路基補(bǔ)強(qiáng)中的沖擊碾壓施工實(shí)驗(yàn)探究

張建云

（江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江212143）

1 工程概況

某高速公路施工路段，全線主線雙向四車道，相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：路面：瀝青混凝土；全線路基寬度：25m；行車速度：100km/h；施工周期：2a。

由于業(yè)主要求將原本預(yù)定3年完成的施工任務(wù)在2年內(nèi)完成，在加快路基施工步伐的同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)對路基總沉降、剩余沉降以及工后沉降量的有效控制，確保路基的壓實(shí)度、整體強(qiáng)度以及均勻度充分滿足設(shè)計(jì)要求，本單位對路基實(shí)施沖擊碾壓補(bǔ)強(qiáng)施工，從而有效確保工后路基的穩(wěn)定性。

2 沖擊碾壓施工方案

2.1 設(shè)備選擇

主要設(shè)備：沖擊式壓實(shí)機(jī)、三邊形壓實(shí)輪

相關(guān)規(guī)格參數(shù)如下，沖擊勢能：25kJ；沖擊輪寬：2×900mm；壓實(shí)輪凈重：2×6t；總壓實(shí)力：3500～5000kN；牽引機(jī)功率：≧220kW；最佳速度：12km/h。

輔助設(shè)備：光輪壓路機(jī)、平地車、灑水車等。

2.2 路段選擇

實(shí)驗(yàn)路段區(qū)間長200m，路基寬度25m。先采用普通壓路機(jī)進(jìn)行分層碾壓，然后按照相關(guān)施工工藝對路基進(jìn)行回填（確保回填高度﹥6m）。

對碾壓路段進(jìn)行驗(yàn)收，確認(rèn)合格后，在路基橫截面左、中、右（左端距離起始位置50m，右端距離終點(diǎn)位置50m，相互之間間隔50m）。將帶紅布條的大鐵釘釘入路基相應(yīng)位置處，并使鐵釘頂面與路基基面保持相平。

在進(jìn)行沖擊碾壓之前，對鐵釘?shù)臉?biāo)高進(jìn)行認(rèn)真測量，如圖1所示挖適宜深度的深坑，采取灌砂法來有效檢測路基的壓實(shí)度。

2.3 施工工藝

在實(shí)際施工過程中，主要遵照以下施工流程。

①場地放樣→②清理場地→③周邊防護(hù)→④測量、記錄碾壓前場地的密實(shí)度與高程→⑤灑水、刮平、靜壓→⑥沖擊碾壓（碾壓遍數(shù)：1～5遍；時(shí)速：﹥12km/h）→⑦測量左深、中深、右深處的密實(shí)度與高程→⑧刮平、均勻?yàn)⑺?、靜壓

按照以上施工流程，重復(fù)沖擊碾壓5～10、10～15以及15～20遍，準(zhǔn)確檢測其密實(shí)度與高程，并做好相應(yīng)記錄。

2.4 施工注意事項(xiàng)

在整個(gè)施工過程中，施工人員必須充分重視以下注意事項(xiàng)，積極采取措施進(jìn)行有效防范。

（1）壓實(shí)外緣與路肩外緣應(yīng)保持足夠距離。基于實(shí)際工作時(shí)，沖擊式壓路機(jī)具有很大的沖擊能量，為了避免路肩遭到損壞，應(yīng)使壓實(shí)外緣與路肩外緣相距1m左右。

（2）路床應(yīng)具備充足的沖擊壓實(shí)條件。實(shí)際作業(yè)時(shí)，當(dāng)遇到障礙物時(shí)，沖擊碾壓路機(jī)應(yīng)及時(shí)調(diào)頭，并確保安全距離≧5m。同時(shí)，沖擊壓實(shí)路床前，應(yīng)確保板涵頂上填土﹥3m、管涵、拱涵上方填土﹥2.5m。

（3）有效減少波浪現(xiàn)象。在實(shí)際施工過程中，當(dāng)采用25kJ沖擊式壓路機(jī)沖擊碾壓數(shù)遍后，路基地面將呈現(xiàn)波浪形，嚴(yán)重時(shí)將會導(dǎo)致跳車現(xiàn)象的產(chǎn)生，對車速與沖擊效果產(chǎn)生很大影響。因此，施工人員必須積極采取措施有效減少波浪現(xiàn)象。首先，及時(shí)整平地面，根據(jù)現(xiàn)場揚(yáng)塵狀態(tài)與土質(zhì)含水量情況，適時(shí)、適當(dāng)進(jìn)行灑水，從而有效避免路基表面粉層化，使能量能夠高效傳遞到深層。其次，每次車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，應(yīng)合理調(diào)整轉(zhuǎn)彎路線，避免沖擊凹輪落點(diǎn)的一再重復(fù)，進(jìn)一步減少波浪現(xiàn)象。

3 沖擊碾壓對路基的補(bǔ)強(qiáng)效果分析

碾壓路基至5、10、15和20遍時(shí)，分別記錄此時(shí)所測得的鐵釘標(biāo)高以及相應(yīng)左（50m）、中（100m）、右（150m）深處的壓實(shí)度，然后根據(jù)所得數(shù)據(jù)計(jì)算相應(yīng)階段的壓實(shí)度與沉降量，最終得出以下數(shù)據(jù)，如表1所示。

結(jié)合表1數(shù)據(jù)，做出沖擊碾壓遍數(shù)與密實(shí)度的關(guān)系柱狀圖，如圖2所示。

根據(jù)圖2所示，不難發(fā)現(xiàn)，隨著沖擊碾壓遍數(shù)的增加，路基的壓實(shí)度隨之不斷升高。其壓實(shí)度平均增量分別為1.45%、1.07%、0.77%、0.49%。由壓實(shí)度的平均增量變化可以看出，隨著碾壓遍數(shù)的遞增，壓實(shí)效果逐漸遞減。

結(jié)合表1數(shù)據(jù)，做出沖擊碾壓遍數(shù)與沉降量的關(guān)系柱狀圖，如圖3所示。

根據(jù)圖3所示，不難發(fā)現(xiàn)，隨著沖擊碾壓遍數(shù)的增加，路基的沉降量隨之不斷升高。其沉降量平均增量分別為2.65%、1.47%、1.29%、0.83%。由沉降量的平均增量變化可以看出，隨著碾壓遍數(shù)的遞增，沉降速度逐漸變慢。

綜合以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們可以認(rèn)為，對路基進(jìn)行沖擊碾壓施工，能夠有效增大路基的壓實(shí)度與沉降量，進(jìn)一步提升路基施工的穩(wěn)定性。事實(shí)上，筆者對現(xiàn)場路堤沉降量進(jìn)行觀測記錄，發(fā)現(xiàn)當(dāng)路基壓實(shí)度達(dá)到相應(yīng)規(guī)范要求時(shí)，此時(shí)的工后沉降率約為4%；而經(jīng)沖擊式壓路機(jī)作業(yè)后，路基進(jìn)一步下沉，工后沉降率降低至0.1～0.15%。也就是說，對路基進(jìn)行沖擊碾壓施工，能夠有效降低路堤的工后沉降率，很好避免因差異變形而產(chǎn)生的裂縫。

此外，對路基進(jìn)行沖擊碾壓施工，還能夠使路基形成厚為1.0～1.5m的沖碾均勻、連續(xù)以及密實(shí)的加固層，顯著提升路基路面的穩(wěn)定性與綜合強(qiáng)度，對于延長路面使用壽命具有十分重要的意義。

4 結(jié)語

綜上所述，合理運(yùn)用沖擊碾壓法，能夠?qū)崿F(xiàn)對已碾壓成型路基、路堤的快速補(bǔ)強(qiáng)，有效增大路基的壓實(shí)度與沉降量，進(jìn)一步提升路基施工的穩(wěn)定性；能夠有效降低路堤的工后沉降率，很好避免因差異變形而產(chǎn)生的裂縫；能夠使路基形成一定厚度的加固層，有效延長路面使用壽命。因此，在實(shí)際路基施工過程中，合理運(yùn)用沖擊碾壓進(jìn)行路基補(bǔ)強(qiáng)，不失為一種既經(jīng)濟(jì)、又高效的先進(jìn)施工方法。

［1］劉小力，劉其園.路基補(bǔ)強(qiáng)中的沖擊碾壓施工實(shí)驗(yàn)[J].人民長江，2009，40（12）.

［2］李靜.路基沖擊碾壓實(shí)驗(yàn)及施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013（24）.