公路工程高填方路基施工中沖擊碾壓技術的應用

白剛峰，劉文杰

(河南省大河筑路有限公司，河南 鄭州450000)

1 沖擊碾壓基本原理

在公路施工中沖擊碾壓技術得到了廣泛的應用。沖擊壓路機是一種利用形狀規則的沖擊輪對路基進行加速循環滾動，以實現路面均勻、厚實效果的壓實設備。從物理角度分析，能量轉換中沖擊輪就是其中間器件，它的轉動可以使重力勢能和瞬態動能高效地變換為碾壓高速路基所需的能量，在利用率、環保等方面這種方式產生的沖擊能量具有顯著優勢。相比傳統靜態壓實與振動壓實，選用沖擊壓路機在單位時間內進行沖擊碾壓技術的應用，一般可以對公路路基進行兩次機械功，此時產生的低頻率、高振幅的沖擊波能夠更好地進行路面碾壓工作，進而增加路基的強度及抗滲能力。

2 沖擊碾壓的技術效果

2.1 提高路基的整體強度和均勻性

經過一些路段的測試發現，經過了沖擊壓路機的多次碾壓后，路基的平均彈性模量值有了很大的改善，路基的狀況也明顯變好。特別是在一些路段，沖壓了20 多遍之后，1.5 m 的層厚范圍內其壓實度增加了3%～5%，同時路床頂面的1～1.5 m的地方形成了均勻、連續和密實的加固層，進而提高了路基路面的整體與穩定性。

2.2 減小路堤的工后沉降率

由于地形、環境等因素的影響，以及路堤壓實層厚和填料的不均勻，壓實不足、均勻性不好，一旦受到土石的自重密壓變形，就有可能形成拉伸和壓縮應變區，使沉降差異變大。當沉降量的梯度大于0.6%，就有可能發生變形裂縫。在山區的高填方路基上經常會發現縱向或者橫向裂縫。通過實驗和觀察可知，當路基達到規定壓實度時，工后沉降率大致為0.4%，公路的正常使用受到嚴重影響。而高填方路堤運用沖擊碾壓技術進行施工，卻能夠使工后的沉降率達到0.1%～0.15%，這樣能夠較好地避免差異變形而引發的裂縫。

2.3 特殊土地基的加固處理

公路建設中，為了將一些路基加固處理，傳統的方法大多是采取強夯法處理。而采用沖擊碾壓的創新技術，能夠促使濕陷系數降低，路面干密度上升，其技術指標也已經達到地基加固的質量要求。并且在軟基上進行填筑路堤，采取沖擊壓路機進行分層碾壓的工藝，能夠在施工的過程中加速軟基固結速度，也有助于軟基的沉降固結。

3 沖擊碾壓技術在工程施工中的應用

3.1 高填方的補強處理

高填方路段出現的工后沉降現象，一直是造成路面下沉開裂的主要原因。在高填方路基的施工中，一般是采用普通的振動壓實設備，每間隔2 m 的層厚就進行沖擊碾壓的補壓，這樣能夠用很小的經濟投入獲得很好的壓實效果，能夠很好地解決高路堤工后的差異沉降問題，從而增強了路床的整體性和均勻性。

3.2 上路床與零填挖地段的處理

上路床與零填挖地段因其和路面的質量密切相關，壓實度的要求往往超過95%，雖然普通的壓實設備同樣能夠達到要求，但是其壓實度沿著層厚方向的下降情況較為明顯。沖擊碾壓影響的深度可以達到1 m，能夠使整個路基的各層密實度曲線都趨于平緩，同時可以在路床頂面下大約1 m 的深度內形成連續、均勻和密實的加固層，進而提高了路基的綜合強度與承載力。

3.3 軟土地基加固的處理

軟土地基的處理，一旦運用排水固結的處理方法時，沖擊碾壓就對軟土地基形成加速沉降和加固的作用。沖擊壓路機向地面進行沖擊能量施加后，土體開始受拉、壓作用，而軟土里的自由水通過塑料排水板排出，其速度得到明顯加快，從而使軟基的沉降固結速度加快。一些軟土地段，排水處治過程壓實設備難以就位進行工作，考慮在路堤的填筑過程當中運用沖擊壓路機進行分層碾壓的工藝，在施工過程中提高軟基的固結速度，從而有助于軟基的沉降固結效果。

4 沖擊碾壓技術的質量控制

1 )合理選用機型。當前，我國生產的沖擊壓路機大概有10 多個廠家總共20 多個不同的型號類別，一旦機器使用不當，就很難達到預期的施工效果。而經眾多工程的實踐證明，對于路堤和路床進行的檢驗性補壓和填石，以及土石混填路堤的分層壓實，最好使用25 KJ 三邊形的雙輪沖擊壓路機。2)因沖擊壓路機施工過程中將會產生較大的沖擊能量，在施工過程中，路面5 cm 范圍的土體含水量將會直接影響到碾壓效果。如路基具有較大含水量，極易出現彈簧、翻漿等情況，基于此，必須對路表面下方5 cm 范圍內的含水量進行嚴格控制，進而提高施工效果。

5 結語

沖擊碾壓技術作為公路工程高填方路基施工的重要技術，施工企業在施工過程中必須嚴格按照每一道工序的規范要求，對各環節質量嚴格把關，防止各種質量通病發生，確保整體工程施工質量達到合格水平，并努力實現創優目標。為此，我們必須加快研究，不斷采用新技術、新工藝，改善工作條件，提高工作效率，促使公路工程事業的快速發展。

［1］ 林濤.沖擊壓實技術在高速公路路基工程中的應用［J］.中小企業管理與科技(上旬刊)，2011(3).