探究沖擊碾壓技術在高速公路路基施工的運用

王　鵬　張　博

（浙江省宏途交通建設有限公司　浙江　杭州　310051）

探究沖擊碾壓技術在高速公路路基施工的運用

王鵬張博

（浙江省宏途交通建設有限公司浙江杭州310051）

本文以實際高速公路工程為例，通過對沖擊碾壓技術的壓實原理、施工工藝等介紹，闡述了其在工程實際中的應用。

高速公路；路基施工；沖擊碾壓；壓實原理；施工工藝；質量控制

引言

隨著我國經濟建設的高速發展，高速公路建設對國民經濟的作用愈發重要。路基作為高速公路的基礎，是確保高速公路正常使用的基礎，也是保障道路工程質量的關鍵。因此，高速公路路基施工技術影響重大，目前高速公路路基施工中常用的碾壓補強技術是沖擊碾壓技術，沖擊碾壓能對路基進行有效碾壓并補強，能有效提高路基施工質量。

1　沖擊碾壓的原理

沖擊碾壓是利用沖擊壓路機對路基進行循環滾動從而將路面達到均勻壓實的效果。從物理原理上將，該技術中其壓實作用的就是壓路機的沖擊輪，通過輪子轉動可以將機械能高效地轉化為碾壓所需能量，該方法不僅高效節能同時也環保，相比傳統壓實方法，沖擊壓路機能在單位時間內產生更多的低頻高幅沖擊波，更高效地完成路面壓實工作，提升路面強度和反滲能力。

2　沖擊碾壓技術的工程應用

2.1實際應用

本文以浙江地區某高速公路為例闡述沖擊碾壓技術的實際應用，該高速公路全長60余公里，設計雙向四車道且時速為100km/h，道路寬度26m。由于高速公路所處地區多以砂礫土和低液限黏土地質為主，全線橋梁較多高填方路基工程量比較龐大。考慮到沖擊碾壓技術施工時具有低頻高振幅且周期性的碾壓特點，能對路基深層進行充分的壓實，此外通過增加碾壓遍數也能增加碾壓深度從而提高壓實性能。比較傳統壓實技術，沖擊碾壓具有速度快、效率高、縮短工期、分層厚度大等諸多優點，因此沖擊碾壓在該工程中對細粒土路基的構建施工也能得到很好的應用。

2.2施工準備工作

（1）沖擊壓路機選用

在實際工程應用，常選用的沖擊壓路機主要有正多邊形單輪或雙輪壓路機，多邊形分三、四、五正多邊形，車輛方式又分為自行式和拖架式。從沖擊能量上分，主要的型號有15kJ、20kJ、25kJ和30kJ等幾種。工程中可根據施工要求、施工地質、路面設計要求等選用合適的沖擊壓路機。

（2）填土高度和填筑材料

對于填土高度高于150cm的該類路基適合采用分層沖擊碾壓技術。沖擊碾壓會使得路基表面平整度變得較差，所以工程中常在93%、94%區路床以下區采用沖擊碾壓技術，對于路床區則采用傳統振動壓路機進行壓實。

填料主要考察材料的塑性指數、含水率等。工程中多采用塑性指數低于12的砂性土，同時控制其含水率，一旦含水率過高施工時會出現裂紋、局部隆起等現象，而含水率過低則進行沖壓施工時施工面填土會變得松散并進而失去粘力出現揚塵。工程實踐表明，填料含水率控制在+2～-4%之間較為適應。

（3）作業面要求

高速公路施工中，施工段的長度常控制在300～500m，進行沖壓的最短直線距離不宜過短，常在100m以上。對于施工的轉彎路段常算入下一個施工段。

3　施工工藝

3.1工藝流程和機械設備

沖擊碾壓的施工工藝如圖1所示，機械設備通常包括：沖擊壓路機、推土機、挖掘機、運輸車等，通常前面三者分別配備兩到三兩，運輸車則一般需要10～20個以上，對于細粒土作為填料的工程則還需一定數量的平地機和灑水車。

圖1　工藝流程圖

3.2填土穩壓和整平

在填土工序時，先事前劃定方格網，再依照劃分的網格進行路基填土達到路基的填筑和整平。需要注意的是，對于試驗的路基路段，松鋪厚度需要進行有效控制達到穩壓100cm，同時施工過程中為防止由于沖擊使得路邊土側移導致側邊路基無法壓實，填筑時路面寬度應適當比設計值加寬。之后，使用平地機進行精平工序，對填土含水率進行檢測，保證施工面下20里面含水率值每2000m2不低于8點，確保檢測合格后進行沖壓工序。

3.3沖擊碾壓

（1）沖壓方法

沖壓路線常采用錯輪回轉的方法，依照道路中間線為對稱軸。若采用三邊形雙輪沖壓機，每次沖壓壓實的路面寬度可為2m，錯輪進行一個來回施工，則沖壓寬度為4m，這樣場地全壓完為一遍，沖壓行程每五遍則改變下方向來增加沖壓下過。經過沖壓后路面的表層土結構會較松散，實踐表明可繼續進行下層填筑，利用表層的松散性能更好地與下層進行結合。實際工程中，對于表層土的處置可根據工程實際情況采取相應措施。

（2）沖壓速度

為保持沖壓施工的平穩，沖壓進行時滾輪與路肩邊緣的安全距離應控制在1m以上，沖壓行車時速則控制在10～12km之間。此外如果施工面有起伏情況出現則會影響到行車速度，對于該情況應采用平地機每沖壓五遍進行一次整平施工。若施工表面出現揚塵情況應及時開展灑水工序，若土質含水率出現較低情況通常在前一天也應進行灑水工序。

（3）沖壓遍數

根據工程實際中實驗數據分析，當松鋪厚度為100cm左右時，應控制壓路機的時速在10km，同時確保壓實度在93%時達到20遍的碾壓次數，壓實度在94%時達到25遍的碾壓次數。另外實踐數據表明，路肩邊緣一般壓實度會較低，對此可適當對邊緣一定范圍內增加5次碾壓。

4　質量控制

4.1檢測方法

（1）厚度檢測

松鋪厚度的控制常根據由松鋪系數推導的沒車土的攤鋪面積。沉降量和壓實厚度的檢測則是通過測量沖壓前后高程來確定。設置定點觀測點時，用紅條系鐵釘或采用平整作業面，再按10m×10m方格網取均值。

（2）壓實度檢測

工程中壓實度檢測方法常采用灌砂法。檢測時對每個壓實區間取至少三個斷面，在每個斷面取至少五個測點。具體情況可如此分布：在路線中心先取一點，再在中線兩邊15m出取兩點、坡腳線內側1m處取兩點。壓實度檢測時，在檢測截面取三層檢測，每20cm取一個檢測面，再進行三層面的檢測。

4.2質量控制標準

①確定松鋪厚度及碾壓遍數，根據實際工程中的試驗數據結構，對于施工路段應適當降低其填土的厚度，取80cm進行控制同時壓實厚度為60cm，同時控制93%區、94%區的壓實遍數為25遍。②確定壓實度標準，根據路基填筑壓實高度，準確界定壓實度的區域（93%區和94%區）。③確定路橋過渡段。

5　總結

沖擊碾壓技術已經在工程實際中得到了較為廣泛且成熟的應用，已經成為高速公路路基施工中的重要技術。然而，沖擊碾壓技術應用時，由于壓路機沖擊力大、施工過程漫長、施工重型機械較多，因此施工必須加強安全防范措施。一方面采取設置安全帶、隔振溝等措施，加強施工安全管理；另一方面加強安全生產教育，提高機械操作人員安全意識。如此，才能促進沖擊碾壓技術在工程實際中得到安全、有效的應用。

[1]中交第一公路工程局有限公司.《公路路基施工技術規范》（JTGF10-2006）[S].人民交通出版社，2006.

[2]金英.沖擊碾壓的施工工藝及質量控制措施[J].交通標準化，2010（Z1）：25～27.

[3]交通部公路科學研究院.公路沖擊碾壓應用技術指南[M].北京：人民交通出版社，2006.

U416.1

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2015-10-18