沖擊碾壓技術(shù)在高速公路路基施工中的應(yīng)用

李斌

摘 要：在公路工程施工中，沖擊碾壓技術(shù)不僅能夠使路基的強(qiáng)度和密實(shí)度得到提升，而且還可以使成本降低、沉降減小、施工效率提高。文章介紹了沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用原理，并對(duì)沖對(duì)沖擊碾壓技術(shù)在高速公路施工過(guò)程中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析，可為同類(lèi)施工提供參考。

關(guān)鍵詞：沖擊碾壓；高速公路

1 沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用原理

沖擊碾壓是指采取強(qiáng)大沖擊力對(duì)土體進(jìn)行沖擊壓實(shí)，以使土體內(nèi)部空氣和水分能夠被擠出，同時(shí)在強(qiáng)大沖擊力作用之下土體顆粒會(huì)進(jìn)行重新的排列，內(nèi)部較小的顆粒會(huì)被擠進(jìn)大顆?？p隙里，形成二次沉降，從而提高土體的密實(shí)度，最終達(dá)到減少路基工后沉降和提升路基承載力的目的。

沖擊碾壓是在非圓形的壓實(shí)輪沿地面壓實(shí)作業(yè)之時(shí)，壓實(shí)輪的質(zhì)心通過(guò)上下的交替變化，在動(dòng)能與勢(shì)能的聯(lián)合作用下，對(duì)土石材料予以不停的搓揉、靜壓和周期性連續(xù)沖擊，以便形成夯實(shí)沖擊波。所以具有地震波的傳播特性，沖擊力向土層深處擴(kuò)散。沖擊壓路機(jī)技術(shù)特性決定了它的壓實(shí)工藝與一般的壓路機(jī)有所不同，因?yàn)樗ǔ２粫?huì)實(shí)行一部分重疊碾壓或者壓半輪的施工方式，而是運(yùn)用沖擊力不斷向土層深處傳播的特性，最終提出的一種全新施工工藝和沖擊碾壓方法。

2 沖擊碾壓技術(shù)的運(yùn)用實(shí)例分析

2.1 工程簡(jiǎn)介

試驗(yàn)高速公路路基中土石方工程挖方大約為69萬(wàn)m3，主要路基填方大小為80萬(wàn)m3，在填方體積中有大約5處的高填方路段，其中填方高度的最大值為17m，并且這5處路基大半部分在洼地以及水田中針對(duì)這一段高填路堤以及洼地等軟弱路基比較多的情況。以及實(shí)際工期要求緊迫等特點(diǎn)，為了使施工質(zhì)量得到最大限度的保障，實(shí)現(xiàn)有效的增、補(bǔ)壓，使施工后產(chǎn)生的沉降減小，在整個(gè)施工過(guò)程中每填高120m，并且實(shí)際路基的壓實(shí)程度已經(jīng)達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求后，采用Y25型號(hào)（三邊都是弧形形式）的沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行沖擊增強(qiáng)，并且要求沖擊的次數(shù)保持在20遍以上。

2.2 試驗(yàn)段施工概述

為了使得Y25型號(hào)（三邊都是弧形）沖擊式壓路機(jī)在進(jìn)行沖擊增強(qiáng)補(bǔ)壓時(shí)效果得到保障，并且使施工工藝獲得最大效果。在第94#區(qū)域內(nèi)進(jìn)行沖擊碾壓工程的試驗(yàn)

2.3 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

沖擊碾壓測(cè)試前統(tǒng)計(jì)沖擊路段填筑高度、層次、填料的物理（力學(xué)）性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果（包括顆粒分析、液塑限、最大干密度、最佳含水量、CBR值及天然含水量），在路基上有規(guī)律的布置一系列測(cè)點(diǎn)，并使用白灰色進(jìn)行標(biāo)記 試驗(yàn)段填料為低液限粘土（最大干密度 =2.11、最佳含水量 =8.12%），每20m布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別在路基中線(xiàn)、距離左、右邊線(xiàn)1m處 然后用水準(zhǔn)儀測(cè)量高程（或相對(duì)于某固定點(diǎn)的讀數(shù)），記錄第一組鋇4量數(shù)據(jù)（即沖碾前的高程），再用灌砂法檢測(cè)所布測(cè)點(diǎn)的壓實(shí)度，記錄第一組試驗(yàn)數(shù)據(jù)（即沖碾前的壓實(shí)度）。壓實(shí)度的測(cè)點(diǎn)應(yīng)避免與高程點(diǎn)重復(fù)，此時(shí)的壓實(shí)度應(yīng)是測(cè)點(diǎn)以下30cm的數(shù)據(jù)。

2.4 沖擊碾壓過(guò)程

2.4.1 沖擊碾壓施工。在進(jìn)行沖擊碾壓施工時(shí)，需要將壓路機(jī)自路基的一側(cè)駛向道路中點(diǎn)后，并經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)彎駛回起點(diǎn)；同時(shí)再向路基的兩側(cè)行駛，牽引機(jī)車(chē)在行駛過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)使得壓實(shí)輪產(chǎn)生的輪跡相互重疊率達(dá)到30%以上，這樣才能保證整個(gè)作業(yè)路面被有效的沖擊碾壓到，并且連續(xù)進(jìn)行沖擊碾壓工序。

2.4.2 測(cè)點(diǎn)回復(fù)以及數(shù)據(jù)記錄。準(zhǔn)確地對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)回復(fù)，測(cè)試出此時(shí)的測(cè)點(diǎn)高程值，對(duì)第二組數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的記錄 因?yàn)檎麄€(gè)路基的上半部分大約30cm厚度范圍內(nèi)，所有的土塊經(jīng)過(guò)沖擊碾壓以后，成為了塊狀或者整體松散開(kāi)來(lái)，所以在進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)的同時(shí)必須將這30cmm深度的土樣進(jìn)行挖掉處理，然后再根據(jù)正常的檢測(cè)方法進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，同時(shí)對(duì)第二組數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的記錄。

2.4.3 表格記錄。繼續(xù)進(jìn)行沖擊碾壓工作.并且詳細(xì)地記錄下第10遍、第15遍、第2O遍的高程值以及相關(guān)的壓實(shí)數(shù)據(jù)，最后將其整理匯總成表格形式（見(jiàn)表1）。

2.5 試驗(yàn)階段小結(jié)

通過(guò)表1可以看出，當(dāng)對(duì)路基進(jìn)行一定的壓實(shí)后，其壓實(shí)程度已經(jīng)符合了相關(guān)規(guī)范的要求，并且當(dāng)每一次填筑層厚度達(dá)到1.5m時(shí)，都必須進(jìn)行20遍以上的沖擊碾壓方可以進(jìn)行更近一步的工序——壓沉（要求：3.8～5.3cm），此時(shí)壓實(shí)度能夠有效提升大約3%左右。能夠?qū)崿F(xiàn)增強(qiáng)補(bǔ)壓的目的。當(dāng)整個(gè)沖擊碾壓工序（20遍以上）完成后，實(shí)際的沖擊碾壓效果已經(jīng)較為理想了 所以，筆者建議進(jìn)行沖擊碾壓實(shí)際次數(shù)應(yīng)當(dāng)保持在20次以上，并且對(duì)厚度的控制應(yīng)當(dāng)保持在每一次沖擊碾壓1.5m的程度 當(dāng)進(jìn)行分成沖擊碾壓的過(guò)程時(shí)，應(yīng)當(dāng)將重合的部分保持在2m以上。

3 沖擊碾壓相關(guān)施工工藝

沖擊碾壓相關(guān)施工工藝步驟包括：

3.1 使用平地機(jī)對(duì)相應(yīng)的沖擊碾壓作業(yè)面進(jìn)行仔細(xì)的清理以及整平。

3.2 設(shè)置相應(yīng)的觀(guān)測(cè)點(diǎn)標(biāo)志，對(duì)沉降標(biāo)志的實(shí)際高度進(jìn)行觀(guān)測(cè)。

3.3 在進(jìn)行沖擊碾壓工序前，對(duì)相關(guān)的路基含水量以及壓實(shí)程度進(jìn)行檢測(cè)。

3.4 沖擊壓路機(jī)一般有兩個(gè)沖擊輪，兩輪之間有一定的間隙，而且介質(zhì)受沖擊后落點(diǎn)間斷分布，所以沖擊壓實(shí)采用來(lái)回錯(cuò)輪的方式，輪跡之間不重疊，第二趟錯(cuò)輪時(shí)，一個(gè)單輪從第一趟輪跡間隙通過(guò)，依次類(lèi)推，直至整個(gè)表面被全部壓實(shí)一遍，第一遍后在縱向上錯(cuò)開(kāi)沖擊碾壓落點(diǎn)1/6沖擊輪周長(zhǎng)，保證每一個(gè)點(diǎn)都被壓實(shí).達(dá)到落點(diǎn)均勻分布、整體增強(qiáng)的目的。

3.5 沖擊壓實(shí)過(guò)程中，沖擊壓路機(jī)的行走線(xiàn)路采用環(huán)形法，對(duì)于較寬的路基，可先從路基中線(xiàn)開(kāi)始，到?jīng)_擊碾壓一端時(shí)轉(zhuǎn)向一邊側(cè)，沿路基邊側(cè)返回，到端頭然后再轉(zhuǎn)向路基內(nèi)，沿路基另外一側(cè)接近中線(xiàn)的位置開(kāi)始進(jìn)行第二趟錯(cuò)輪方式?jīng)_擊碾壓，并且每一次沖擊碾壓次數(shù)必須大于20遍，這樣才能使有效壓實(shí)深度所屬范圍內(nèi)的路基實(shí)現(xiàn)一定程度的均勻密實(shí)。

3.6 沖擊碾壓過(guò)程中如因輪跡過(guò)深而影響壓實(shí)進(jìn)行時(shí)，可用平地機(jī)平整后再?zèng)_擊壓實(shí)，若路基表面揚(yáng)塵，可用灑水車(chē)適量均勻?yàn)⑺^續(xù)沖擊碾壓。

3.7 當(dāng)整個(gè)沖擊碾壓結(jié)束時(shí)，用平地機(jī)整平施工沖擊碾壓路段，采用重型鋼輪壓路機(jī)將路基表面碾壓密實(shí)平整。

4 施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)

4.1 在進(jìn)行沖擊壓實(shí)操作以前，應(yīng)該對(duì)作業(yè)面的平整度進(jìn)行保證，并同時(shí)使用重型的壓路機(jī)（振動(dòng)壓路機(jī)）進(jìn)行壓實(shí)，當(dāng)這兩道工序完成后方可進(jìn)行沖擊壓實(shí)操作：如果作業(yè)面過(guò)于干燥，可以適當(dāng)?shù)臑⒁恍┧苊獗砻娉霈F(xiàn)粉塵化現(xiàn)象，防止能量傳遞受到阻礙。

4.2 在車(chē)輛轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)轉(zhuǎn)彎路線(xiàn)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，保證沖擊落點(diǎn)不會(huì)與前面施工的落點(diǎn)相重合，盡量減少波浪現(xiàn)象的發(fā)生；在沖擊碾壓施工過(guò)程中，應(yīng)保證勻速?zèng)_擊碾壓，如需要變速必須停機(jī)操作，并且在進(jìn)行一個(gè)完整的沖擊碾壓過(guò)程中不可變速。

4.3 在進(jìn)行沖擊碾壓施工過(guò)程中，保證正確的前進(jìn)方向，并且對(duì)可能出現(xiàn)的漏壓進(jìn)行有效的預(yù)防從路基的中間部分向兩側(cè)進(jìn)行沖擊碾壓時(shí)，與路基邊緣距離保持在1l0m以上。

4.4 如果是在傍山條件下進(jìn)行沖擊碾壓，應(yīng)保持從內(nèi)到外的沖擊碾壓順序，與邊緣位置的安全距離保持在115m以上。

4.5 如果在施工過(guò)程中遇到了結(jié)構(gòu)物，應(yīng)該及時(shí)調(diào)頭，并與之距離保證在5m以上，而距離背臺(tái)之間的距離應(yīng)當(dāng)小于2m加上臺(tái)高的大小，或者是接近15m的距離范圍內(nèi)。

4.6 距涵洞頂填土高小于215m的范圍和填石路基的石塊強(qiáng)度大于15MPa時(shí)，距涵洞頂小于4m的范圍不適宜沖擊壓實(shí)；有路肩式擋土墻的路段，或路堤式擋土墻的墻背部位不適宜沖擊壓實(shí)。

4.7 沖擊碾壓作業(yè)前，各系統(tǒng)管路及接頭部分應(yīng)無(wú)裂紋、松動(dòng)和泄漏現(xiàn)象，確認(rèn)正常后方可啟動(dòng)。

4.8 在整個(gè)施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)避免噪聲對(duì)周?chē)罨颦h(huán)境的影響，對(duì)施工時(shí)間進(jìn)行合理的安排。

5 結(jié)語(yǔ)

相關(guān)的試驗(yàn)結(jié)果表明，在經(jīng)過(guò)20遍以上的沖擊碾壓后，路基的壓實(shí)度得到不同程度的提高，并且原有路基的整體強(qiáng)度得到一個(gè)較大的提升。經(jīng)過(guò)沖擊碾壓的路基，達(dá)到了相應(yīng)的增強(qiáng)補(bǔ)壓的效果，并且路基施工后所出現(xiàn)的沉落現(xiàn)象得到一定程度的減少，提高了相應(yīng)的承載能力以及穩(wěn)定性。隨著行駛速度的不斷增加，載具能力提升、相關(guān)需求增加的

情況下，對(duì)道路質(zhì)量的要求也隨之增加，沖擊碾壓技術(shù)在我國(guó)目前道路施工中將被得到更為廣泛的推廣及應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[l] 祁義保.沖擊碾壓技術(shù)在高速公路改建工程中的應(yīng)用[J].城市道橋與防洪，2010（03）.

[2] 初磊.沖擊碾壓技術(shù)在高速公路路基施工中的運(yùn)用分析[J].科技傳播，2012（14）.

[3] 孫自壯，劉宏，唐薇等.沖擊碾壓技術(shù)在卵石混合土地基中的應(yīng)用[J].公路與汽運(yùn)，2012（01）.

[4] 龐旭卿，倪萬(wàn)魁.沖擊碾壓技術(shù)在濕陷性黃土路基整治中的應(yīng)用[J].鐵道建筑，2008（09）.

3.7 當(dāng)整個(gè)沖擊碾壓結(jié)束時(shí)，用平地機(jī)整平施工沖擊碾壓路段，采用重型鋼輪壓路機(jī)將路基表面碾壓密實(shí)平整。

4 施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)

4.1 在進(jìn)行沖擊壓實(shí)操作以前，應(yīng)該對(duì)作業(yè)面的平整度進(jìn)行保證，并同時(shí)使用重型的壓路機(jī)（振動(dòng)壓路機(jī)）進(jìn)行壓實(shí)，當(dāng)這兩道工序完成后方可進(jìn)行沖擊壓實(shí)操作：如果作業(yè)面過(guò)于干燥，可以適當(dāng)?shù)臑⒁恍┧?，避免表面出現(xiàn)粉塵化現(xiàn)象，防止能量傳遞受到阻礙。

4.2 在車(chē)輛轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)轉(zhuǎn)彎路線(xiàn)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，保證沖擊落點(diǎn)不會(huì)與前面施工的落點(diǎn)相重合，盡量減少波浪現(xiàn)象的發(fā)生；在沖擊碾壓施工過(guò)程中，應(yīng)保證勻速?zèng)_擊碾壓，如需要變速必須停機(jī)操作，并且在進(jìn)行一個(gè)完整的沖擊碾壓過(guò)程中不可變速。

4.3 在進(jìn)行沖擊碾壓施工過(guò)程中，保證正確的前進(jìn)方向，并且對(duì)可能出現(xiàn)的漏壓進(jìn)行有效的預(yù)防從路基的中間部分向兩側(cè)進(jìn)行沖擊碾壓時(shí)，與路基邊緣距離保持在1l0m以上。

4.4 如果是在傍山條件下進(jìn)行沖擊碾壓，應(yīng)保持從內(nèi)到外的沖擊碾壓順序，與邊緣位置的安全距離保持在115m以上。

4.5 如果在施工過(guò)程中遇到了結(jié)構(gòu)物，應(yīng)該及時(shí)調(diào)頭，并與之距離保證在5m以上，而距離背臺(tái)之間的距離應(yīng)當(dāng)小于2m加上臺(tái)高的大小，或者是接近15m的距離范圍內(nèi)。

4.6 距涵洞頂填土高小于215m的范圍和填石路基的石塊強(qiáng)度大于15MPa時(shí)，距涵洞頂小于4m的范圍不適宜沖擊壓實(shí)；有路肩式擋土墻的路段，或路堤式擋土墻的墻背部位不適宜沖擊壓實(shí)。

4.7 沖擊碾壓作業(yè)前，各系統(tǒng)管路及接頭部分應(yīng)無(wú)裂紋、松動(dòng)和泄漏現(xiàn)象，確認(rèn)正常后方可啟動(dòng)。

4.8 在整個(gè)施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)避免噪聲對(duì)周?chē)罨颦h(huán)境的影響，對(duì)施工時(shí)間進(jìn)行合理的安排。

5 結(jié)語(yǔ)

相關(guān)的試驗(yàn)結(jié)果表明，在經(jīng)過(guò)20遍以上的沖擊碾壓后，路基的壓實(shí)度得到不同程度的提高，并且原有路基的整體強(qiáng)度得到一個(gè)較大的提升。經(jīng)過(guò)沖擊碾壓的路基，達(dá)到了相應(yīng)的增強(qiáng)補(bǔ)壓的效果，并且路基施工后所出現(xiàn)的沉落現(xiàn)象得到一定程度的減少，提高了相應(yīng)的承載能力以及穩(wěn)定性。隨著行駛速度的不斷增加，載具能力提升、相關(guān)需求增加的

情況下，對(duì)道路質(zhì)量的要求也隨之增加，沖擊碾壓技術(shù)在我國(guó)目前道路施工中將被得到更為廣泛的推廣及應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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[3] 孫自壯，劉宏，唐薇等.沖擊碾壓技術(shù)在卵石混合土地基中的應(yīng)用[J].公路與汽運(yùn)，2012（01）.

[4] 龐旭卿，倪萬(wàn)魁.沖擊碾壓技術(shù)在濕陷性黃土路基整治中的應(yīng)用[J].鐵道建筑，2008（09）.

3.7 當(dāng)整個(gè)沖擊碾壓結(jié)束時(shí)，用平地機(jī)整平施工沖擊碾壓路段，采用重型鋼輪壓路機(jī)將路基表面碾壓密實(shí)平整。

4 施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)

4.1 在進(jìn)行沖擊壓實(shí)操作以前，應(yīng)該對(duì)作業(yè)面的平整度進(jìn)行保證，并同時(shí)使用重型的壓路機(jī)（振動(dòng)壓路機(jī)）進(jìn)行壓實(shí)，當(dāng)這兩道工序完成后方可進(jìn)行沖擊壓實(shí)操作：如果作業(yè)面過(guò)于干燥，可以適當(dāng)?shù)臑⒁恍┧?，避免表面出現(xiàn)粉塵化現(xiàn)象，防止能量傳遞受到阻礙。

4.2 在車(chē)輛轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)轉(zhuǎn)彎路線(xiàn)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，保證沖擊落點(diǎn)不會(huì)與前面施工的落點(diǎn)相重合，盡量減少波浪現(xiàn)象的發(fā)生；在沖擊碾壓施工過(guò)程中，應(yīng)保證勻速?zèng)_擊碾壓，如需要變速必須停機(jī)操作，并且在進(jìn)行一個(gè)完整的沖擊碾壓過(guò)程中不可變速。

4.3 在進(jìn)行沖擊碾壓施工過(guò)程中，保證正確的前進(jìn)方向，并且對(duì)可能出現(xiàn)的漏壓進(jìn)行有效的預(yù)防從路基的中間部分向兩側(cè)進(jìn)行沖擊碾壓時(shí)，與路基邊緣距離保持在1l0m以上。

4.4 如果是在傍山條件下進(jìn)行沖擊碾壓，應(yīng)保持從內(nèi)到外的沖擊碾壓順序，與邊緣位置的安全距離保持在115m以上。

4.5 如果在施工過(guò)程中遇到了結(jié)構(gòu)物，應(yīng)該及時(shí)調(diào)頭，并與之距離保證在5m以上，而距離背臺(tái)之間的距離應(yīng)當(dāng)小于2m加上臺(tái)高的大小，或者是接近15m的距離范圍內(nèi)。

4.6 距涵洞頂填土高小于215m的范圍和填石路基的石塊強(qiáng)度大于15MPa時(shí)，距涵洞頂小于4m的范圍不適宜沖擊壓實(shí)；有路肩式擋土墻的路段，或路堤式擋土墻的墻背部位不適宜沖擊壓實(shí)。

4.7 沖擊碾壓作業(yè)前，各系統(tǒng)管路及接頭部分應(yīng)無(wú)裂紋、松動(dòng)和泄漏現(xiàn)象，確認(rèn)正常后方可啟動(dòng)。

4.8 在整個(gè)施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)避免噪聲對(duì)周?chē)罨颦h(huán)境的影響，對(duì)施工時(shí)間進(jìn)行合理的安排。

5 結(jié)語(yǔ)

相關(guān)的試驗(yàn)結(jié)果表明，在經(jīng)過(guò)20遍以上的沖擊碾壓后，路基的壓實(shí)度得到不同程度的提高，并且原有路基的整體強(qiáng)度得到一個(gè)較大的提升。經(jīng)過(guò)沖擊碾壓的路基，達(dá)到了相應(yīng)的增強(qiáng)補(bǔ)壓的效果，并且路基施工后所出現(xiàn)的沉落現(xiàn)象得到一定程度的減少，提高了相應(yīng)的承載能力以及穩(wěn)定性。隨著行駛速度的不斷增加，載具能力提升、相關(guān)需求增加的

情況下，對(duì)道路質(zhì)量的要求也隨之增加，沖擊碾壓技術(shù)在我國(guó)目前道路施工中將被得到更為廣泛的推廣及應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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[3] 孫自壯，劉宏，唐薇等.沖擊碾壓技術(shù)在卵石混合土地基中的應(yīng)用[J].公路與汽運(yùn)，2012（01）.

[4] 龐旭卿，倪萬(wàn)魁.沖擊碾壓技術(shù)在濕陷性黃土路基整治中的應(yīng)用[J].鐵道建筑，2008（09）.