沖擊碾壓技術在公路施工中的應用分析

【摘要】由于國家對高速公路網絡的建設力度逐年增大，任何一段公路的建設攤鋪水泥混凝土或是瀝青前要進行碾壓壓實，沖擊碾壓技術就是這道工序有效的手段之一，在全國普遍使用。本文從沖擊碾壓技術的歷史背景、發展里程開始闡述，進一步分析了其具體的工藝步驟、技術要點以及后期監測方法等，深入探討了沖擊碾壓技術在公路路基施工過程中的使用情況。

【關鍵詞】沖擊碾壓；路基；施工；工藝

一、引言

隨著社會經濟的不斷發展，我國的公路建設也進入了一個快速發展的時期。隨著車輛人均保有量的逐年遞增，公路上的汽車不斷增多，尤其是長途重型卡車對公路的路基要求很高。長時間高負荷的碾壓可能導致路面破裂、路基受損，這就給高速公路的建設提出了更高的要求。我國高速公路建設要求標準十分嚴苛，其中對路基沉降要求就是一個重要標準。我國有很多地區的土質結構為潮陷型土壤結構，不利于國家對路基沉降的要求。因此，加強路基建設尤為重要，攤鋪前的地面的有效碾壓是防止路面沉降、開裂、變形等后期問題的關鍵，沖擊碾壓技術是進行壓實作業的有效方法之一，有效降低地基下水分含量，施工后不再發生沉降、開裂、變形現象，而可以很好的強化路基土質。

二、工作原理

沖擊壓路設備的使用時沖擊碾壓技術的主要體現，是在公路建設過程中，尤其是高速公路的建設中，尤為重要得到了廣泛關注和應用。基本原理就是將有個沖擊輪設計成一個規則形狀，將其加速反復滾動，將地面路基碾壓實，并且規律性的碾壓可以使得路基碾壓的較為均勻和壓實程度比較好，從能量守恒的角度分析，能量傳遞的中間介質——沖擊設備，將沖擊輪的轉動將動能和勢能瞬間轉化給路面全部壓在路基上，成為壓實路基的主要能量來源。這種能量轉化的效率比較高、轉化的能量大小也比較適合壓實路基之需要。與其他的方式的壓實，例如靜止和震動碾壓相比較，沖擊碾壓技術在一個工作周期內可以對路基進行2次有效的碾壓，能量轉化2次，沖擊碾壓技術的沖擊能量的特點是頻率較低、振幅較大，這種能量沖擊將傳播距離和深度更加深入。路基的壓實可以實現更加緊實。

這種強化路基的方法使用時間也是比較早的，在國外的一些建筑公司已經使用這種方法對飛機跑道路基開始加固了。上世紀我國也開始引進這種技術，由于這種方法簡單有效，很好解決路基壓實問題，尤其對潮陷型土質路基施工后沉降問題是有效的解決手段之一，所以在我國被引入之后迅速得到普及。我國關于公路路基尤其是高速公路和飛機跑道的建設要求和強制規范要求越來越嚴苛，沖擊碾壓技術被廣泛應用了。這種方法開始用于飛機跑道的路基施工加固工程，后來才逐步應用到高速公路的施工工地上。

三、基本特點

作為一種壓實路基的有效手段，沖擊碾壓技術具有很多優勢和特點。

（1）.沖擊碾壓設備的工作振幅較大、頻率較低。和以前的壓實方法相比較，正好是反過來了，原來的震動式碾壓是振幅小，頻率高，現在這種沖擊碾壓技術的能量也是大大的超過以前的那種能量的。這兩者之間產生的震動波基本不存在差異。后者可以將傳遞給地基的能量有效的融合在一起。這樣的壓實效果尤為顯著。

（2）.能量沖擊較大。沖擊碾壓設備作業過程中，這種沖擊能量十分明顯。例如，沖擊碾壓設備在作業時，一般工作速度在10公里/小時，每小時可以沖擊次數可以達到35次以上。這種高強度的鎮壓將有效的能量傳到地基更深地地方。有利于地基的夯實。這種沖擊作業是以前任何設備都很難實現的。這種連續的能量沖擊將有效地提高緊實程度，進而降低水分含量，克服了以前的設備的束縛，達到提高的工作效率，緊實度提高了96%。

（3）.壓實的效率很高，成效明顯。強化路基土質明顯。利用重力對土層進行壓實作業，可以有效降低土層的間隙、減少壓實后的沉降現象，同時降低土層含水能力，降低沉降的另一方面風險。而且這種方法是一種全面的夯實，有效提高了夯實的均勻度，降低了路面破裂可能的風險，提高了路基的使用性能，安全性、可靠性得到了明顯的提高。通過竣工后的檢測發現，地基的密度有效的提高了。夯實的深度也比其他的設備要深得多。范圍比其他設備要廣的多。對沉陷土質的改善率大大提高，可以滿足特殊路段的壓實要求。

第四，使用的普遍，易于推廣普及。該種方法可以應用在潮陷型土質的沉降，還有砂性、不飽和粘土質結構，可以有效降低施工成本，因為該種方法不需要很多建設工料，也就是一沖擊碾壓機械的使用租賃費用和人員工資。所以降低了施工過程的成本，其其他處理方法（加筋、注漿等）相比較費用大大減少，同時與其他處理手段比較，可以有效縮短建設工期，提高勞動效率。

四、應用流程

沖擊碾壓技術作為一種常用的夯實路基的手段，其工藝流程相對比較成熟。首先，選取沖擊碾壓、整地等的設備，進行一定時間的調度，同時可以同步開展的路基的基本情況的檢查，對路基地面開展清理整地的工作，清理雜草、垃圾，大的石塊等，填平路基面上的樹坑等洞穴，保證沖擊碾壓過程的順利開展，這時可以將一些檢測抽樣點的埋設同步進行。當完成碾壓沖擊作業之后，迅速檢測該路面的高度和地質的緊實度，合理的沖擊碾壓工序將有效地保障整個壓實地基工作的順利完成。進一步降低施工成本，提高勞動效率，減少工期，提高施工的安全性能。

（1）整地環節。施工進入實質性環節之前，施工方要對路基地面進行一次全面的整地清理工作，對于不平的地面要找平處理，對于地面上的一些垃圾、建筑廢料、雜樹等要及時清除，對于一些樹坑、廁坑、老井等要做填平處理。在整地過程中，要對地下的含水量進行實時監測，一般深度要達到25公分左右，含水量一般達到7%。

（2）正式作業。沖擊設備的次數、方式、速度等參數是沖擊碾壓的關鍵。一般26公斤的三角兩輪碾壓沖擊設備兩輪的重量達到13噸，速度一般控制到10公里/小時。并保證勻速運動。每次的沖擊幅寬在3米左右，一個來回為一個周期運動。一般要進行25次碾壓沖擊每次運動要以公路的中心為基準，嚴禁重復碾壓沖擊和遺漏碾壓沖擊現象的出現。在錯輪時，每次的截面空隙可能在20公分。使得連接交界處壓實，保證整體效果。

（3）檢測環節。沖擊碾壓作業之后的工作就是土質緊實度、含水量、均勻度、路面高度等參數的檢測。

五、作業時應注意問題

首先，如果地下有供水管網，在沖擊碾壓作業時，應設置一定的隔墊層，防止地下管網破裂，導致施工難度進一步增大以及造成更大的損失。其次，作業過程中發生降雨等情況，要提前作業完成路基的掩蓋工作，同時加強排澇，可以留下一定坡度，防止下雨后的積水迅速排出。最后注意沖擊碾壓作業后適當加水，尤其是炎熱的夏季，防止土石揚塵現象，同時處于安全考慮。另外，在檢查碾壓效果時，壓實作業前，選擇一定的壓實度監測點，采集土樣，檢查土壤的壓實度的各項指標數據。保證壓實度達到95%以上，這樣才能滿足公路路基的要求。

六、結語

總而言之，沖擊碾壓技術在公路路基施工過程中的作用十分明顯。相比其他的路基處理手段，沖擊碾壓技術相對比較操作簡單，工藝簡化，成本較低，有效減少工期提高施工的效率，是一種值得推廣普及的施工作業手段。

參考文獻

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