簡析沖擊碾壓技術在公路路基施工中的應用

喬永峰

摘 要：沖擊碾壓技術作為一種新工藝、新技術，被交通工程廣泛的應用，文章對沖擊碾壓技術的特點以及施工工藝展開了論述，重點對沖擊碾壓技術在公路路基施工中的應用范疇進行了詳細的闡述。

關鍵詞：公路工程；路基施工；沖擊碾壓技術

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）24-0067-01

1 沖擊碾壓技術的定義

沖擊碾壓技術是指在施工過程中運用沖擊式壓實機和壓實輪，在機械運轉的過程中，壓實輪能夠將由高位勢能向動能的轉化得以完成，進而使從低地面有較深層的沖擊能量產生，再與揉壓、滾壓的聯合作用相結合，形成土體材料之間有變形、位移及剪切，使土石的密度及作用的深度增加，對深層土石的壓實得以完成。這樣一來，在反復的壓實輪作用下及牽引機的使用中，即可完成大面積的路基壓實。沖擊碾壓即采用強大的沖擊力，以對土體施加沖擊壓實功能，實現土體內部的空氣和水分被擠出，土體顆粒在強大沖擊力的作用下重新排列，內部較小的顆粒被擠入大顆粒縫隙，并形成二次沉降，進一步將土體的密實度提升，最終減少路基施工后沉降，以及提升路基承載力的目的。

2 沖擊碾壓技術的特點

2.1 路基有良好的沖擊壓實效果，施工速度相對較快

若提升路基的壓實度，在對路基進行一定程度的沖擊碾壓之后，會在不同的深度情況下，使壓實度得到適當的提升。在碾壓之后，96%的壓實度能夠與指標相滿足，進一步增強路基土中的穩定性。在碾壓之后的土工試驗中看出，在飽和前后，壓縮性指標會普遍減小，提升路基的整體強度。并且能有效增大路段中的回彈模量，使相應的變沉值減小，減小路基土工之后的沉降變形。在碾壓前后，壓縮模量的變化范圍內，會使壓縮性逐漸降低，增大壓縮模量，并且在碾壓的過程中，碾壓的數量及壓沉量也在逐漸增加。在對最大干密度的空隙體積進行計算的過程中，會明顯降低沖擊碾壓后的空隙體積差值，進一步改善沉降變形現象。

2.2 低頻高振幅的特點

傳統的振動式壓路機屬于高頻低振幅，然而沖擊壓路機屬于低頻高振幅動力特征。在沖擊荷載上，可以達到3 000 kN左右，沖擊能量可能達到25 kJ左右。壓實輪對地面沖擊頻率達到2 s/次，并且對低頻大振幅的沖擊波發出，能夠向深層的地下傳播，地震波存在極為明顯的傳播特性，振動式壓路機能夠使地面有聯合沖擊作用產生，該作用動能與勢能的產生是相聯合的，具有強夯和振擊的雙重作用。

2.3 能量高、尺寸深

與實踐經驗相結合，在某高速公路中的砂礫路基和窯渣上，使速度控制在12 km/h，在對25 N三邊形的雙輪沖擊壓路機中，實施30遍左右的沖擊碾壓之后，壓實效果會產生在深度為25 m的位置，與其他裝置相對比，沖擊力的獲取值的火氣的力度相對較深，產生增大密度的情況，與目前的壓實性相比，沖擊碾壓技術有極為優質的作用。在處理過土體之后，模式會接近于彈性模式，相應會消除此時所產生的不利因素。

3 公路工程沖擊碾壓施工的施工工藝

公路工程沖擊碾壓施工的施工工藝如圖1所示。

3.1 沖擊碾壓技術的施工方法

標準的沖擊碾壓機的亮度輪子寬為0.9 m，內邊距為1.17 m，每周期來回各進行一次碾壓，而且碾壓路寬達到4 m左右。當沖擊輪的接觸面積和路基達到45 ？觷時，會有最高的能量利用率，此時的沖擊力達到最大范圍。為了使沖擊壓路機對路基實施均勻碾壓，以單個流程為例，后半程每周期都應根據前半程行駛的中間路線實施壓實處理，理論的雙邊間隙為0.125 m，接下來的周期范圍內，前一次碾壓僅需要向內側實施0.2 m左右的調動即可，然后從中央實施操作，通過反復不斷循環，即可加固路面的無縫隙碾壓得以實現。所以，對于真正意義上的碾壓單元而言，各進行兩次的來回碾壓操作，每兩周期完成操作之后，應與當地環境相結合，對轉彎長度實施定期更改，這樣才能使路面峰谷高度差得以控制，有效避免路面出現不平整現象。通常情況下，沖擊壓路機行駛是根據順時針和逆時針的方向實施五遍的交換作用。一般從邊坡坡腳一側，采用順時針方向對沖擊過程實施操作，并將行駛中的碾壓面中心作為軸線，左右兩輪與直線錯位沖壓相結合，全段路面通過排壓處理后向內沖壓，五六個周期相互交錯。根據路面情況和天氣對具體的排壓次數和沉降量進行確定。結合多年的施工操作，通常操作周期應達到20個以上，沖壓后對路面采用平地機實施整平，再進行稍微沖擊壓實，即可獲取良好的施工效果。

3.2 沖擊碾壓施工的流程

采用“先兩邊，后中間”的原則對整個碾壓過程進行操作，行駛是根據12 km/h左右的速度，結合設定好的參數依次對路面實施來回沖壓，直至檢測到的參數與國家相關規定相符即可。在施工之前，若被測高速公路地基有軟彈出現而無法對碾壓進行操作時，應及時上報相關領導，結束施工作業，其施工流程主要包括以下幾方面：

①碾壓施工前，應對必要的標記進行布設，特別是對沉降位置估算的分布狀況，通過對施工路面的水分比例進行檢測，使含水量保持在規定值范圍內，對前期記錄做好。②施工之前還應檢測路基的密實度，一般每100 m設置2個以上的參考位置，并對實測數據記錄好。③在公路路基上，沖擊碾壓機以10～15 km/h的速度進行來回潮州，1/3的輪寬進行重疊，使整個路基表面得以覆蓋，將坑洼現象減少。④采用平地機對由于過大沖擊壓力導致路面峰谷出現的路面實施壓實處理。同時也可采用灑水機處理嚴重的灰塵問題。⑤對于路面出現死角的現象，可在完成整個沖擊碾壓之后，運用振動壓實方法實施三個周期左右的操作。

4 公路施工中沖擊碾壓技術的注意事項

4.1 沖擊碾壓技術的正確使用

對于沖擊壓路機而言，應將4 cm的壓實厚度作為計算單元，兩次為一遍，嚴格按照施工沖擊碾壓技術進行操作。而單輪沖擊壓實機則應根據輪寬計算單位，一次壓實為一遍。

4.2 對構造物的安全距離進行嚴格控制

必須使結構物的完整性得到保障，嚴格按照沖擊碾壓的范圍實施操作。控制構造物和沖擊壓實輪的輪邊，使其達到超過1 m的安全距離。將構造器上的填土厚度保持在超過2.5 m。

4.3 沖擊壓路機機型的合理選擇

現階段，沖擊壓路機存在幾十多種的類型，但在選擇的過程中，若存在不合理現象，則會直接影響施工的質量。通常，對于土石混填路堤的分層壓實、路床與路基的檢驗性填石和補壓而言，采用25 kJ三邊形雙輪沖擊壓路機最為適宜。對于分層壓實的土質路堤和改建的水泥路面而言，對25 kJ五邊形雙輪沖擊壓路機進行使用。

4.4 沖擊碾壓的含水量范圍的正確理解

在施工過程中，沖擊壓路機有較高的施壓功能。類似與超重型擊實標準。在壓實處理后，含水量的擴大在小于最佳含水量的范圍內實現，并不會擴大至超過最佳含水量的范圍。所以，含水量關系到土石和塑性指數。通常其稠度控制在超過1.1～1.2，否則會有彈簧土產生，對壓實的效果產生嚴重影響。

5 結 語

綜上所述，隨著不斷加大的基礎設施建設力度，道路標準也在進一步提升，沖擊碾壓能夠使路堤施工后的沉降率得以減小，提高路基整體的均勻性和強度。沖擊碾壓技術在公路工程軟土地基處理中，對軟體地基存在加固與加速沉降的作用。在施工過程中，應與試驗段的情況相結合，對經濟可行的施工工藝、質量控制標準以及檢測方法進行總結，進一步實現公路工程質量改善的預期目標。

參考文獻：

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[2] 陳剛.高速公路施工中的沖擊碾壓技術[J].交通世界（建養·機械），2011，（10）.