公路路基施工沖擊碾壓技術的應用探究

文 / 山東省單縣湖西路橋建筑有限公司 張鵬

公路是我國重要的交通基礎設施，承擔著推動經濟增長、帶動地方發展的重要作用，因此務必要加強公路建設質量。公路路基質量是保證公路穩定使用的關鍵，為保證公路路基質量，避免路基軟弱、公路塌陷等問題，就需提升路基強度，增強其承載力。沖擊碾壓技術就是基于這一角度所研發的公路施工工藝，以下就從公路路基沖擊碾壓施工技術的技術原理入手，在此基礎上探討了公路路基工程沖擊碾壓施工技術的應用，以及質量控制要點，希望能為相關工作領域從業者提供參考。

引言

路基是公路工程中的重要基礎部分，如果路基施工環節沒有處理好，勢必會對后續施工以及竣工后的使用質量造成嚴重影響。路基沖擊碾壓是以壓實路基、增強路基強度為目的的施工技術，現已被多地公路工程項目所引入，并取得了比較明顯的施工效果，對提升公路的穩定性、使用的安全性等都發揮了積極的作用。

公路路基沖擊碾壓技術的技術原理

沖擊碾壓施工就是利用壓實輪的沖擊力對路基進行反復碾壓操作，提升公路路基土體的密實度，消除土石縫隙，排除土石中的水分及空氣，從而有效壓實路基、增強路基強度及穩定性。

沖擊壓路機的壓實輪具有很大的自重，通常可在10t以上，且壓實輪的落距也比較高，沖擊碾壓機的壓實輪形態也不是規則規則的圓。在這種大自重、高落距以及不規則形態的作用下，可形成超過20kJ的巨大沖擊力，適用于各類土質路基，通過低頻高振幅反的復碾壓將沖擊力施加給路基土體，形成從上至下的巨大沖擊能量，這樣不僅能夠有效壓實路基表面的土地，還能夠使路基深層土體也得到有效壓實，徹底將深層土石中的空氣及水分排出，為后續施工以及竣工后的使用都帶來了強有力的基礎。

對于路基強度要求高、路基填土高度超過1.5m，以及選用砂性土等縫隙較大的填筑材料，都建議采用沖擊碾壓技術進行路基壓實補強。

實際上沖擊碾壓和常規壓實施工的原理本質是相同的，都是在壓實機運動下使壓實輪的垂直振動和橫向運動共同作用在土體上，達到壓實效果。但是沖擊碾壓機的壓實輪并不是規則的圓形，而是三瓣、四瓣甚至五瓣的花瓣式幾何形，加上其巨大的壓實輪自重和較快的壓實速度，使壓實輪每運動一周，都會形成三次、四次、五次的垂直振動，從而實現壓實、強夯于一身。但是由于沖擊壓實輪特殊的形態，每次沖擊碾壓都會有沒有被碾壓到的部分，這就需要增加碾壓次數。

比如普通壓實機如果碾壓3次，那么沖擊碾壓至少要碾壓20次，這樣才能確保路基每個部分都得到沖擊碾壓。無論使后填土路基還是原土路基，沖擊碾壓的次數不能低于6次，且在6次碾壓后灑水，等水分滲到土層中，并平整地面，快速檢測路基的壓實度以及沉降情況，重新設置沉降標，再繼續接下來的沖擊碾壓。

公路路基施工沖擊碾壓技術的應用

準備階段

確定工程選擇沖擊碾壓施工技術后，在正式施工事前需要做好相關準備，保證后續的沖擊碾壓施工能夠穩步有序開展，具體需要從以下幾個方面入手：

①首先對需要沖擊碾壓的公路段進行路面清理，確保路基的路面干凈，如果有溝壑、水井等，需要進行填平，避免對沖擊碾壓帶來不利影響。此外，每經過6次沖擊碾壓后也需要進行路面清理。還需要收集關于地下管線的相關信息，施工時避免對地下管線造成破壞。

②在施工現場清理結束之后，需要先對路面表層土進行壓實處理，并設置排水口，使沖擊碾壓出來的水分能夠通過排水口排出，避免水分滯留導致路基軟弱的問題。

③在上述工作完成后，施工人員需要開展放線測量等工作，計算沖擊碾壓的相關信息，確定碾壓的軸線、邊線等。此外還應合理設置參數，可先對部分路段進行實驗，檢測路基的含水量，路基強度等相關情況，并結合路基工程所要求的強度目標，來計算沖擊碾壓的次數，明確沖擊碾壓的沉降量控制、壓實度等，這一過程需要通過現場實驗、人力以及借助相關計算系統，得到最為合理相關參數，以此開展后續的沖擊碾壓施工。

沖擊碾壓施工

在上述準備工作完成之后，正式開展沖擊碾壓施工。在碾壓時主要以轉圈式的碾壓形式，從路基的一端朝著另一端進行沖擊碾壓，每碾壓6次需要清理表面并灑水處理，壓路機勻速碾壓，兩個相鄰的碾壓線路需要有大約1/2的重疊。

通常來說，沖擊碾壓的次數增加，壓實補強的效果也就越好，兩者是呈正相關的上升關系。但如果壓實度、強度達到了臨界值，那么即使再多碾壓也不會再提升強度和壓實度了，所以為了避免無效作業，就需要在施工前做好相關參數計算，確定合理的碾壓次數。此外，為提高沖擊碾壓施工質量，應當從以下幾個方面控制職工質量。

1.沖擊碾壓設備

市面上沖擊碾壓壓路機有很多種型號，不同土質路基以及不同強度要求下，所采用的沖擊碾壓機型號是不同的，因此在施工之前需要結合工程實際，包括土質情況、施工需要達到的強度要求等，來合理選擇機械的類型。比如對于補壓、土石以及填石材質的路堤分層壓實施工，適宜選用沖擊力為25kJ的三瓣式沖擊壓路機，而對于改建水泥路面的壓路施工，建議選擇25kJ沖擊力的五瓣式沖擊壓路機?？傊煌┕で闆r的沖擊碾壓設備存在差異，具體的選擇需要結合工程的實際情況來確定。

2.沖擊碾壓施工

在施工過程中因為沖擊碾壓的設備重量大，這種大重力設備如果速度比較快，就可能會對公路的立即結構造成損害。所以施工時要控制碾壓的速度，通常速度最好在3km/h，最高也不能在6km/h以上。之外施工時也要科學設置碾壓的遍數。大型沖擊壓爐設備通常是雙輪碾壓，雖然每個壓路輪很寬，但是中間有一定的距離，有一部分沒有被沖擊碾壓到。

所以不能只進行一次，為保證每個部位的受力均勻，需要結合公路質量要求來確定，通常是碾壓10-20次才能達到最佳的加固效果。并在碾壓施工完成后，進行質量檢驗，強度、壓實度要達到設計值，如果沒有達到就需要追加沖擊碾壓施工，直到質量驗收合格為止。

3.控制含水量

路基中如果存在較多的含水量就會影響沖擊碾壓的施工效果，尤其是含水量很大的路基還會導致路基壓實彈簧現象以及翻漿等。所以必須要嚴格控制含水量，可增設排水管，將水分外排，如果是在陰雨天則不建議施工，應當要等路表上的水都被晾曬干凈再施工。

4.避免對周圍結構物的破壞

施工不止要考慮質量，還應考慮安全性，因為一旦出現安全事故就會影響工程進度，帶來很多不必要的麻煩，危害工程質量及經濟效益。沖擊碾壓機會帶來極大的沖擊力，如果接觸到其他構筑物，則可能會使構筑物發生破壞。因此施工范圍應當和構筑物保持一定距離，施工現場不能有人員、車輛。壓路機的輪邊必須和構筑物、橋涵等有至少1m的距離，這樣才能保證安全施工。

不同地基加固中的應用

在進行沖擊碾壓施工時需要考慮工程的特情況，不同類型工程的碾壓方式是不同的。比如是軟土路基，那么建議采用分層式的沖擊碾壓施工。如果是老舊的公路翻新補強，那么應當結合新公路的壓實標準、強度標準，先進行翻新、回填，再進行沖擊碾壓施工。如果是水泥公路、瀝青公路，那么可直接進行沖擊碾壓施工，就能夠得到理想的路基壓實加固效果，以下是幾個常見路基的沖擊碾壓施工應用。

1.高填方補強的沖擊碾壓施工

對于高填方路基先通過振動壓實機進行壓實處理，之后通過沖擊碾壓機進行補壓施工，需要有大約2m厚度的間隔。通過這種方式能夠有效避免高填方路段的沉降、開裂等問題，提升路基的穩定性、均勻性。并根據工程加固需要設計適宜的沖擊碾壓次數，達到預計的地基增強效果。

2.上路床和零填挖地段的沖擊碾壓施工

對于上路床、零填挖的公路地段，通常需要有至少95%的壓實度，這才能夠有效滿足公路的使用要求。對于此類壓實度要求的部分建議采用沖擊碾壓施工。沖擊碾壓的深度至少要有1m，這樣能夠使壓實密度均勻平穩，滿足高密實度要求，提升路基強度以及承載力。

3.軟土路基加固的沖擊碾壓施工

軟土路基主要是由于路基土地的縫隙較大、含水量較多等原因所導致，這種路基如果沒有經過有效的加固處理，會對公路質量產生極大影響。對此首先應當增設排水管，幫助排除水分。此外，還應當通過分層沖擊碾壓的方式進行加固施工，主要是在經排水處理的原路基上直接進行沖擊碾壓。也可以將含水量、縫隙較大的土體挖除，換填強度高的新填土，再進行沖擊碾壓施工，從而增強路基的強度，滿足工程的強度要求。

結語

綜上，公路對于交通運行和地方經濟發展都具有重要作用，路基的施工質量對公路整體有著重要影響，為滿足公路質量需求，不論是新建還是舊路翻新都能夠通過沖擊碾壓施工來達到理想的效果，并且在施工前無必要根據工程實際情況設計好相關參數，施工過程中要從含水量、沖擊碾壓的次數及速度等方面做好控制，保證沖擊碾壓施工的有效應用。