公路路基施工沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用

肖海軍

（湖南路橋建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 湖南長(zhǎng)沙 410000）

1 引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了交通事業(yè)的進(jìn)步，路基是公路施工中十分關(guān)鍵的部分，路基施工質(zhì)量會(huì)直接影響整個(gè)公路工程施工質(zhì)量，因此為了確保路基施工質(zhì)量，應(yīng)該在施工過(guò)程中合理使用施工技術(shù)，促進(jìn)工程質(zhì)量水平的提高，保證公路使用安全性。

2 沖擊碾壓技術(shù)概述

2.1 沖擊碾壓技術(shù)原理

在公路路基施工中應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù)，主要目的就是對(duì)路基進(jìn)行壓實(shí)處理，在實(shí)際施工中，需要使用沖擊式壓實(shí)輪以及壓實(shí)機(jī)，對(duì)路基進(jìn)行不斷的壓迫，以提高其壓實(shí)度。通過(guò)沖擊碾壓設(shè)備的沖擊作用，能夠?qū)⒙访嬷械目諝鈹D壓出來(lái)，顆粒材料在沖擊力的作用下能夠結(jié)合的更加緊密，以確保其在后期使用中能夠承受更大的壓力，實(shí)現(xiàn)公路壽命的有效延長(zhǎng)。

2.2 沖擊碾壓技術(shù)施工工藝

2.2.1 沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用范圍

在沖擊碾壓技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該注意路基的填土高度、填筑材料以及作業(yè)面等方面。如果公路路基高度在150cm以上，則可以使用沖擊碾壓技術(shù)，反之則一些常規(guī)的碾壓技術(shù)會(huì)比較適用。在沖擊碾壓技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，需要加強(qiáng)對(duì)于填筑材料的選擇和使用，一般要求填筑原材料為砂型土，塑性指數(shù)應(yīng)該在12以上，天然含水量應(yīng)該在2%左右。公路路基施工作業(yè)面的要求是施工長(zhǎng)度在100m以上，最好在300～500m之間。

2.2.2 沖擊碾壓技術(shù)施工工藝

在沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該注意操作流程、施工設(shè)備以及其他施工細(xì)節(jié)，從而獲得最大施工效果，沖擊碾壓施工工藝流程如圖1所示。

3 工程實(shí)例

3.1 工程概況

在某公路路基填方施工中，高填方路段大約有5處，都處于洼地或者水田中，為軟土地基，填方的最大高度為18.0m。在實(shí)際施工中，面臨工期緊張的問(wèn)題，為了確保施工質(zhì)量，盡量避免施工后期路面出現(xiàn)沉降的問(wèn)題，在實(shí)際施工中，每填方高度120.0m，當(dāng)實(shí)際路基壓實(shí)度達(dá)到施工要求后，再使用沖擊碾壓壓路機(jī)對(duì)路基進(jìn)行碾壓施工，次數(shù)需在20次以上。

3.2 施工準(zhǔn)備工作

①準(zhǔn)備好灑水車、壓路機(jī)、平地機(jī)以及牽引車，而且還要準(zhǔn)備好壓實(shí)度檢測(cè)工具；②進(jìn)行公路路基沖擊碾壓施工，當(dāng)填土高度達(dá)到?jīng)_擊高度后，使用平地機(jī)進(jìn)行整平，在此過(guò)程中，要確保均勻沖擊碾壓；③對(duì)施工路面進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)。

圖1 沖擊壓實(shí)施工工藝流程圖

在對(duì)公路路基進(jìn)行沖擊碾壓前，必須詳細(xì)統(tǒng)計(jì)公路路基的各種物理特性，得到準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，包括顆粒含量、含水量、最大干密度、液塑限以及GBR值等等，然后再在路基上進(jìn)行科學(xué)合理的布置、標(biāo)記。

通過(guò)上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)于路基填料，應(yīng)該選擇低液限粘土，最佳含水量為8.0%左右，最大干密度為2.2，在該公路路段，每隔20m設(shè)置3個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，3個(gè)檢測(cè)點(diǎn)應(yīng)該分別布設(shè)在路基的中線右邊線1m以及左邊線1m位置，并且使用水準(zhǔn)儀對(duì)高程進(jìn)行測(cè)定；然后采用灌砂法對(duì)每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的路基壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄。

3.3 沖擊碾壓施工步驟

3.3.1 填土、整平施工

在公路路基施工前，首先需要進(jìn)行地基檢測(cè)以及測(cè)量放樣，然后就可以進(jìn)行填土和整平施工。在填土和整平前，首先需要在路基上鋪設(shè)好方格網(wǎng)，必須注意填筑寬度，通常需要預(yù)留一定的寬度，因?yàn)樵跊_擊碾壓施工過(guò)程中，地基土?xí)騼蓚?cè)發(fā)生位移，因此，如果沒(méi)有預(yù)留一定的寬度，則很難獲得良好的壓實(shí)效果。在路基整平過(guò)程中，還應(yīng)該對(duì)地基地表以下20cm左右的填土進(jìn)行含水量檢測(cè)，當(dāng)含水量達(dá)到8%之后才可繼續(xù)進(jìn)行下一步施工，這樣就能確保路基的壓實(shí)度，保證公路路基施工質(zhì)量。

3.3.2 沖擊碾壓施工

（1）碾壓速度

通常情況下，沖擊壓路機(jī)碾壓的速度會(huì)影響到碾壓的效果，如果碾壓速度過(guò)高，沖擊壓路機(jī)的碾輪對(duì)于路基土體的形變還沒(méi)有完全的固定，壓路機(jī)的對(duì)于路基的作用力就已經(jīng)消失，一旦壓力消失這種形變也就可能恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，因此壓實(shí)就達(dá)不到所期的要求。但是，如果碾壓的速度過(guò)低，則會(huì)影響到施工的效率，延誤工期。從大量的施工實(shí)踐中可以得出沖擊壓路機(jī)的最為有效的速度應(yīng)該控制在3～6km/h。

（2）碾壓遍數(shù)

沖擊壓路機(jī)在施工工藝上與如今的壓路機(jī)有著很大的不同，先進(jìn)的壓路機(jī)的施工方法是半輪或者是重疊碾壓。而沖擊壓路機(jī)是在這基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，沖擊壓路機(jī)使用的是雙輪碾壓。沖壓路機(jī)每一個(gè)輪的寬度是90cm，兩輪的間隔是117cm，沖擊碾壓的跨度達(dá)到4m。碾壓時(shí)要碾壓兩次才能將路面碾壓完一遍，每一遍的第二次碾壓的是第一次碾壓的兩輪間距之間的沒(méi)有碾壓的部分，理論上沖擊碾壓兩邊所留的間隙是13cm。第二遍的碾壓要將第一遍時(shí)沒(méi)有碾壓到的間隙全部碾壓，要達(dá)到這樣的要求所需要做的是壓路機(jī)的兩個(gè)滾輪向內(nèi)移動(dòng)20cm。第三遍時(shí)就要重復(fù)到第一遍的位置，如此反復(fù)碾壓，直到達(dá)到所要求的碾壓效果。沖擊碾壓時(shí)，每碾壓五遍就要進(jìn)行交換作業(yè)，一般的碾壓要就不同的土石顆粒選擇不同的碾壓遍數(shù)，但也就是20～40遍，這樣做可以使得路基得到均勻的加固層，其厚度一般是100～150cm。

因此，碾壓遍數(shù)的選擇也必須要控制在最佳值，碾壓的遍數(shù)過(guò)少就不會(huì)達(dá)到所要求的壓實(shí)度；如果碾壓的遍數(shù)過(guò)多，此時(shí)會(huì)有一個(gè)相當(dāng)好的壓實(shí)度，但是必然會(huì)影響施工效率，這種情況也是不適用的。在大量的施工中可以知道，對(duì)于沖擊壓路機(jī)一般選擇20遍為最佳的碾壓遍數(shù)。

（3）碾壓方式

對(duì)于碾壓方式選擇也必須要高度的重視，因?yàn)樗饕P(guān)系到施工的工序，因此也一定會(huì)影響到路基的壓實(shí)效果。主要指碾壓工序的編排，它對(duì)壓實(shí)效果有較明顯的影響，因此碾壓的工序一般是先對(duì)土壤做一定的壓實(shí)，當(dāng)路基有一定的承載能力后，在使用沖擊壓路機(jī)壓實(shí)。

3.3.3 測(cè)點(diǎn)回復(fù)與數(shù)據(jù)記錄

在公路路基沖擊碾壓施工完成后，還應(yīng)該對(duì)實(shí)際效果進(jìn)行檢測(cè)，主要有厚度檢測(cè)和壓實(shí)度檢測(cè)兩個(gè)方面。其中，厚度檢測(cè)的檢測(cè)對(duì)象是路基的松鋪厚度以及壓實(shí)厚度，一般采用定點(diǎn)觀測(cè)或者抽樣檢測(cè)的方法。對(duì)于厚度值，是通過(guò)鐵釘系紅布條，取得其平均值進(jìn)行計(jì)算。

在本次工程中，對(duì)壓實(shí)度測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，準(zhǔn)確測(cè)量測(cè)點(diǎn)的高程，注意做好詳細(xì)的檢測(cè)記錄。通常情況下，公路路基的上半部厚度大于30cm，在沖擊碾壓施工后，路基土就會(huì)成為塊狀，或者完全松散開(kāi)，此時(shí)為了準(zhǔn)確測(cè)量公路路基壓實(shí)度，必須將30cm厚的土挖除，然后再進(jìn)行檢測(cè)。

在該工程公路路基沖擊碾壓施工中，需要沖擊碾壓20次以上，分別在5次、10次、15次、20次進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

表1 沖擊碾壓施工中的數(shù)據(jù)匯總

通過(guò)對(duì)表1進(jìn)行分析研究得出，該公路經(jīng)過(guò)沖擊碾壓施工后，路基壓實(shí)度基本符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。另外，每次澆筑1.5m厚度時(shí)，必須確保沖擊碾壓次數(shù)在20次以上，這樣才能有效提高公路路基壓實(shí)度。本工程沖擊碾壓20次后，路基碾壓效果良好。

3.4 施工注意事項(xiàng)

3.4.1 嚴(yán)格控制作業(yè)路段的長(zhǎng)度

將沖擊碾壓技術(shù)運(yùn)用于公路路基施工中，沖擊壓路機(jī)所需的調(diào)頭范圍比較大，如果公路施工路段較短，則壓路機(jī)會(huì)對(duì)施工效率造成不良影響，所以將壓路機(jī)應(yīng)用于長(zhǎng)路段施工中，這樣才能保證連續(xù)作業(yè)，保障公路路基碾壓效果。

3.4.2 嚴(yán)格控制路基土體的含水量

在實(shí)際施工中，壓路機(jī)會(huì)對(duì)公路地基造成巨大的沖擊力，公路表面50cm的土體的含水量會(huì)對(duì)施工效果產(chǎn)生較大影響，如果含水量過(guò)大，則會(huì)導(dǎo)致很多病害的發(fā)生，所以應(yīng)該加強(qiáng)土體含水量的控制。如果土體含水量過(guò)大，則公路施工前，需要進(jìn)行晾曬處理，這樣才能保證施工效果；如果含水量嚴(yán)重超標(biāo)，則應(yīng)該進(jìn)行挖掘處理。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上文所述，通過(guò)實(shí)例分析得出，將沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用于公路路基施工中，不僅能夠提高路基穩(wěn)定性，而且還可以有效提高路基夯實(shí)質(zhì)量，延長(zhǎng)公路施工壽命。在實(shí)際的工程應(yīng)用中，應(yīng)該做好施工準(zhǔn)備工作，并在施工過(guò)程中加強(qiáng)檢測(cè)和記錄，合理施工，確保施工質(zhì)量，有利于縮短施工時(shí)間，節(jié)約施工投資成本。

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