沖擊碾壓施工技術在公路路基施工中的應用

【摘 要】隨著社會基礎設施建設力度的逐漸增大，道路標準也有了一定程度的提升。沖擊碾壓能夠使路堤的工后沉降率有效減小，提升路基整體強度和均勻性。運用沖擊碾壓技術對公路軟土地基進行處理時，對軟土路基有加速沉降與加固的效果。在施工過程中，應與試驗段的情況相結合，對經濟可行的施工工藝、質量控制標準和檢測方法進行總結，最終實現公路施工質量提升的目的。

【關鍵詞】公路路基；沖擊碾壓技術；應用要點

1.沖擊碾壓施工技術的原理

在高速公路建設中，沖擊碾壓技術的應用是來源于沖擊壓路機的使用。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，使路面的均勻、厚實效果的壓實設備得到有效實現。從物理方面進行分析，沖擊輪是能量轉換的中間器件，其轉動能夠使重力勢能和瞬態動能向碾壓高速路基的必須力量進行轉變，該方法所產生的沖擊能量在環保、利用率及大小等方面有顯著優勢。對比傳統靜態壓實和振動壓實，將沖擊碾壓技術得以實現的沖擊壓路機一般在單位時間內能夠對公路路基進行兩次機械功的運用，做功產生的低頻率、高振幅的沖擊波會對路面進行定時碾壓，并通過垂直向下傳播至深層內，促使路基材料有整體化、高強度及抗滲透等特性。

2.沖擊碾壓施工技術的特點

2.1低頻高振幅

與傳統的振動式壓路機相比，沖擊壓路機的動力特性正好正反。主要是對低頻高振幅進行運用，每秒約2擊，落距約為10～20cm，沖擊能量也超過15～30kj，沖擊荷載保持在2500～3600KN，壓實輪控制在2次/s的頻率對地面實施沖擊，并有低頻大振幅傳播至地下深層，與地震波較為類似。沖擊壓路機將沖擊負壓能量，壓實輪轉動慣性，從而有能量與壓實輪水平動能相結合，形成聯合作用對路面進行沖擊，不僅有強夯效果，而且也會有振擊作用形成。

2.2較大的沖擊能量及影響深度

將25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機作為實例進行分析，雙輪的凈重為12t，最佳行駛速度保持在12km/h，集中沖擊力保持在200～2500KN范圍內，約為1300Kpa最為適宜，強烈的沖擊波會傳播至地下深層。若運用12km/h的速度進行沖擊碾壓時，碾壓次數在超過30次的情況下，實測深度通常為0.8、1.5、2.0的平均垂直動能壓力分別為1400Kpa、310Kpa、270Kpa。沖擊壓路機所產生的沖擊動能超出超重型擊實功，能夠使地下深層土體的密實度得到增加，與重型標準超過90%的壓實度相符，甚至為1.0～1.5m的有效壓實厚度。

2.3良好的沖壓路基效果，且施工速度較快

提升路基的壓實度，由于路基有不同的路基類型，沖擊碾壓次數相對較多，不僅有不同的深度范圍，而且對壓實度也有一定程度的提升，在碾壓之后，壓實度會達到96%以上。對路基水穩定得到提升，對碾壓后的路基開展土工試驗，大幅度降低了對深度內濕陷樣品的檢出率，并對飽和前后壓縮性指標得以減小。其次，提升了路基強度，使路基土工后沉降變形得到減小，觀察碾壓前后的壓縮模量，若壓縮模量有增大現象，則應降低壓縮性能。在碾壓過程中，壓沉量會隨著碾壓次數的增加而逐漸增大。沖擊碾壓技術不僅對路基土存在一定的壓實作用，而且還能對原有路基保水軟弱地帶的分布位置進行查明，能夠施工在施工中發現并得到有效處理，使路基壓實質量及整體的均勻性得到有效保障。

3.沖擊碾壓施工技術的施工流程

3.1測量和放線工作

將路基邊線測量出來，兩側與邊線相比，分別進行2m寬出，并用白灰將沖壓范圍標示出來。

3.2清表整平和碾壓施工

清表施工通常要求在一般路堤上進行作業。要求土坑溝渠必須運用合格的填料進行填平。需要對突起地楞也必須進行找平處理，并運用光輪壓路機進行1～2遍碾壓，并將壓實度、液塑限、含水率進行檢測出來，同時在碾壓前標高檢測出來并做好標記工作，通過檢測合格之后即可進行沖擊壓實。

3.3沖擊壓實處理

應將沖擊壓實速度保持在10～12km/h左右。從路基一側轉圈沖擊碾壓至另一側，按照“先兩邊、后中間”的沖碾順序進行操作，相鄰碾壓路線應有1/2的輪跡哈重疊。若路基寬度為40m，則通常應進行20圈碾壓。

3.4檢驗

在進行正式沖壓之前，應先對試驗路段進行選用，先進行15遍試壓，獲取經驗數據，使其作為參考。連續進行15遍碾壓之后，再根據每20m作為一個斷面，在每個斷面中對5個點進行選用，使其作為沉降檢測點，確保測點位置和沖擊碾壓前的位置處于對應狀態。

4.沖擊碾壓技術的質量控制方法

4.1機械型號的合理選擇

現階段，國內沖擊壓路機有較多的型號和類別，但是若使用不當，則無法達到理想的效果，所以，必須在機型選擇中做到合理確定。通過施工實踐表明，對路堤、路床進行檢驗性補壓，填石、土石混填路堤開展分層壓實，適宜對25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機進行選用。而水泥路面改建過程中，應運用25KJ五邊形雙輪沖擊壓路機進行土質路堤的分層壓實。

4.2需對表面含水量進行降低

沖擊壓路機有較大的沖擊能量存在，在施工過程中，路面5cm范圍的土體含水量會較大影響到碾壓效果。若有較大含水量，則會容易造成彈簧、翻漿等問題。因此應對路表面以下5cm內的含水量進行嚴格控制。使施工效果得到有效保障。其次，若土體表面有較大含水量，則會容易有表面推移現象產生，進而與下部土體產生脫離現象，因此，若在雨后進行施工，或是路表面有較大含水量時，無法直接開展沖擊碾壓作業，而應進行晾曬處理。或運用其他方法，使路表面含水量得到降低之后再進行施工，在一定程度上確保施工的整體效果。

4.3對結構物的安全得到保障

在進行沖擊碾壓的過程中，為了確保結構物的安全，避免結構物有破壞問題產生，應在與結構物相距10m的范圍內，禁止運用沖擊壓路機開展沖擊碾壓工作。同時，為了使結構物的安全得到保障，還應對構造物的安全距離實施合理控制。在施工過程中，壓路機的輪邊應與構筑物之間有1m的安全距離存在。對于橋涵構造物而言，上方的填土厚度應超過2.5m，只有這樣才能使安全及施工的效果得到有效保障。

5.沖擊碾壓施工技術的注意事項

（1）在沖擊碾壓施工之前，應確保作業面的平整度，并運用重型壓路機開展壓實工作，當完成該兩道工序之后即可進行沖擊壓實處理。若作業面處于干燥狀態，則可通過對適量水進行噴灑的方式，避免表面有粉塵化現象產生，防止阻礙到能量的傳遞。

（2）在沖擊碾壓施工過程中，應對正確的前進方向進行保障，有效預防可能出現的漏壓問題。從路基中間向兩側進行沖擊碾壓時，應與路基邊緣保持在超過110m的距離。

（3）若在傍山條件下開展沖擊碾壓時，應運用從內向外的沖擊碾壓順序，與邊緣位置保持在超過115m的安全距離。

（4）在施工過程中若遇到結構物，則應及時調頭，并與其保持在超過5m的距離。而與背臺之間也應保持在2m以下的距離并加上臺高的大小，或是與15m接近的距離范圍以內。

6.結語

綜上所述，在公路工程施工中，運用沖擊碾壓技術開展填方壓實、填前碾壓、挖方壓實以及路基補強工作，存在施工效率高、施工速度快以及施工費用低等特點，能夠使沉降得到有效減少，提升路基的壓實度和整體強度，避免公路工程有早期破壞問題產生。

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