路基補強中的沖擊碾壓施工實驗探究

張建云

（江蘇省交通工程集團有限公司，江蘇 鎮江212143）

1 工程概況

某高速公路施工路段，全線主線雙向四車道，相關設計參數如下：路面：瀝青混凝土；全線路基寬度：25m；行車速度：100km/h；施工周期：2a。

由于業主要求將原本預定3年完成的施工任務在2年內完成，在加快路基施工步伐的同時，為了實現對路基總沉降、剩余沉降以及工后沉降量的有效控制，確保路基的壓實度、整體強度以及均勻度充分滿足設計要求，本單位對路基實施沖擊碾壓補強施工，從而有效確保工后路基的穩定性。

2 沖擊碾壓施工方案

2.1 設備選擇

主要設備：沖擊式壓實機、三邊形壓實輪

相關規格參數如下，沖擊勢能：25kJ；沖擊輪寬：2×900mm；壓實輪凈重：2×6t；總壓實力：3500～5000kN；牽引機功率：≧220kW；最佳速度：12km/h。

輔助設備：光輪壓路機、平地車、灑水車等。

2.2 路段選擇

實驗路段區間長200m，路基寬度25m。先采用普通壓路機進行分層碾壓，然后按照相關施工工藝對路基進行回填（確?；靥罡叨醛?m）。

對碾壓路段進行驗收，確認合格后，在路基橫截面左、中、右（左端距離起始位置50m，右端距離終點位置50m，相互之間間隔50m）。將帶紅布條的大鐵釘釘入路基相應位置處，并使鐵釘頂面與路基基面保持相平。

在進行沖擊碾壓之前，對鐵釘的標高進行認真測量，如圖1所示挖適宜深度的深坑，采取灌砂法來有效檢測路基的壓實度。

2.3 施工工藝

在實際施工過程中，主要遵照以下施工流程。

①場地放樣→②清理場地→③周邊防護→④測量、記錄碾壓前場地的密實度與高程→⑤灑水、刮平、靜壓→⑥沖擊碾壓（碾壓遍數：1～5遍；時速：﹥12km/h）→⑦測量左深、中深、右深處的密實度與高程→⑧刮平、均勻灑水、靜壓

按照以上施工流程，重復沖擊碾壓5～10、10～15以及15～20遍，準確檢測其密實度與高程，并做好相應記錄。

2.4 施工注意事項

在整個施工過程中，施工人員必須充分重視以下注意事項，積極采取措施進行有效防范。

（1）壓實外緣與路肩外緣應保持足夠距離?；趯嶋H工作時，沖擊式壓路機具有很大的沖擊能量，為了避免路肩遭到損壞，應使壓實外緣與路肩外緣相距1m左右。

（2）路床應具備充足的沖擊壓實條件。實際作業時，當遇到障礙物時，沖擊碾壓路機應及時調頭，并確保安全距離≧5m。同時，沖擊壓實路床前，應確保板涵頂上填土﹥3m、管涵、拱涵上方填土﹥2.5m。

（3）有效減少波浪現象。在實際施工過程中，當采用25kJ沖擊式壓路機沖擊碾壓數遍后，路基地面將呈現波浪形，嚴重時將會導致跳車現象的產生，對車速與沖擊效果產生很大影響。因此，施工人員必須積極采取措施有效減少波浪現象。首先，及時整平地面，根據現場揚塵狀態與土質含水量情況，適時、適當進行灑水，從而有效避免路基表面粉層化，使能量能夠高效傳遞到深層。其次，每次車輛轉彎時，應合理調整轉彎路線，避免沖擊凹輪落點的一再重復，進一步減少波浪現象。

3 沖擊碾壓對路基的補強效果分析

碾壓路基至5、10、15和20遍時，分別記錄此時所測得的鐵釘標高以及相應左（50m）、中（100m）、右（150m）深處的壓實度，然后根據所得數據計算相應階段的壓實度與沉降量，最終得出以下數據，如表1所示。

結合表1數據，做出沖擊碾壓遍數與密實度的關系柱狀圖，如圖2所示。

根據圖2所示，不難發現，隨著沖擊碾壓遍數的增加，路基的壓實度隨之不斷升高。其壓實度平均增量分別為1.45%、1.07%、0.77%、0.49%。由壓實度的平均增量變化可以看出，隨著碾壓遍數的遞增，壓實效果逐漸遞減。

結合表1數據，做出沖擊碾壓遍數與沉降量的關系柱狀圖，如圖3所示。

根據圖3所示，不難發現，隨著沖擊碾壓遍數的增加，路基的沉降量隨之不斷升高。其沉降量平均增量分別為2.65%、1.47%、1.29%、0.83%。由沉降量的平均增量變化可以看出，隨著碾壓遍數的遞增，沉降速度逐漸變慢。

綜合以上實驗數據，我們可以認為，對路基進行沖擊碾壓施工，能夠有效增大路基的壓實度與沉降量，進一步提升路基施工的穩定性。事實上，筆者對現場路堤沉降量進行觀測記錄，發現當路基壓實度達到相應規范要求時，此時的工后沉降率約為4%；而經沖擊式壓路機作業后，路基進一步下沉，工后沉降率降低至0.1～0.15%。也就是說，對路基進行沖擊碾壓施工，能夠有效降低路堤的工后沉降率，很好避免因差異變形而產生的裂縫。

此外，對路基進行沖擊碾壓施工，還能夠使路基形成厚為1.0～1.5m的沖碾均勻、連續以及密實的加固層，顯著提升路基路面的穩定性與綜合強度，對于延長路面使用壽命具有十分重要的意義。

4 結語

綜上所述，合理運用沖擊碾壓法，能夠實現對已碾壓成型路基、路堤的快速補強，有效增大路基的壓實度與沉降量，進一步提升路基施工的穩定性；能夠有效降低路堤的工后沉降率，很好避免因差異變形而產生的裂縫；能夠使路基形成一定厚度的加固層，有效延長路面使用壽命。因此，在實際路基施工過程中，合理運用沖擊碾壓進行路基補強，不失為一種既經濟、又高效的先進施工方法。

［1］劉小力，劉其園.路基補強中的沖擊碾壓施工實驗[J].人民長江，2009，40（12）.

［2］李靜.路基沖擊碾壓實驗及施工技術[J].城市建設理論研究：電子版，2013（24）.