,采取切实可行补夯措施,以达到设计要求。
五、检测结果及分析
考虑到高速液压夯实机运行性能,B标合同段进行补强台背路基填筑试验,该环节主要参数为:三次夯击为一次,连续夯击两次,冲程达到1.2m。根据检测结果分析,路基台背补强可提高回填土压实度,避免台背填土自然沉降,保证整体施工质量,缓解后续作业中台背跳车现象。根据对各厚度条件下(0.8m、1.2m、1.6m、2.0m)补强结果的分析,因压实度无明显变化,且技术指标基本相同,考虑到液压夯实机整体性能和工程造价,最终补强方案为:当填筑厚度达到1.6m时,采取液压补强措施,采用高档位模式,冲程1.2m,连续夯击2次(每次夯击3次)。涵台补强作业施工在6m处进行,桥涵施工补强在8m处进行。
参考文献
[1]段薛鹏.高速液压补强台背路基填筑的施工工艺[J].北方建筑,2020(01).
[2]王伟.高速液压补强台背路基填筑施工工艺研究[J].交通世界,2020(30).
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