道路路基施工中沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用

蔣 禮

（四川鼎能路橋工程有限公司，四川 宜賓 644000）

0 引言

公路質(zhì)量會受諸多因素的影響，其中，路基屬于基礎(chǔ)性的部分，如果路基質(zhì)量不高，則必然影響道路整體的品質(zhì)，甚至給車輛以及人員帶來一定的安全威脅。目前在路基施工中已經(jīng)較多地采用了沖擊碾壓技術(shù)，通過沖擊壓路機進行施工能夠有效地提升路基壓實度與穩(wěn)定性，減少路基塌陷等問題的出現(xiàn)，提升車輛行駛的安全性[1-3]。本文介紹沖擊碾壓技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，分析該技術(shù)實施的流程以及要點，為該技術(shù)的應(yīng)用提供一定的指導(dǎo)。

1 沖擊碾壓技術(shù)的定義

沖擊碾壓技術(shù)屬于道路路基施工中廣泛采用的技術(shù)，該技術(shù)實質(zhì)上是通過沖擊輪轉(zhuǎn)動的沖擊力來實現(xiàn)對路基的強化，基于專用沖擊碾壓機器設(shè)備反復(fù)對道路路基材料進行碾壓（見圖1），一般需要利用非圓形滾子軸承，碾壓頻率達到23次∕秒以上。

圖1 沖擊式壓路機

在此過程中實際上利用了沖擊式壓實輪、壓實機形成的勢能，在轉(zhuǎn)換為動能之后使路基材料受到較大的沖擊力，可以將路基間隙中的空氣排出，提高路基材料的壓實度，使路基的抗壓強度以及穩(wěn)定性明顯提升。沖擊碾壓路線圖如圖2[4-6]。

圖2 沖擊碾壓路線

2 沖擊碾壓技術(shù)在道路路基施工中的作用

沖擊碾壓技術(shù)在道路路基施工中得到了較多的應(yīng)用，該技術(shù)可以降低路基沉降速度，提升壓實度，減少可能發(fā)生的沉降問題，從而提升路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。采用沖擊碾壓技術(shù)可使路基質(zhì)量達標，有助于在滿足施工要求的同時縮短工期，降低施工成本。

（1）改善路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在路基施工中采用沖擊碾壓技術(shù)，需要通過專用的壓實設(shè)備對路基進行連續(xù)沖擊碾壓，通過縱向荷載作用來壓實路基材料，達到施工的要求。在壓實設(shè)備作業(yè)過程中，主要是將剪切波、壓縮波形成的能量沖擊到地基，通過這種方式強化了沖擊的效果，提高了材料顆粒的密實度，改善了路基整體的強度。

（2）減少路基沉降問題的發(fā)生。沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用過程中會受到諸多因素的影響，例如施工現(xiàn)場環(huán)境條件、路基高度以及材料性能等。路基施工導(dǎo)致路面載荷增大，如果基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較低，則極易發(fā)生沉降，嚴重時會導(dǎo)致道路的斷裂，威脅到車輛的安全行駛。采用沖擊碾壓技術(shù)能夠有效地減少沉降現(xiàn)象的發(fā)生，降低了出現(xiàn)裂縫或者變形的幾率。

（3）有利于提高道路強度。采用沖擊壓路機對道路進行沖擊碾壓，改善了路基強度，使道路整體達到較高的強度及穩(wěn)定性。這不僅滿足了道路運行的需要，提升了對人員以及車輛通行的安全保障，而且延長了運行壽命，降低了維護成本，從而達到更高的綜合效益。

3 沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用的要點分析

3.1 沖擊碾壓技術(shù)的適用性

盡管沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用效果顯著，但并非可以應(yīng)用到任何類型的道路路基施工中，而是需要滿足一定的條件，否則難以達到預(yù)期的效果。一般情況下，在應(yīng)用該技術(shù)時需要綜合考慮施工材料、路基填土厚度等因素。在填土高度高于1.5m的情況下適合采用該技術(shù)；如果低于此高度，采用該技術(shù)則難以保證良好的效果。采用砂性土材料，塑性指數(shù)在12以內(nèi)時采用該技術(shù)的效果較好。除上述因素外，該技術(shù)的應(yīng)用效果還會受到作業(yè)面長度的影響，如果該長度大于500m，則難以保證較高的碾壓質(zhì)量，作業(yè)面長度過大時碾壓效果不佳。因此在實際應(yīng)用中必須綜合考慮這些因素。

3.2 沖擊碾壓技術(shù)的作業(yè)流程

在道路路基工程施工中，如果需要采用沖擊碾壓技術(shù)，則必須充分考慮多方面的因素，結(jié)合施工現(xiàn)場條件以及現(xiàn)有設(shè)備等分析是否具備實施該技術(shù)的可行性。在確定實施之后必須嚴格依據(jù)相關(guān)要求進行操作，具體可以分為前期準備和正式施工兩個階段。前期準備主要是結(jié)合施工要求準備相關(guān)的設(shè)備和材料，對碾壓施工位置進行清理，確定土質(zhì)密度等相關(guān)指標，結(jié)合檢測結(jié)果確定是否可以采用沖擊碾壓技術(shù)，如果確定實施則進一步對作業(yè)流程等進行設(shè)計。在前期各項準備工作完成之后即可進入正式施工階段，在此過程中必須嚴格依據(jù)設(shè)計的流程進行操作。具體的過程如下：

（1）前期準備。首先，需要對施工設(shè)備進行全面的檢測，結(jié)合沖擊壓實高度設(shè)計填土厚度，必要時進行鏟平處理，確保設(shè)備滿足施工的要求，并為設(shè)備運行創(chuàng)造良好的條件。其次，詳細檢測管道質(zhì)量，防止出現(xiàn)裂痕和移位等問題，一旦發(fā)現(xiàn)此類問題必須先進行處理,然后對沖擊碾壓技術(shù)工藝流程進行分析與設(shè)計。

（2）填土與壓實。該工序?qū)儆诼坊┕ぶ械年P(guān)鍵部分，對于施工質(zhì)量會產(chǎn)生顯著的影響。首先，必須對土方格網(wǎng)進行合理地鋪設(shè)，結(jié)合實際經(jīng)驗，施工過程中需要考慮路基邊坡土體穩(wěn)定性，如果穩(wěn)定性不佳，則該位置的土體極易向兩側(cè)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致其壓實度降低，難以滿足施工要求。在壓實施工中必須進行嚴格管理，特別是對于表層深度20cm以內(nèi)的土體其含水量需要達到要求，這對于后續(xù)的施工過程會產(chǎn)生較大的影響[8-9]。

（3）沖擊碾壓施工。沖擊碾壓技術(shù)實施中具體包括多個工序，沖擊碾壓屬于核心的部分，直接決定了最終的實施效果。因此需要對沖擊碾壓流程以及方法進行科學地設(shè)計，合理設(shè)計沖擊碾壓順序。一般采用錯輪回轉(zhuǎn)的施工方式，將道路中心線作為軸線，嚴格依據(jù)設(shè)計的流程進行操作。另外，在沖擊碾壓過程中，需要保證合適的碾壓速度，速度過大過小均會產(chǎn)生不利的影響，速度過大時會影響壓路機振動的可靠性，可能出現(xiàn)返工問題，不僅延誤工期，而且增加工程成本。

（4）質(zhì)量檢測。主要是對沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用效果進行檢測分析，驗證質(zhì)量是否達到了預(yù)期的目標。具體檢測的內(nèi)容包括密實度和厚度。針對二者的檢測均需要采用科學的方法，其中，前者主要對各層的密實度進行檢測分析，層厚度一般設(shè)置為0.2m。厚度檢測中主要采用了定點觀測以及抽樣檢測方式，采用多次檢測計算平均值的方式得到最終的結(jié)果，根據(jù)最終的結(jié)果確定是否達到了質(zhì)量要求。

3.3 應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù)的注意事項

（1）目前市場中已經(jīng)有多種類型的沖擊碾壓機設(shè)備，各種設(shè)備的凈重不同，沖擊碾壓的效果也會存在一定的差異性。因此，必須結(jié)合施工要求以及現(xiàn)場環(huán)境來確定合適的沖擊與滾動機械設(shè)備。選定設(shè)備之后，沖擊碾壓作業(yè)開展之前必須先對設(shè)備狀態(tài)以及性能進行檢驗，確保不存在故障或者異常問題，一旦設(shè)備頻繁出現(xiàn)故障，則容易中斷施工環(huán)節(jié)，導(dǎo)致相鄰工作面的碾壓時間間隔增大，繼而出現(xiàn)土質(zhì)沉降不均勻的問題。因此，在一次成型中應(yīng)該保持較小的時間間隔，降低土壤分布不均的影響。

（2）沖擊碾壓運行之前需要先確定基本的工作區(qū)域以及工作方向。設(shè)備進場之前，需要先在現(xiàn)場進行放樣，并對設(shè)備行進區(qū)間以及方向進行確定。除此之外，還應(yīng)安排專人對設(shè)備操作人員進行指揮，確保方向以及速度控制的準確性，關(guān)注沖擊碾壓施工設(shè)備的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)存在的異常問題，避免影響正常的施工。

（3）沖擊碾壓過程中必須科學設(shè)置重疊區(qū)，確保各個碾壓區(qū)段密實度的一致性。有必要結(jié)合施工現(xiàn)場環(huán)境條件進行科學設(shè)置，采用多個設(shè)備并行的方式進行作業(yè)，采用這種方式不僅滿足了重疊區(qū)間的要求，而且有助于縮短工期，提高效率，降低成本。

（4）除此之外，在設(shè)計完成后還需綜合考慮施工環(huán)境、填土性質(zhì)等相關(guān)信息，結(jié)合這些信息對施工流程進行調(diào)整優(yōu)化，并且處于動態(tài)調(diào)整狀態(tài)，即需要對實際施工中發(fā)現(xiàn)的問題進行改進，降低受到外部不利因素的影響。另外，還需要對沖擊碾壓技術(shù)的成本進行合理地控制，科學選擇設(shè)備和材料，優(yōu)化工藝流程，減少成本，從而提升經(jīng)濟效益。

4 結(jié)束語

在道路工程建設(shè)中，路基屬于基礎(chǔ)性的部分，其質(zhì)量將會直接影響到整個公路的質(zhì)量。在路基施工中需要合理地采用沖擊碾壓技術(shù)，依據(jù)相關(guān)的標準以及工藝流程進行操作，掌握該技術(shù)實施的技術(shù)要點，結(jié)合路基強化要求開展該技術(shù)的分析與應(yīng)用，強化路基的壓實度與穩(wěn)定性，真正發(fā)揮該技術(shù)在道路路基施工中的應(yīng)用價值，進一步提升道路整體的質(zhì)量。