高速公路路基施工中沖擊碾壓技術的應用研究

(山東省菏澤市定陶區公路管理局， 山東 定陶 274100)

1.沖擊碾壓技術在高速公路路基施工中的運用效果分析

1.1 提高路基的穩定性

相較于其他路基作業技術，沖擊碾壓技術的核心是應用能量高達25k J的沖擊壓實機對鋪設完成的路基進行不間斷的沖擊碾壓。伴隨著碾壓次數逐漸增加，路基各層的密實度也明顯提高，并形成了厚度為1米到1.5米的加固層，從而大大提高了路基的強度，增強了路基穩定性。用沖擊壓實機沖擊碾壓時，壓縮波、剪切波、瑞利波，即P 波、S 波和R 波會相互聯合，在半空間表面向地基傳遞豎向沖擊能量。在作業時，壓縮波會與波陣面保持平行，并持續進行推拉運動，使上粒發生錯位。這亦是壓縮波的質點運動。而剪切波在做質點運動時，是與波陣面正面相交的，因而其形成的是橫向位移；瑞利波在兩種向量的助力開展質點運動，一是水平分量，二是豎向分量。S 波和R 波所具有的水平分量能夠有效壓縮部分土顆粒間的縫隙，使土壤變得更加密實。相比國際要求的葡氏擊實標準，沖擊壓實的的擊實標準更大，故其能量沖擊能高效鞏固路基。

1.2 降低工后沉降率

填筑材料、地形環境、路基厚度、路基鋪設的均勻性等不同，產生的沖壓效果也不相同。加之土石具有自重作用，作業后會經常發生工后沉降問題。實驗實踐驗證，若沉降量梯度超過0.6%，即工后沉降率為0.4%左右，路基會發生變形問題抑或是裂縫問題，從而引起沉降，大大破壞路面交通的安全性。但在沖擊碾壓技術的支持下，高速路工后沉降率會明顯降低，并保持在0.1%-0.15%，進而極大程度地消除裂縫問題，提高高速路的應用率。

2 沖擊碾壓技術在高速公路路基施工中的施工工藝的運用

2.1 沖擊碾壓技術的適用范圍

應用沖擊碾壓技術壓實路基時，應注意路基的填筑材料、現實作業面情況以及填土高度。若填土高度超過 150厘米，則采取沖擊碾壓技術進行碾壓；若填土高度不足 150厘米，直接應用一般的碾壓技術。通常情況下，路基是用砂型土填筑的。因為這種填筑材料的塑性指數不超過 12，內部的天然含水率在-4%以上，2%以下。在作業面方面，應注意施工段長度在100厘米以上，最好是在300厘米到 500厘米之間。若沖擊碾壓路段是轉彎處，則需將其引進下個階段的施工計劃里。

2.2 沖擊碾壓技術的施工工藝的運用

2.2.1 工藝流程

用沖擊碾壓技術壓實高速路的路基時，要注意嚴格遵守如下流程：檢測地基，排查問題；測量并放樣；填土并穩壓，使之實現平整；明確檢測點，做好埋設工作；執行沖擊碾壓；檢測路基的壓實技術。嚴格遵守這項流程，可確保沖擊碾壓作業有序開展，并一次性達成既定的碾壓目標，減少不必要的返工，確保工后沉降率。

2.2.2 填土及整平

檢測地基，排除潛在風險，測量放樣。以上操作完成，正式開展路基填土工作和整平作業。在填土和整平作業時，要嚴格按照已鋪排方格網操作。相較于設計寬度，填筑寬度約多出 1米。究其原因，主要是沖壓時，邊部土會自然地挪向兩側。一旦預留寬度不足，就很難壓實邊部。而在整平時，應注重檢測距離路基表面20厘米處的填土含水率，應確保隔一個2000米的填土含水率等于或大于8%。待指標的達成，再引入沖擊碾壓技術強力沖壓，切實壓實路面。

2.2.3 沖擊碾壓

應用沖擊碾壓技術時，應注重嚴格遵守沖壓順序，掌握沖壓方法，控制沖壓次數和速度，以便保證沖壓效果。沖壓順序方面，要注意將道路中心線作為沖壓的對稱軸，再選擇錯輪回轉法開展沖壓操作。沖壓時，應確保沖壓位置距離路肩邊緣是1米，速度保持在10km/h～12km/h間。目前，這是公認的沖壓速度。路基沖壓次數則主要取決于松鋪厚度與具體的壓實度要求。通常而言，沖壓20遍到25遍是正常的。除此之外，沖壓路基邊部時，為確保邊部被壓實，在邊部5米寬處，要多碾壓 4遍。經驗證，來回錯輪沖壓能提高路基沖壓的平穩性和均勻性。但沖壓期間，輪跡間不允許出現重疊現象，不同錯輪之間的橫向間隙應保持在25厘米上下，縱向沖壓則保持在1/6 周長左右。而且，每隔5次改換一次沖壓方向，以確保波峰和錯峰被有力地壓實，進而實現整體有效沖壓。若沖壓作業后，路基表層面仍相對松散，則填補下層或引進振動壓路機做進一步的補壓。

2.2.4 質量檢測

檢測沖擊碾壓效果時，可從兩方面入手，一是檢測厚度，二是檢測壓實度。檢測厚度時要注意把控好松鋪厚度、壓實厚度，明確最優的觀測點，再進行更深層的抽樣控制。計算厚度值時，要應用工后方格網，抑或是鐵釘系紅布條進行抄平，再計算其平均值。如某高速公訴段還未施工前，松鋪厚度高達 100厘米；用沖壓技術作業后，其沉降了 22厘米，厚度降低到了78厘米。檢測壓實度則常用灌沙法。短斷面設計應在3個以上，每個斷面的檢測點則至少需要5個。這些檢測點主要分布在以下幾個區域：路線中心1個，距離中線15米的兩側各1個點，距離坡腳線內側1米的兩側各1個點。檢測時，每隔20厘米就測量一次路基上中下層對應的壓實度。

3.結語

綜上所述，在高速公路路基施工中應用沖擊碾壓技術，可以有效提升公路路基的穩定性，提高公路路基的夯實質量，有效保障行車的舒適性與安全性。在具體的施工過程中，應當嚴格按照施工程序進行施工，做到科學施工、合理施工，在確保公路工程質量的基礎上，降低施工成本，提高施工效率。

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