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高速液压夯实机解决桥头跳车技术应用

来源:郑州中航设备 时间:2019-05-29 14:49:58

一、工艺简介

按照国内目前的施工工艺,桥台台背、涵背等填筑时均存在施工场地狭小、大型机械运行不便、小型压实设备难以达到施工要求的弊端,致使线路纵向刚度差异愈加悬殊,再加上通车后动载的长期作用最终形成“跳车”。

按照国内目前的施工工艺,路基高填方施工地段,设计传统工艺为冲击碾压(郑州中航)和强夯,这两种设备存在机械进出场不便且强夯的费用高昂,不便于管理等问题,若不进行有效压实,工后累计自然沉降将无法避免,从而导致路基的沉降。

高速液压夯实机是通过液压油缸将夯锤提升至一定高度后快速释放,夯锤在加速下落过程中通过夯板间接的夯击地面。该设备安装在普通装载机的动臂上,行动方便自如,可以对作业面进行单点或者连续的夯实,实现了高频率、高强度夯实作业,影响深度3米,充分保证了压实效果。

针对三背回填作业面狭小,传统机械无法达到施工标准,通过使用中航高速液压夯实机作业补强可以有效减少沉降,针对高填路基,高速液压夯实机代替冲击压实机每2米补强,代替强夯每8米补强,切实减少工后沉降。

  • 高速液压夯实机补强实验

1、实验机具及人员配置

机具:YP16推土机、XG30压路机、VIP42高速液压夯实机、水准仪、触探仪、灌砂法实验仪器。

人员:实验员2名,测量员2名,技术员2名,机械设备操作手3名。

  1. 实验准备

常规压实:采用XG30压路机,静压2遍,振压6遍,碾压至路基表面平整、密实、无轮迹,符合路基压实标准。

  1. 实验方法

布点:中航VIP42高速液压夯实机沿锤心距离1.5m均匀布点,布点范围为路基高填段。

夯实方法及测试方法:采用3档(1.2m)档位每次叠加3锤夯实作业,利用水准仪测量每夯击3锤后的相对高程(原地面及台背回填用灌砂法测每夯击3锤后的压实度),得到对应累积沉降量和相对沉降量,分别采用动力触探实验检测夯实前后地表、不同夯击次数点位60cm深入的地基承载力。最后对夯实面整平碾压收面测得最终路基填筑面整体沉降量。

  1. 高速液压夯实机补强

Ⅰ、原地面补强

清表后常规压实,原地面压实度强度86%,不符合标准90%的压实要求。中航VIP42高速液压夯实机沿锤心距离1.5m均匀布点补强压实后压实度达到92%。

Ⅱ、补强后推平压实,填筑第一层,常规压实后继续使用中航VIP42高速液压夯实机补强压实,补强压实后观测沉降差及测试承载力。

Ⅲ、如此循环,路基填筑累计高度8m后观测沉降差及测试承载力。

  1. 实验结果及分析

根据现场进行的沉降观测及承载力(压实度)检测实验,整理得到的实验结果可以明显看出沉降量随夯击锤数的增加而增加,但增加幅度逐渐减小,甚至出现土体周边破坏隆起的现象。对于三档(1.2m)作业,前3锤的相对沉降幅度最大,前9锤的累积沉降量占实验总沉降的60%左右;前12锤的累积沉降量占实验总沉降的75%左右;前15锤的累积沉降量占实验总沉降的78%左右;前18锤的累积沉降量占实验总沉降的90%左右;同时注意到第21次夯击作业产生的相对沉降量只占总沉降量的1%-3%。因此,对于实际作业采用15-18锤已经能够达到现场的补强要求,并且极大的提高了作业效率,通过实验数据观察15-18次夯击后表层地基承载力提高约100kpa,经试验夯击15-18锤后,对夯实面整平碾压收面后复测标高,得到整体夯实面沉降约为18cm至30cm。

  • 控制要点

1、VIP高速液压夯实机进一步压缩土体的同时,消除或弱化分层碾压导致的土体垂直方向均匀性差及层间结合力差的固有缺陷;施工中严格控制路基常规压实整体质量,补强时不宜过夯,过夯容易导致周边土体隆起侧压及破坏原有分层结构。

2、原地面补强效果显著,应推广使用;路基填筑2m高度后,补强可采用点夯代替冲击碾压;路基填筑8m高度后,补强采用满夯代替强夯。

3、路基补强过程中,若局部沉降量过大,根据实际情况采取补夯措施,即四个夯点之间予以3~6锤的补充夯实,提高整体补强效果的同时也有利于工作面的整体找平。

4、针对个别工作面狭小的填方边角部,应充分发挥高速液压夯实机作业灵活、快速、占地面积小等长处,切实加强填方边角部及“鸡爪地形”的压实效果。

5、三背回填补强作业中,单侧应遵循由两边向中间的原则进行夯实;涵背回填必须保证洞身两侧对应分层补强;补强前应布设位移监控观测点,实时监控,若发现作业过程中不均匀侧压力对结构物产生推移,应采取降低夯击势能、增加夯击次数的方法。

附件:1、一般夯点布置图

2.满夯夯点布置图

3.涵背回填夯点布置图

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