淺談采用三葉型沖擊式壓路機提高高填方路基碾壓質量

趙紅星

（陜西華山路橋工程有限公司，陜西 西安 710016）

延安新區尹家溝新老區連接線延伸工程道路總長2.024km，其中挖方段919m，填方段1105m，路基為高填方，最大填方深度為12m，路基沉降在高填方地段表現的特別突出，如果沒有有效的控制，地基不均勻沉降使路面產生裂縫，縮短路面使用壽命。因為道路無法封閉施工，社會車輛非常多，應業主和監理單位要求雙向六車道瀝青路面必須順利通車，工期要求為4個月，沒有施工沉降期，所以必須采用一種新式路基壓實機械對路基進行補強，以保證施工質量。

二、沖擊式壓路機的工作原理

沖擊壓路機在工作中，當牽引車拖動三邊弧形輪子向前滾動時，壓實輪重心離地面的高度上下交替變化，通過三邊弧形輪連續均勻的沖擊地面，產生的勢能和動能集中向前、向下碾壓，形成巨大的沖擊波，使土體均勻致密。在此過程中，三邊壓實輪每旋轉一周，其重心抬高和降低三次，對地面產生夯實沖擊和震動作用三次。

三、使用條件

經過現場驗證內容：現場對地下所有管網及周圍結構物進行復查。考核結果：地面以下3m沒有軟土夾層；施工范圍距周圍結構物6m以外；暗涵頂面填土高度＞3m；地下水位埋深大于1.5m，地下無墓穴。現場清除全段路基范圍內各種雜物、垃圾和腐植性土，清表厚度為0.5m。考核結果：路基回填前原地面已徹底處理，此現場條件適合使用重型沖擊式壓路機進行夯實。

四、存在問題

驗證內容1：

對現場施工工藝進行巡查，發現眾多施工細節不到位，重點部位控制不嚴，路表50cm的土體含水量較大對沖擊夯碾壓的效率具有較大影響，碾壓速率控制不嚴格，碾壓方法、順序不正確，相鄰段搭接長度較小。

考核結果：

沖擊夯碾壓路基施工工藝不合理。

驗證內容2：

現場調查，沖擊夯碾壓過程中，注意沖擊波峰，錯峰壓實，距離保持錯位80cm，每沖擊3遍用刮平機整平，然后改變方向繼續沖擊夯碾壓。

考核結果：

沖擊夯碾壓錯位距離過大，導致碾壓不密實。

驗證內容3：

本標段土最佳含水量為14.5%，最大干密度1.85g/cm3。當細粒土含量大于等于50%時，含水量（w）范圍：Wopt-4%≤W≤Wop t+2%；當細粒土含量小于50%時，含水量（w）范圍：Wopt-3%≤W≤Wopt+2%。

考核結果：

實測局部回填土含水量為18.5%，超出上述范圍，必須解決土壤含水量問題。

五、確定施工方法

用沖擊式壓路機進行沖擊碾壓時，因機械的掉頭范圍較大，應盡可能在路基形成較長的連續沖碾段后進行，不但可以提高沖擊碾的效率，也可以避免因過多的“接頭”而影響路基整體均勻性。考慮到沖擊碾壓后地面高程下降，造成路基寬度增加以及增加必要施工安全距離，所以沖擊碾壓前地面高程放出兩側邊線后各加寬1.5m。根據設計圖紙及規范要求，現場試驗段長度確定為120m，寬度為40m，碾壓20遍后路基壓實度符合規范要求。

1 確定最佳施工方法、最佳碾壓順序和速率

因為現場沖擊夯上下層碾壓沒有錯位，碾壓過程中平地機和推土機沒有整平，造成碾壓不均勻。針對此問題認真學習設計圖紙和規范要求，改變碾壓方法。整個場地全部壓完1次為碾壓一遍，第二遍碾壓時應由第一遍向內移動30cm寬進行沖擊碾壓，第三遍再回到第一遍的位置沖擊碾壓，依次進行至最終遍數。每層回填土厚度嚴格控制在1.0m以內，沖擊壓實前，要及時對基地適量灑水，使水份充分滲透，然后沖擊碾壓。沖擊壓實10遍左右后，平地機大致整平，再沖擊壓實。沖擊碾壓完成后，表層的松土重新刮平，并用振動壓路機壓實。將此方案確定為最終施工方案，為技術培訓提供了依據。

2 確定碾壓順序

現場為滿盤轉圈碾壓，露壓現象嚴重，碾壓不均勻，路基產生不均勻沉降。通過學習圖紙和規范要求，最終由原來碾壓順序改變為由道路中心線為分界線，從路基的一側向另一側轉圈沖碾，沖碾順序采取“由邊向中”錯輪進行的次序，每一圈從上一圈兩輪中間通過，鋪蓋整個路基表面為沖碾一遍，一條碾壓線碾壓完成后移到第二條碾壓線上，牽引車行駛應使壓實輪的輪跡重疊1/3以上。由于壓實輪弧形的構造特點，沖碾一遍結束時仍有部分路基未被沖碾到，此時應接著進行第一遍、第二遍……，當沖碾完成三遍時整個路基基本上都被沖碾到，此時停止沖碾，進行壓實度和高程檢測。全面積壓實一遍后再壓第二遍，直至達到設計壓實度標準。

3 確定碾壓速率

由于沖擊式壓路機作業的特點是牽引式，只能前行，而且所壓輪跡中波峰波谷是隨著壓實遍數的遞增，通過轉彎時半徑調整交錯變化的。正式碾壓試驗前，各機械安排布置到位，規劃好沖擊壓路機行駛路線，沖擊碾壓時應遵從“先慢后快，先輕后重，先兩側后中間”的原則，首先沖擊壓路機以10km/h~ 12km/h的速度，碾壓5~7遍左右，然后速度提高至12km/h~15km/h繼續碾壓。

4 技術措施

調整前相鄰兩段沖擊壓實搭接長度為5m，現場檢測接茬處局部壓實度較低，無法滿足設計要求。最終經過調整將相鄰兩段沖擊壓實搭接長度為15m。因沖擊式壓路機的沖擊能量大，路表50cm的土體含水量對沖擊碾壓的效果具有較大影響，含水量過大時容易形成彈簧、翻漿，嚴格控制路表以下50cm內的含水量。當土體表面含水量較大時，如果用沖擊式壓路機進行沖擊碾壓，易形成表面推移，上層20cm左右的土體與下部土體產生脫離現象。因此雨后或表面含水量較大時，采用石灰來處理；為防止施工時回填土含水率增大將回填土反復翻拌，涼嗮后再進行碾壓。對于土很干的時候采用灑水碾壓來達到最佳壓實效果。

5 測點布置

沖擊前，壓實度按40m取1個斷面3個點進行布置，計4個斷面，12個測點；沖擊過程中及沖擊完成后，按以上布置情況進行壓實度觀測。本次試驗段高程共測量5個斷面，每個斷面3個點，沖擊過程中及沖擊完成后，按以上布置情況進行高程觀測。初始高程檢測，由專業測量隊負責測量，在規定的試驗段，沖擊夯碾壓前按以上測點采用釘子釘紅布標記進行高程測量，用GPS精確定位所有釘帽的絕對坐標并按順序作好記錄，第二次測量時用GPS精確放樣所有釘帽的絕對坐標，用DS2蘇光水準儀測出高程并作好記錄，依次類推。整個試驗過程歷時5天完成，沖擊碾壓面積約8600m2。

結語

施工的路基高填方沖擊夯碾壓質量效果良好，壓實度、彎沉等試驗合格率為100%，沉降觀測穩定，質量控制受到了各方面的一致好評，達到了預期目標。

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[2]劉育賢，張超群，郭愛斌.沖擊式壓路機兩個重要參數的探討研究[J].筑路機械與施工機械，2002：19（01）.

[3]周雪飛.沖擊式壓路機在路基壓實施工中的應用[J].黑龍江科技信息，2011（09）.