沖擊碾壓技術在公路路基施工中的應用

（福建船政交通職業學院，福建 福州 350007）

1 沖擊碾壓技術的原理及應用情況

1.1 沖擊碾壓技術的原理

沖擊碾壓技術顧名思義就是一個帶有壓實裝置的機械，通過工作狀態下的壓實輪快速轉動產生很大的沖擊能量，通過滾壓或揉壓等不同程度的外力作用來回碾壓路基，增大路基的強度，減小土壤顆粒間的間隙，達到符合設計要求的路基沉降值，在日復一日的外載荷作用下也不會出現路基塌陷變形等，確保該段道路在規定的使用期限內安全順暢。需要注意的是，技術施工人員需要依據施工路段的條件以及道路施工設計要求確保每次碾軋的位置、次數以及下沉量等，必須規范操作。

1.2 道路沖擊碾壓技術在公路路基施工中的應用

通常情況下，對于一段公路的技術施工是一個整體工程，針對技術的實際應用更是如此。在實際應用道路的沖擊碾壓技術時，需要明確適用范圍，例如地基的土壤填充材料、路基填土的高度以及相應路段的路基沉降參數等，都需要技術施工人員先進行整體規劃，否則將為技術施工提升一定的難度。以下是針對道路沖擊碾壓技術在公路施工中應用的簡單總結。

一般情況下，沖擊碾壓技術大多應用于原地基的碾壓，由于路基的性質不易區分，因此應用沖擊碾壓技術可以使其施工效率更高而且簡單便捷；對垃圾處理的填埋以及建筑、企業工廠施工的土基壓實，對原有的路基進行擴建等都可以運用沖擊碾壓技術。應用于分層碾壓工藝，分層碾壓的各層路基的沉降參數不同，對于道路設計要求明確規定的分層碾壓就一定要用到沖擊碾壓技術。

由于高速公路對路基的要求較嚴格，如果高速路基的地基沉降未達到設計要求，很可能造成嚴重的后果，因此采用沖擊碾壓技術可以更好地保證高速路基的沉降量，使其符合要求，從而避免不必要的損失；除此之外對于大型的海洋填埋工程也可以起到很好的作用，防止施工之后產生土壤沉降，保證填埋之后的路基強度。

對于某些顆粒間隙較大的施工材料，例如濕陷性黃土，在經過大雨洗禮之后，由于土壤自身重力以及外加載荷的共同作用之下極易發生局部塌陷，應用沖擊碾壓技術可以極大程度地減小施工之后的土壤沉降量，從而避免事故發生；對于3 m 以內的淺層軟土地基也可以起到很好的減小沉降量的作用。目前，軟土施工材料主要由沖填土、含雜質的填充土、含水份較高的淤泥以及具有較高的壓縮型的土壤材料等組成，在外力的作用之下極易發生較大沉降，進而發生嚴重事故，造成人身財產損失，采用沖擊碾壓技術可以很好地降低路基的土壤沉降量，確保道路通行安全。

沖擊碾壓技術還適用于施工高度大于1.5 m 的高填方路面，根據壓實參數的不同對其進行分層碾壓。沖擊碾壓技術不僅適用于公路，還適用于高速鐵路的路基修建，高速鐵路不同于公路，它對施工的路基要求更為嚴格，尤其是路基的沉降值，而采用沖擊碾壓技術可以完美地解決路基沉降這個難題。與高速公路施工效果相似的還有飛機場的跑道，為確保飛機正常滑翔其對于路基的平整度提出了更高的要求，大型的水利工程等都需要應用沖擊碾壓技術。

2 沖擊碾壓技術在公路路基施工中的主要優勢

2.1 施工速度快、工作效率高

如果是對原有的路基進行擴建時，沖擊碾壓技術具有施工速度快、工作效率高的優勢。普通的施工方式往往是先將需要施工的路基全部挖開，將該部分的土壤和碎石打碎，在重新回填以期達到新的路基強度，這樣不僅浪費時間、人力以及物力，還很難達到設計要求，沖擊碾壓技術可以加快施工速度、提高工作效率，最重要的是經過碾壓的路基土壤密度大、強度高。

2.2 低頻高振幅工作、固結周期短

路基在經過沖擊壓實之后需要一段時間的固結，而沖擊碾壓技術可以極大程度地縮短固結時間，提高工程效率；與普通的沖擊壓路機不同的是沖擊碾壓技術在正常工作時的最大勢能可以達到30 kJ，落距為10～20 cm，壓實滾輪的重量可以達到2 500～3 500 kN，對路基進行沖擊碾壓的頻率可以嚴格控制到每秒2 次，碾壓的幅度也是可觀的，利用壓實輪的轉動慣性對路基進行連續不間斷的沖擊碾壓，工作效率更高。

2.3 提高路基壓實度

公路施工中要嚴格把控施工流程、路基填筑材料以及施工的整體質量問題。利用沖擊碾壓技術可以極大程度地提高路基的強度、減小路基沉降量，在施工完成后路基也不會出現局部塌陷變形，確保路基參數符合設計要求，使施工路基的整體結構更加穩定。

3 注意事項

為了使道路沖擊碾壓技術在實際的施工中更好地發揮作用，提高工程施工效率，簡單總結有以下幾點注意事項：在使用沖擊碾壓技術時，要明確施工路段的地質條件以及設計要求，考量需要施工路段是否適合使用沖擊碾壓技術，如果不適合，就需要對該路段的路基填筑材料進行改進，使其符合要求；在進行沖擊碾壓時，如果情況允許，則直接選擇符合要求的沖擊碾壓機械，在必要時可以選擇與其相配合的輔助器械完成道路施工；要嚴格按照道路施工設計要求選擇施工的路基寬度和工作碾壓次數等；施工范圍內的路基含水量也要符合設計要求，在沖擊碾壓機械施工作業時確保安全距離以及工作速度等；除此之外，在應用沖擊碾壓技術之前應做好準備工作，準確測量施工路段的含水量，根據含水量的多少設計相符合的路基沉降值，確保施工后路基出現不同程度的坍塌變形。最為重要的是提升施工人員的技術水平和工作責任感，道路沖擊碾壓機械屬于重型機械，對于操作執行有著嚴格的規范，在進行施工作業時必須嚴格參照標準的路基壓實度、沖擊碾壓次數、路基填筑材料的下沉高度以及路基壓實的位置深度等。

4 沖擊碾壓技術在公路路基施工過程中的案例分析

以德江至務川公路的某段路基為例，經準確測量施工路段全長為51.624 km，路基的寬度為28 m。針對該路段的長度確定沖擊碾壓的速度為5.1 km/h；確定沖擊碾壓的工作次數，該路段需要沖擊碾壓機械的各個滾輪之間的距離寬度為1 m，不僅如此，各個沖擊碾壓機械之間的工作距離應保持在1.2 m，每次沖擊碾壓的跨度不應超過4.3 m，對每段路基要進行多次碾壓，確保其擊實度。具體而言，沖擊碾壓機械的滾輪兩側的間隙不應超過14 m，在完成整體的依次沖擊碾壓之后還需要多次碾壓，目的是確保路基的沉降值和強度，以此類推。根據國家規定的標準沖擊沉降量和圖紙的設計要求來確定該段路基的沉降量。

具體的施工大概是在K44+565、K44+580、K44+590、K44+600 的幾個路基斷面共嵌入12 根水平樁，每根樁的邊緣部分距路基邊緣約3 m，水平樁的頂部高程與沖擊碾壓高程距離約30 cm。在對整段路基沖擊碾壓的過程中要堅持每天都有專職施工人員記錄相關數據，在用沖壓機械壓實之后還要用平地機將路基刮平，使其更加平整，如此反復直到完成施工。

需要注意的是，在開始施工之前就要對該路段的表面含水量做出精準測量，目的是確保施工的效率以及路基的壓實度；另外，沖擊碾壓技術更適用于施工路段較長的路基，在施工過程中也需要技術人員隨時對施工路基進行含水量檢測，針對該路段60 cm 的土質深度，遇到含水量不符標準的情況就需要技術施工人員有效操作，使其符合施工要求。

5 結語

隨著中國交通事業的快速發展，很多載貨型大卡車被應用于物流運輸等方面，這就避免不了對既有的公路路基造成“創傷”，這也從另外一個角度折射出了中國的道路交通事業的不足之處。總體來看，最近幾年中國的道路施工建設都少不了沖擊碾壓技術的參與，在相關技術人員的指導下沖擊碾壓技術被應用得游刃有余，對沖擊碾壓技術的技術原理有了全新的認識，為該項技術的實際應用奠定了堅實的基礎，提高了工程的施工效率。經過實踐發現，利用道路沖擊碾壓技術可以很好地解決上述問題，它具有施工效率高、效果好、省時省力、簡單易操作等優勢，被廣泛應用，全方位地為中國的道路交通事業作出貢獻。