道路路基施工中沖擊碾壓技術的應用

蔣 禮

（四川鼎能路橋工程有限公司，四川 宜賓 644000）

0 引言

公路質量會受諸多因素的影響，其中，路基屬于基礎性的部分，如果路基質量不高，則必然影響道路整體的品質，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較多地采用了沖擊碾壓技術，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定性，減少路基塌陷等問題的出現，提升車輛行駛的安全性[1-3]。本文介紹沖擊碾壓技術的相關內容，分析該技術實施的流程以及要點，為該技術的應用提供一定的指導。

1 沖擊碾壓技術的定義

沖擊碾壓技術屬于道路路基施工中廣泛采用的技術，該技術實質上是通過沖擊輪轉動的沖擊力來實現對路基的強化，基于專用沖擊碾壓機器設備反復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 沖擊碾壓技術在道路路基施工中的作用

沖擊碾壓技術在道路路基施工中得到了較多的應用，該技術可以降低路基沉降速度，提升壓實度，減少可能發生的沉降問題，從而提升路基結構的穩定性。采用沖擊碾壓技術可使路基質量達標，有助于在滿足施工要求的同時縮短工期，降低施工成本。

（1）改善路基結構的穩定性。在路基施工中采用沖擊碾壓技術，需要通過專用的壓實設備對路基進行連續沖擊碾壓，通過縱向荷載作用來壓實路基材料，達到施工的要求。在壓實設備作業過程中，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生。沖擊碾壓技術應用過程中會受到諸多因素的影響，例如施工現場環境條件、路基高度以及材料性能等。路基施工導致路面載荷增大，如果基礎結構穩定性較低，則極易發生沉降，嚴重時會導致道路的斷裂，威脅到車輛的安全行駛。采用沖擊碾壓技術能夠有效地減少沉降現象的發生，降低了出現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 沖擊碾壓技術應用的要點分析

3.1 沖擊碾壓技術的適用性

盡管沖擊碾壓技術的應用效果顯著，但并非可以應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，否則難以達到預期的效果。一般情況下，在應用該技術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；如果低于此高度，采用該技術則難以保證良好的效果。采用砂性土材料，塑性指數在12以內時采用該技術的效果較好。除上述因素外，該技術的應用效果還會受到作業面長度的影響，如果該長度大于500m，則難以保證較高的碾壓質量，作業面長度過大時碾壓效果不佳。因此在實際應用中必須綜合考慮這些因素。

3.2 沖擊碾壓技術的作業流程

在道路路基工程施工中，如果需要采用沖擊碾壓技術，則必須充分考慮多方面的因素，結合施工現場條件以及現有設備等分析是否具備實施該技術的可行性。在確定實施之后必須嚴格依據相關要求進行操作，具體可以分為前期準備和正式施工兩個階段。前期準備主要是結合施工要求準備相關的設備和材料，對碾壓施工位置進行清理，確定土質密度等相關指標，結合檢測結果確定是否可以采用沖擊碾壓技術，如果確定實施則進一步對作業流程等進行設計。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設計的流程進行操作。具體的過程如下：

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

（2）填土與壓實。該工序屬于路基施工中的關鍵部分，對于施工質量會產生顯著的影響。首先，必須對土方格網進行合理地鋪設，結合實際經驗，施工過程中需要考慮路基邊坡土體穩定性，如果穩定性不佳，則該位置的土體極易向兩側轉移，導致其壓實度降低，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以內的土體其含水量需要達到要求，這對于后續的施工過程會產生較大的影響[8-9]。

（3）沖擊碾壓施工。沖擊碾壓技術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計，合理設計沖擊碾壓順序。一般采用錯輪回轉的施工方式，將道路中心線作為軸線，嚴格依據設計的流程進行操作。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，可能出現返工問題，不僅延誤工期，而且增加工程成本。

（4）質量檢測。主要是對沖擊碾壓技術的應用效果進行檢測分析，驗證質量是否達到了預期的目標。具體檢測的內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果，根據最終的結果確定是否達到了質量要求。

3.3 應用沖擊碾壓技術的注意事項

（1）目前市場中已經有多種類型的沖擊碾壓機設備，各種設備的凈重不同，沖擊碾壓的效果也會存在一定的差異性。因此，必須結合施工要求以及現場環境來確定合適的沖擊與滾動機械設備。選定設備之后，沖擊碾壓作業開展之前必須先對設備狀態以及性能進行檢驗，確保不存在故障或者異常問題，一旦設備頻繁出現故障，則容易中斷施工環節，導致相鄰工作面的碾壓時間間隔增大，繼而出現土質沉降不均勻的問題。因此，在一次成型中應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域以及工作方向。設備進場之前，需要先在現場進行放樣，并對設備行進區間以及方向進行確定。除此之外，還應安排專人對設備操作人員進行指揮，確保方向以及速度控制的準確性，關注沖擊碾壓施工設備的運行狀態，及時發現存在的異常問題，避免影響正常的施工。

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

（4）除此之外，在設計完成后還需綜合考慮施工環境、填土性質等相關信息，結合這些信息對施工流程進行調整優化，并且處于動態調整狀態，即需要對實際施工中發現的問題進行改進，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的成本進行合理地控制，科學選擇設備和材料，優化工藝流程，減少成本，從而提升經濟效益。

4 結束語

在道路工程建設中，路基屬于基礎性的部分，其質量將會直接影響到整個公路的質量。在路基施工中需要合理地采用沖擊碾壓技術，依據相關的標準以及工藝流程進行操作，掌握該技術實施的技術要點，結合路基強化要求開展該技術的分析與應用，強化路基的壓實度與穩定性，真正發揮該技術在道路路基施工中的應用價值，進一步提升道路整體的質量。