高速公路施工中沖擊碾壓技術的應用分析

賈海峰

(鄭州路橋建設投資集團有限公司,河南鄭州 450000)

高速公路施工中沖擊碾壓技術的應用分析

賈海峰

(鄭州路橋建設投資集團有限公司,河南鄭州 450000)

隨著近年來我國經濟社會基礎工程建設的逐步加大,相關技術及施工工藝也有了快速發展。作為高速公路工程中的重要組成部分,路基建設的好壞程度對整個高速公路工程的質量和使用產生直接影響。本文主要針對沖擊碾壓技術在高速公路施工中的應用要點進行了簡要論述。

高速公路 沖擊碾壓技術 應用要點

1 沖擊碾壓技術的基本原理

在高速公路建設中，由于沖擊壓路機的應用，使得沖擊碾壓技術得到廣泛應用。作為一種利用形狀規則的沖擊輪，沖擊壓路機對路基實施加速循環滾動，將路面均勻、厚實效果的壓實設備得以實現。

從物理角度進行分析，沖擊輪作為能量轉換的中間器件，其轉動能夠使重力勢能和瞬態動能高效地向碾壓高速路基所必須的力量進行轉動，該方法形成的沖擊能量在環保、利用率及大小等方面有顯著優勢。對比傳統的靜態壓實和振動壓實，使沖擊碾壓技術的沖擊壓路機實現單位時間內對公路路基開展兩次機械功，做功形成的高振幅和低頻率的沖擊波對地面進行定時碾壓，能夠向下深層垂直傳播，從而使路基材料有更加整體化、高強度及高滲透性的功能存在。

2 沖擊碾壓技術的特征

沖擊碾壓技術就是對碾壓面進行壓實，沖擊壓路機的使用能夠提升非被壓對象的破碎度和密實度。沖擊碾壓的直接效果關系到行駛速度、圖紙狀況以及沖擊壓路機的型號。在公路行業中，許多方面都對沖擊碾壓技術進行使用，使我國的沖擊壓路機的數量進一步提升，運用的領域主要包括：增強補壓加寬部位；沖擊碾壓舊瀝青路、舊砂石路；分層填筑沖壓路堤；沖擊增強補壓填挖交界路基、路床和高路堤等。

2.1 沖擊壓實路基效果顯著,施工速度快

若提升路基的壓實度，在對路基進行一定程度的沖擊碾壓之后，在不同的深度情況下，會使壓實度得到適當地提升。在碾壓自會后，96%的壓實度都能滿足相應指標，進一步增強了路基土中的穩定性。在分析碾壓后的土工試驗中，普遍減小了壓縮性在飽和前后的指標，進一步提升了路基的整體強度。并且會有效增大路段中的回彈模量，使相應的變沉值減小，減小了路基土工后的沉降變形。在碾壓壓縮模量前后的變化范圍內，會使壓縮性得到進一步降低，增大了壓縮模量。并且在碾壓的過程中，碾壓數量也在快速增加，進一步增加了壓沉量。在對最大干密度的孔隙體積進行計算時，會明顯降低沖擊碾壓后的空隙體積的差值，使得沉降變形也基本達到完善。

2.2 低頻高振幅

傳統的振動式壓路機屬于高頻低振幅，而沖擊壓路機則具有低頻高振幅的動力特征。在沖擊的荷載上能夠達到3000KN左右。具有25KJ左右的沖擊能量。地面受到壓實輪的沖擊頻率為2s/次，并且會有低頻大振幅的沖擊波產生，能夠向地下深層次地進行傳播。地震波具有明顯的傳播特性。振動式壓路機能夠對地面產生聯合沖擊的作用，該作用會將動能和勢能相結合，具有振擊和強夯等雙重作用。

2.3 尺寸深且能量高

針對某高速公路項目，在砂礫路基和窯渣上，采用12km/h的速度，在從25N三邊形的雙輪沖擊壓路機中經過時，通過30遍左右的沖擊碾壓，壓實效果會產生在25m深的位置，對比沖擊力的獲取度和其他裝置，會有較深的力度存在，形成密度增大的現象。對于目前的壓實性，沖擊碾壓技術發揮著極為重要的作用。在處理土體之后，模式會接近于彈性模式，此時會有效消除所產生的不利因素。

3 沖擊碾壓技術的施工工藝

3.1 沖擊碾壓技術的應用流程

對于工程項目而言，在高速公路路基施工過程中，沖擊碾壓技術的施工流程是先選擇沖擊碾壓施工材料和機械設備，之后即可開展地基的檢測，與一定的施工和技術標準放樣檢測相比，然后開展填土穩壓和整平環節，將既定沖擊碾壓路段實施清理，并對檢測點是時候提前埋設。對高程、施工路段土質含水量和密實度進行檢測，隨后結合一定的施工順序開展沖擊碾壓工作。在碾壓后的密實和平整完成后，合理檢測該路段的高程和土質密實度。科學合理的施工流程能夠使工程安全有序的開展得到保障，有效提升了工期和工程的安全可靠性。

3.2 填土整平施工

在完成地基檢測和測量放樣施工之前，工程即正式進入實質性的工作階段。根據鋪設好的方格網將路基的填土和整平工作完成。通常情況下，路基邊部土會在沖擊碾壓過程中向兩側移動，使邊部產生交叉的壓實效果。為了將這種現象的發生得到避免，一般在填土的過程中，應確保填筑寬度超出設計寬度兩側至少1m。在整平施工中，應注重對表面下20cm位置填土的含水率實施檢測，要求每2000㎡的填土含水率應達到8%以上。

3.3 沖擊碾壓施工

在該階段，沖擊和吮吸、沖擊遍數、沖擊方法以及沖擊速度的控制對沖擊效果產生直接影響。在施工過程中，應運用25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機進行碾壓施工，雙輪靜重為12t，行駛最佳速度保持在12km/h并確保處于平穩運行。該機械沖擊碾壓寬度為3．5m，進行來回2次的碾壓即稱之為1遍。與松鋪厚度和壓實度的要求相結合，對該工程項目進行20遍左右的沖擊碾壓，對于路基邊部圍堰，應開張25遍的碾壓，使邊部的壓實得到保障。在沖擊碾壓順序上，本工程運用的以道路中心線作為對稱軸，錯輪回轉法實施沖擊碾壓，并有良好的工程效果存在。在沖擊方法的問題中，本工程運用的是來回錯輪沖壓方式進行操作，使路基平穩均勻得到保障。在實際施工中，錯輪的橫向間隙應存在25cm左右，縱向每一沖壓的交錯保持在1/6周長，且每進行5遍即可對沖壓方向進行一次改變，使波峰和錯縫得到壓實，從而使整體沖壓效果滿足預期要求。

3.4 質量檢測

在沖擊碾壓完成之后，即可對路基的質量檢測工作進行開展。主要檢測是從厚度和壓實度兩方面實施的。厚度檢測主要包括壓實厚度和松鋪厚度，可采用定點觀測點的方式實施抽樣扣工資。運用灌砂法檢測路基的壓實度，嚴格按照施工要求確定檢測點的分布，檢測深度保持在20cm梯度，對上、中、下三層的壓實度實施測量。

4 沖擊碾壓技術的質量檢驗

4.1 碾壓檢測

初步鑒定沖壓后的路基表面是否平整，土壤是否密實，對部分較大沉降量的路基應做好及時的詳細記錄。確保路表有清洗的碾壓痕跡存在，且波峰波谷有相同的間距。在進行7～15天后的沖壓施工，應根據規定對壓實度和壓陷深度實施鑒定，填好檢測記錄，然后進行平整處理。根據要求檢測沖壓后地基的標高、含水量及壓實度，并要求與原地相比，壓實度超過93%，壓陷深度控制在50±10cm作為適宜。

4.2 碾壓施工的效果

通過對地基土進行碾壓之后，土木試驗數據表明，大部分受碾壓路基的彎沉度都會有所降低，增大回彈度，這一結果表明，路基強度和負載能力在一定程度上都有所提升，緩解了變形沉降問題。通過對前后壓縮變化的對比碾壓，壓沉量和碾壓次數處于正比，碾壓后明顯減小了空隙間距，且檢測出濕陷樣品的情況大大降低，相應減少了壓縮性指標變化幅度，提高了路基的整體強度。沖擊碾壓技術不僅存在壓實平整的作用，在施工過程中還能將路基飽水軟弱帶的分布位置得到隨時發現，從而開展換填土及壓實操作，使路基壓實質量和整體均勻性得到保障。

5 沖擊碾壓施工的注意事項

在沖擊碾壓之前，應將清表前地面高程、中樁位置和水準點等原始資料記錄好，便于后期對比前后數據，使沖擊壓實后的沉降量得以確定。在沖擊碾壓施工中，先開展一遍輪跡錯輪將表面布滿，開展若干遍沖擊碾壓之后，地面會有波浪狀產生，嚴重時會有跳車現象出現，從而對車輪和沖擊效果造成影響，應開展及時的整平處理工作。在沖擊碾壓施工之前，應先對路基0～30cm的含水量進行檢測。若在最佳含水量附近時，則需要進行沖擊碾壓施工。若有較低含水量存在，則應對路基0～30cm進行灑水，使超過最佳含水量之后即可開展沖擊碾壓。采用沖擊碾壓式壓路機開展沖擊碾壓時，由于機械存在較大的調頭范圍，應盡可能在填料形成較長的連續沖擊碾壓段后即可進行碾壓，不僅能夠使沖擊碾壓效率得到提升，而且也可以將由于“接頭”過多導致路基的整體穩定性受到影響。

6 結語

沖擊碾壓施工是與地形地貌、公路等級、土質條件、工期要求等因素相結合進行綜合確定，在路基加固中采用沖擊碾壓施工工藝時，應注重理論聯系實際，與和施工現場的實際情況相結合，對施工工藝、質量管理措施和檢測方法實施不斷完善，促使沖擊碾壓施工應用技術得到有效提升。

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