公路路基工程中的沖擊碾壓施工工藝

侯昀昊

（中鐵十九局集團第三工程有限公司，遼寧沈陽 110136）

0 引言

沖擊碾壓指的是同時利用沖擊式壓實機和壓實輪組裝完成公路路基施工，其中壓實輪組裝可以將沖擊式壓實機中的高位勢能轉化為動能，使原本深基坑的地面得到動能沖擊，再通過揉壓和滾壓相結合的方式，增強土層的密度和強度。另外，公路路基在沖壓式壓實機的反復碾壓中，路基得以碾壓成型。

1 案例概況

某公路路基工程處于洼地區域，根據對施工現場勘察得出：高填方路段有6 處，填方最大高度16 m，軟土路基居多。為保證本工程項目施工質量，預防路基出現下沉現象，決定采用沖擊碾壓施工工藝對路基實施碾壓。

2 沖擊碾壓施工工藝的作用與特點

2.1 沖擊碾壓施工工藝的作用

公路路基在較大的沖擊作用下，其碾壓效果會明顯增強，施工進度和效率將明顯提升。沖擊碾壓施工工藝在本工程項目中的應用，95%以上的路基壓實度可以滿足施工設計要求，切實地提升路基的安全性與穩定性。另外，有學者和專家對路基最大干密度進行了實驗，其結果表明：沖擊碾壓施工技術既可以有效縮小土體縫隙，還可以減少路基沉陷問題的產生。

2.2 沖擊碾壓施工工藝特點

（1）低頻率、高振幅。傳統的壓路機采用高頻率、低振幅的設計模式，沖擊碾壓施工則具有低頻率、高振幅的特點，其沖擊碾壓效果可以達到3000 kN 及以上、沖擊動能達到30 kJ 左右。沖擊碾壓平均每秒沖擊路面2 次，還可以對路基下的深層土壤起到振動效果，由此可見，沖擊碾壓施工具有低頻率、高振幅的特點[1]。

（2）能量大、尺度高。在本項目碎石路路基的碾壓過程中，沖擊式壓實機的行駛速度嚴格控制在14 km/h，利用三邊形雙輪壓路機碾壓30 次，振動效果可以延伸至路基以下6 m 的位置。與傳統的壓路機相比較，其延伸力更深、路基密度更大，可以大大減少公路路基坍塌問題。

3 公路路基工程中的沖擊碾壓施工工藝

3.1 施工準備

（1）施工技術人員認真勘察施工現場，全面做好設計文件、安全技術交底等方面的工作，詳細了解和掌握工程項目所在區域內的自然環境，及時采集相關的數據信息，為施工方案的編制、施工質量的控制創造便利條件。

（2）合理分析地質勘察報告，熟悉施工現場實際情況，如地形地質條件、水文特點以及周邊的建筑物體等。

（3）安排沖擊碾壓壓路機、裝載機、推土機、灑水車以及平地機等機械設備有序進入施工現場，使用前做好調試與檢查工作，確保機械設備性能良好。

（4）對機械設備操作人員進行崗前培訓，使其了解和掌握沖擊碾壓施工流程，并能嚴格按照相關要求進行施工[2]。

3.2 測量放樣

根據設計要求標定施工區域，為項目后續施工作業提供便利。測量放樣主要包括中線測量、路基測量、邊坡測量等。待測量放樣工作完成后，再與路基施工技術人員進行安全技術交底，以此保證在基底開挖工作中，路基施工技術人員嚴格按照設計要求進行基底放樣。需要特別注意的是，測量放樣人員必須要保證測量放樣數據信息的準確性。

3.3 填土整平

（1）填土。測量放樣工作完成后，及時組織和實施路基填土，并根據已經鋪設好的網格進行填土。通常填土的高度應當大于設計寬度1 m 左右，以避免邊緣土在沖擊碾壓施工中外移。

（2）整平。整平施工前應詳細檢測路基下20 cm 處填土的含水量，確保整個路基的含水率符合最佳含水量。

3.4 沖擊碾壓

沖擊碾壓施工工藝作為公路路基工程中最重要的一種方式，可以大大提升路基的施工質量，為此，應當加大對沖擊碾壓施工工藝的重視程度。沖擊碾壓施工中的碾壓速度、碾壓變數、碾壓方式將直接影響整個路基的施工質量。

3.4.1 沖擊碾壓速度

碾壓速度與碾壓效果成反比，即碾壓速度越快，碾壓效果就會越差。在具體的碾壓工作中，隨著碾輪速度的不斷加快，當路基下一部分土壤無法實現塑性變形時，會導致碾壓效果變差，因此，應嚴格控制沖擊碾壓速度在10～15 km/h。

3.4.2 沖擊碾壓遍數

隨著碾壓遍數的逐漸增多，疏松土壤和軟土路基的壓實度會不斷提升，當其達到設計要求后，如果持續增加碾壓遍數，疏松土壤和軟土路基的壓實度不會因此而在發生任何改變，為此，在本工程項目中，應當根據工程項目的實際情況合理確定沖擊碾壓遍數，一般以20 遍沖擊碾壓為宜，但路基邊部應比其他位置多碾壓2～3 遍。

3.4.3 沖擊碾壓方式

沖擊碾壓施工工藝一般不采用壓拌輪或部分重疊碾壓的方式，而是利用沖擊力逐漸向土層擴散的原理，由兩側向中間、順序完成沖擊碾壓。本工程項目中所使用的沖擊壓路機雙輪寬度為0.9 m，第一遍碾壓2 次，以此形成碾壓帶，第二遍每碾壓一次形成沖擊碾壓間隙，隨后再碾壓所有間隙即可（圖1）[3]。

圖1 沖擊碾壓施工工藝流程

3.4.4 數據信息記錄

沖擊碾壓施工完成后還應對路基的壓實效果進行測定：①隨機選擇一個路段，用鐵釘系紅布條的方式標記測量點、獲取平均值、計算厚度值；②認真記錄壓實度測定點各項數據信息；③利用鐵球標記高程點，避免沖擊碾壓路機無法壓到的地方。

3.4.5 壓實度檢測

（1）布置測點。根據施工現場實際情況、施工規范、設計要求合理布置路基壓實度觀測點，并嚴格按照要求對路基的碾壓質量進行檢測。

（2）檢測方法。灌砂法是路基壓實度檢測中常用的方法，本工程項目同樣采用灌砂法對路基壓實度進行檢測評定。

（3）檢測結果。由表1 可以看出，經過沖擊碾壓施工處理后，路基的沉降問題得到根本解決，項目的施工質量評定等級為合格。

表1 路基壓實度檢測結果

4 沖擊碾壓施工注意事項

4.1 嚴格控制路基土體含水量

沖擊式壓路機在具體使用過程中，會對公路路基造成巨大的沖擊力，如果施工前土體中的含水量過大，需要通過晾曬、挖掘等措施降低土體中的含水量，否則會出現很多不必要的問題，可見嚴格控制路基土體含水量至關重要。

4.2 嚴格控制施工作業段間距

沖擊壓路機掉頭范圍較大，如果施工作業段間距較窄，壓路機掉頭時會對已經壓實的路基造成惡劣影響，為此應嚴格控制施工作業段間距，保證沖擊式壓路機持續性工作和路基碾壓效果。

4.3 嚴格遵循施工現場實際情況

沖擊式壓路機作為本工程項目中主要的機械設備，使用過程中應嚴格遵循施工現場的實際情況，如地質地形條件、自然環境以及水文特點等，同時，還應合理運用各項施工參數，充分反應路基的密實度。另外，為了使路基壓實度滿足設計要求，再使用振動壓路機、光輪壓路機對路基進行1～2 遍碾壓，確保工程建設的整體質量。

4.4 正確選擇型號合適的壓路機

在科學技術快速發展的今天，越來越多的沖擊式壓路機被應用到公路路基施工過程，但工程項目應根據實際情況正確選擇型號合適的壓力機，從根本上保證路基的施工質量。

5 結語

綜上所述，沖擊碾壓施工工藝作為公路路基工程中最重要的一項技術，其施工質量的高低直接關系著路基的安全性與穩定性。施工企業應加大對沖擊碾壓施工工藝的重視程度，嚴格控制各施工階段，只有這樣才能保證公路路基的施工質量，促進公路建設領域的長足發展。