淺談沖擊碾壓法原地面處理施工

張漢鋒

摘要：濟(jì)南至樂陵高速公路工程位于魯北，是山東省高速公路網(wǎng)“五縱四橫一環(huán)八連”中的重要連線之一。施工段路基原地面清表后采用沖擊碾壓法進(jìn)行填前壓實(shí)，以減小土基沉降。

關(guān)鍵詞：沖擊碾壓法；原地面處理；土基沉降

中圖分類號：U461 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）05-0059-03

1 工程概況及地質(zhì)水文

1.1 工程概況

濟(jì)南至樂陵高速公路LQSG-07合同段，起訖里程主線樁號為K65+225～K74+100。合同段主線全長8.875km，商河連接線全長6.1km，其中含中橋476m/8座，分離式立交166m/3座，匝道橋436.4m/4座，通道13道，涵洞47道，互通立交1處。主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：該段采用高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，雙向六車道，主線路線設(shè)計(jì)速度120km/h，主線路基寬度34.5m。

1.2 地質(zhì)水文條件

項(xiàng)目所屬水系為海河、黃河兩大流域。軟弱土地段，多呈灰色、深灰色、褐灰色，流塑-軟塑狀，軟土厚度2～5m，大部分路段軟土頂部及底部直接為粉（砂）土層。沿線大部分為旱地，天然河道、水塘分布較少，人工溝渠縱橫，地表水相對不豐富。

2 工作原理及試驗(yàn)?zāi)康?/p>

利用由曲線為邊而構(gòu)成的多邊形沖擊輪在位能落差與行駛動能相結(jié)合下對工作面進(jìn)行靜壓、揉搓、沖擊。其高振幅、低頻率沖擊碾壓使工作面下深層土石的密實(shí)度不斷增加，最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求（按照設(shè)

計(jì)說明，沖擊碾壓設(shè)計(jì)參考遍數(shù)為10～20遍）。

試驗(yàn)段的沖擊碾壓應(yīng)達(dá)到目的：確認(rèn)沖擊壓路機(jī)型號；確定沖擊碾壓的施工工藝；確定沖擊碾壓達(dá)到預(yù)期效果；確定質(zhì)量檢測方法。

3 施工組織及工期安排

經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)際勘查，選定試驗(yàn)段長度為200m，原地表土為低液限黏土，最大干密度為1.75g/m?，最佳含水量為14.9%，在全線原地表中最具代表性，而且工作面平坦，交通及試驗(yàn)條件較好。

3.1 施工準(zhǔn)備

對原地面進(jìn)行清表，清表厚度20cm左右。清表完成后由測量班組精確放樣沖擊碾壓施工范圍，碾壓范圍至路基坡腳線外1m。清表完成后進(jìn)行場地平整，并采用壓路機(jī)靜壓1～2遍。

3.2 資源配置

為確保本標(biāo)段路基沖擊碾壓施工的順利進(jìn)行，根據(jù)工程量情況，安排一個(gè)施工隊(duì)進(jìn)行沖擊碾壓試驗(yàn)段施工。人員配備及主要機(jī)械設(shè)備配置如表1、表2所示：

3.3 工期計(jì)劃安排

沖擊碾壓施工試驗(yàn)段計(jì)劃2011年10月15日開始，2011年10月18日完成。試驗(yàn)段完成并滿足設(shè)計(jì)要求后，及時(shí)編寫試驗(yàn)段施工總結(jié)并報(bào)駐地辦、總監(jiān)辦批復(fù)后方能進(jìn)行大面積施工。

4 施工工藝

4.1 工藝流程

圖1 工藝流程圖

4.2 沖擊碾壓

根據(jù)沖擊碾壓范圍及沖擊式壓路機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑綜合考慮，試驗(yàn)段施工采用如圖2所示路線進(jìn)行沖擊碾壓。以道路中心線對稱地將場地分為兩半，沖擊碾壓錯(cuò)輪進(jìn)行，沖擊碾壓速度控制在10～12km/h。本次試驗(yàn)段采用25KJ型，輪寬0.9m沖擊式壓路機(jī)，兩沖擊碾壓輪的內(nèi)間距1.16m。沖擊碾壓采用擴(kuò)散分布的形狀進(jìn)行，行駛兩次為一遍，每遍第二次的單輪由第一次兩輪內(nèi)邊距中央通

過，間隙雙邊各0.13m，當(dāng)?shù)诙榈牡谝淮蜗騼?nèi)移動0.2m沖碾后，即將第一遍的間隙全部碾壓。第三遍再回復(fù)到第一遍的位置沖碾，沖擊壓路機(jī)向前行駛在縱向沖碾地面所形成的峰谷狀態(tài)，應(yīng)以單雙兩遍為一沖擊單元，當(dāng)雙數(shù)遍沖擊時(shí)，調(diào)整轉(zhuǎn)彎半徑與波谷進(jìn)行交替沖碾，使地面峰谷減小，表面接近平整。按順時(shí)針與逆時(shí)針方向每5遍進(jìn)行交換

作業(yè)。

試驗(yàn)路段沖擊碾壓5、10、15、20遍后，需要在碾壓前已布置好的同一測點(diǎn)位置，進(jìn)行高程和壓實(shí)度檢測。壓實(shí)度檢測設(shè)置兩個(gè)深度，0～20cm和20～50cm。施工中因沖擊碾壓作用，試驗(yàn)段表層5cm左右一直處于松散狀態(tài)，表層起伏較大。針對此類情況，壓實(shí)度檢測前先清除表層5cm左右的松散土層，再進(jìn)行壓實(shí)度檢測作為20cm深度內(nèi)壓實(shí)度檢測數(shù)據(jù)。沉降量和壓實(shí)度檢測過程時(shí)，按檢測路基50cm范圍內(nèi)含水量，其含水量控制在最佳含水量的范圍（-4，+2）內(nèi)。如含水量超出范圍，則采用提前灑水或晾曬的方法進(jìn)行調(diào)整。

4.3 沖擊碾壓結(jié)束后處理

用平地機(jī)整平施工沖擊碾壓路段，然后采用振動壓路機(jī)將路基表面碾壓密實(shí)平整，若表土干燥，適量灑水以保證壓實(shí)效果。

5 檢測斷面設(shè)置

設(shè)置10個(gè)檢測斷面，兩斷面間距20m。每個(gè)斷面布置4個(gè)檢測點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)采用20cm方木樁標(biāo)記，壓實(shí)度檢測在沉降量觀測點(diǎn)周圍2m范圍內(nèi)檢測。觀測斷面設(shè)置如圖3所示：

6 質(zhì)量控制措施

（1）沖擊碾壓距路肩外邊緣宜保持1m的安全間距，行駛速度應(yīng)在10～12km/h。若工作面起伏過大，應(yīng)停止沖壓，用推土機(jī)推平后再繼續(xù)施工。揚(yáng)塵情況嚴(yán)重時(shí)應(yīng)灑水。當(dāng)土的含水量較低時(shí)，宜于前一天灑水濕潤。沖擊時(shí)應(yīng)注意沖擊波峰，錯(cuò)峰壓實(shí)，沖壓5遍應(yīng)改變沖壓方向。

（2）施工中若出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象，可暫停施工，采取相應(yīng)的技術(shù)措施后方可繼續(xù)施工。

（3）施工過程中須有專人負(fù)責(zé)記錄，記錄資料歸檔備案。

（4）沖壓邊角及轉(zhuǎn)彎區(qū)域應(yīng)采取其他措施壓實(shí)，以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（5）施工過程中應(yīng)合理安排施工時(shí)間，減少噪聲與振動對環(huán)境的影響。

7 總結(jié)

對壓實(shí)度與沖擊碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線和沉降量與沖擊碾壓遍數(shù)關(guān)系曲線進(jìn)行分析：

（1）在試驗(yàn)段沖擊碾壓15遍的過程中，沉降量變化較大，沖擊碾壓15遍后，路基沉降量相對

較小。

（2）各壓實(shí)度及沉降量觀測數(shù)據(jù)整理，繪制各關(guān)系曲線如圖4、圖5所示：

通過試驗(yàn)段施工上述數(shù)據(jù)及關(guān)系圖可以看出：采用YCT25S拖式壓實(shí)機(jī)進(jìn)行地基沖擊碾壓施工，含水量控制在最佳含水量的范圍（-4，+2）內(nèi)，沖擊碾壓時(shí)速控制在10～12km/h內(nèi)，沖擊碾壓15遍，以試驗(yàn)段沖擊碾壓15遍的沉降量作為沖擊碾壓沉降量指標(biāo)進(jìn)行施工控制即可滿足設(shè)計(jì)要求。

8 結(jié)語

本項(xiàng)目實(shí)踐證明采用合理的施工工藝，不但可以很好地控制碾壓的施工質(zhì)量，同時(shí)對整個(gè)工程的投資造價(jià)也將產(chǎn)生積極影響，碾壓施工工藝具有設(shè)備簡單、進(jìn)度快、造價(jià)低、施工質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，因此在類似原地面施工中，沖擊碾壓施工得到廣泛

采用。

（責(zé)任編輯：周 瓊）