混凝土路面修復中某沖擊壓實機的應用研究

摘要：混凝土路面的修復經常會使用到破碎灌漿方法、破碎換板方法和面層直接加鋪方法等。這些方法都存在不同程度的基板不穩固或者是路基壓實不夠徹底的問題，使得承載層相對軟弱，造成新鋪面層依舊容易遭到損壞。并且這些方法在實際施工中，會因為設備不夠先進而導致勞動的強度過大，施工進程十分緩慢，耗費成本過高，對交通運行造成影響。這些弊端在沖擊壓實機的出現后能夠得到有效緩解。文章主要對沖擊壓實機的原理、應用和工作效益進行簡單闡述和探究，使這種新型機械以后能夠在混凝土路面修復工作中得到更廣泛的運用。

關鍵詞：沖擊壓實機；混凝土路面；碾壓輪；牽引機；沖擊輪；巖土工程

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）33-0043-03

沖擊壓實機實質上就是一種新型拖式的壓實機，它的碾壓輪呈多邊形狀，比較常見的是五邊形與三角形，再由輪式的牽引機來牽引作業。它采用的沖擊和壓實技術就是用非圓形的、大功率和連續性進行滾動的沖擊輪來對路面和路基進行沖擊和壓實，實現壓實效果的一種技術。沖擊壓實機這種技術的開發與應用，能夠對巖土工程的壓實技術的發展起到促進作用，在解決路基的質量隱患問題上開創一個新平臺，比如說可以有效減少路基在完工后的沉降，從而保障路堤整體的穩定；對碾壓后成型路基的路堤和路床進行檢驗再追加沖碾的次數，對路基的均勻性和整體的強度進行提升；對軟弱的地基或者是濕陷性的黃土地基要進行沖擊碾壓這個填前處理，讓地基能夠同時滿足穩定和承載力的標準；對水泥混凝土與沙石路面等舊路采用沖擊碾壓的技術來進行建造，這能夠提高施工速度和施工質量。目前，這種碾壓技術已經得到了國內許多城市的應用。

1 沖擊壓實機的工作原理

巖土工程的壓實技術中最新的發展就是沖擊碾壓，沖擊壓實機通過牽引車來帶動非圓形輪的滾動，多邊形的滾輪其大小半徑所產生的位能落差結合行駛動能，可以沿著地面連續靜壓、沖擊和搓揉土石材料進行碾壓作業，形成一個低頻率和高振幅的沖擊和壓實原理。當前使用最多的就是25kg的三邊形雙輪的沖擊壓實機。

根據沖擊壓實機本身的技術特質，決定了其與常規壓實機的不同壓實工藝，一般不會使用現有的壓實機部分重疊的碾壓或是壓半輪這樣的施工方式，而是用沖擊力往土體深層進行擴散分布這個性質，創新出一個新興的沖擊碾壓方式和施工工藝。該機工作原理為：當牽引車不斷拖動沖擊輪往前滾動的時候，沖擊輪的重心離地的高度會不斷更換，在必定的機構的影響下，產生較為集中的沖擊力，從而向不同方向進行碾壓，強大的沖擊波能夠在弧形輪的次序中不斷對地面造成沖擊，讓路面在遭到強大沖擊力后破碎或者被壓實。在整個工作的過程中，沖擊輪旋轉一周，沖擊輪形狀與重心下降和抬高的次數相聯系，沖擊輪也與其對地面產生的振動頻率和沖擊相聯系。

2 沖擊壓實技術在修復混凝土路面中的應用

使用沖擊壓實技術對混凝土路面進行修復所要求達成的質量目標為：將混凝土面板進行破碎和穩固，緊密嵌鎖其破碎板塊，使之與原路面基層一起構成厚實穩固的底基層，從而有效地緩解和減少反射裂縫。大量實踐表明，以沖擊遍數、板塊破碎和路面沉降量等因素為檢驗沖擊壓實質量的控制指標是合乎科學和實踐的。

五邊形沖擊壓實機可以取得極佳的破碎和穩固效果，這是其他任何機械和人所難以取得的。而破碎狀況可直接反映面板被“破碎”和“穩固”的情況。在《水泥混凝土路面修補技術》中，有關混凝土板破碎程度的規定，水泥混凝土路面的破碎結果其大小應為邊長46～60cm的塊，邊長在75cm左右大小的塊也是允許偶爾存在的，但需要保證的是邊長大于60cm的塊不能超過70%的量。在實際操作過程中這個標準只是起到一個參照作用，不能因固定的量化值而受到局限，應當以實際情況為主，以破碎的“穩固”程度為核心。從國內相關的應用實踐可知，路面經過一次沖壓后就會有數條裂縫出現，伴隨著沖擊遍數的增多其縱向裂縫也會隨之增加增大，而且橫向裂縫也隨之出現且越來越明顯。沖壓5遍之后，面板一般或基本破碎，其裂紋呈現網絡狀，于整幅路面均有分布。其中部分板塊已經完全破碎，其碎板塊的大小均在30～40cm之間，其中最大的板塊尺寸在60cm左右。當沖壓量至15遍甚至2O遍之后，該路面的網狀裂縫顯現得更為明顯，碎塊的尺寸也隨之縮小，其大小均在20～30cm之間，此時碎塊也呈現出嵌鎖穩固的極佳狀態，碎塊難以用簡單機具和人工撬起。

交通安全工作在沖壓前一定要做好充分的準備，對路面沖擊壓進行實前彎沉測量；對沉降觀測點進行合理布置；對沖壓前的路面高程進行測量；調查路況，對沖擊壓實前的水泥混凝土路面的各項情況進行詳細記錄。按病害程度的嚴重性，可將舊水泥混凝土板塊分為5種類型：碎裂沉陷、有交叉裂縫、有較少裂縫（1～3條）、完好有少許脫空以及完好無脫空。

在沖壓前，需要現場勘測沖擊壓實的敏感構造物，這些構造物主要有涵洞、路邊民宅、光纜埋設處、半填半挖填方部分和擋土墻等，應針對具體情況進行施工工藝，并于構造物處使用明顯的標識進行標注、派人旁站或立旗。當沖擊壓施工時應設置標志于施工兩端以提醒施工正在進行，為安全起見還應當派專人進行交通維護，以防止沖壓機械與路面車輛逆向行駛時造成交通意外。

3 成本效益分析

利用沖擊壓實這個技術，不僅可以高效率地對混凝土面板進行破碎和穩固，從而使基層與路基得到壓實，還能夠將破碎和穩固后得到的混凝土面板以及已經被壓實的基層變成另一層緊密牢固的底基層，這樣更能降低反身的裂縫，這是其他沖擊壓實技術無法比擬的。

藍派沖擊壓實機的自行速度一般達到9～12km每小時，沖壓的寬度達到2m。按施工作業的平均速度達到每小時10km，沖壓達到20遍來計，沖壓1km和寬為12m的混凝土的路面，只需要12小時，施工的速度比小型的破碎機和人工作業速度要快許多。若按沖擊壓實達到20遍，一遍1平方米0.5元來計算，僅需要10元1平方米。若按公路的養護工程預算的定額，人工破碎的定額達到1平方米21元，破碎機的定額是13元每平方米，并且這是破碎混凝土板中的一項工序，比如說破碎板不斷壓實和利用來作為底基層的結構，兩種技術的經濟效益差距十分明顯。

老路面的施工一定會對交通產生影響。而沖壓施工的速度十分快，時間也比較短，沖壓之后路面會相對平整，完工之后就可以恢復交通，對交通的負面影響會大幅度降低，相對于其他的破碎施工法，優點是十分明顯的。使用沖擊壓實這個新技術，可以改變之前傳統的人工或小型機器破碎混凝土板的缺陷，如勞動成本高、勞動強度大、工作工期長、對環境和交通造成影響等，不僅能夠加快施工的速度和效率，而且能夠重新利用舊的基層和混凝土面板，將它作為新的路面基層，降低工程的

成本。

綜上所述，混凝土路面的修復采用沖擊壓實的技術，不但能夠創造經濟效益，而且可以創造明顯的社會效益。首先，這種技術完全避免了廢棄的混凝土會對環境產生永久污染的缺陷。其次，因為這種技術的破碎速度比其他任何技術都快，這樣就大幅度縮小了施工的周期，減少可施工和行車的干擾，提高了運輸車輛的收益。從國內在修復混凝土路面使用藍派的沖擊壓實的技術的實踐狀況看，這項技術能夠破碎、壓實和穩固混凝土的路面，相對于其他一般的碾壓設備，具有非常大的優越性，一定程度上縮短施工的時間和降低成本，大幅度提高了路面修復的質量，提高了工程的社會和經濟效益，具有十分大的應用價值。

參考文獻

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（責任編輯：周加轉）