沖擊碾壓技術(shù)在公路施工中的應用分析

【摘要】由于國家對高速公路網(wǎng)絡的建設力度逐年增大，任何一段公路的建設攤鋪水泥混凝土或是瀝青前要進行碾壓壓實，沖擊碾壓技術(shù)就是這道工序有效的手段之一，在全國普遍使用。本文從沖擊碾壓技術(shù)的歷史背景、發(fā)展里程開始闡述，進一步分析了其具體的工藝步驟、技術(shù)要點以及后期監(jiān)測方法等，深入探討了沖擊碾壓技術(shù)在公路路基施工過程中的使用情況。

【關(guān)鍵詞】沖擊碾壓；路基；施工；工藝

一、引言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的公路建設也進入了一個快速發(fā)展的時期。隨著車輛人均保有量的逐年遞增，公路上的汽車不斷增多，尤其是長途重型卡車對公路的路基要求很高。長時間高負荷的碾壓可能導致路面破裂、路基受損，這就給高速公路的建設提出了更高的要求。我國高速公路建設要求標準十分嚴苛，其中對路基沉降要求就是一個重要標準。我國有很多地區(qū)的土質(zhì)結(jié)構(gòu)為潮陷型土壤結(jié)構(gòu)，不利于國家對路基沉降的要求。因此，加強路基建設尤為重要，攤鋪前的地面的有效碾壓是防止路面沉降、開裂、變形等后期問題的關(guān)鍵，沖擊碾壓技術(shù)是進行壓實作業(yè)的有效方法之一，有效降低地基下水分含量，施工后不再發(fā)生沉降、開裂、變形現(xiàn)象，而可以很好的強化路基土質(zhì)。

二、工作原理

沖擊壓路設備的使用時沖擊碾壓技術(shù)的主要體現(xiàn)，是在公路建設過程中，尤其是高速公路的建設中，尤為重要得到了廣泛關(guān)注和應用。基本原理就是將有個沖擊輪設計成一個規(guī)則形狀，將其加速反復滾動，將地面路基碾壓實，并且規(guī)律性的碾壓可以使得路基碾壓的較為均勻和壓實程度比較好，從能量守恒的角度分析，能量傳遞的中間介質(zhì)——沖擊設備，將沖擊輪的轉(zhuǎn)動將動能和勢能瞬間轉(zhuǎn)化給路面全部壓在路基上，成為壓實路基的主要能量來源。這種能量轉(zhuǎn)化的效率比較高、轉(zhuǎn)化的能量大小也比較適合壓實路基之需要。與其他的方式的壓實，例如靜止和震動碾壓相比較，沖擊碾壓技術(shù)在一個工作周期內(nèi)可以對路基進行2次有效的碾壓，能量轉(zhuǎn)化2次，沖擊碾壓技術(shù)的沖擊能量的特點是頻率較低、振幅較大，這種能量沖擊將傳播距離和深度更加深入。路基的壓實可以實現(xiàn)更加緊實。

這種強化路基的方法使用時間也是比較早的，在國外的一些建筑公司已經(jīng)使用這種方法對飛機跑道路基開始加固了。上世紀我國也開始引進這種技術(shù)，由于這種方法簡單有效，很好解決路基壓實問題，尤其對潮陷型土質(zhì)路基施工后沉降問題是有效的解決手段之一，所以在我國被引入之后迅速得到普及。我國關(guān)于公路路基尤其是高速公路和飛機跑道的建設要求和強制規(guī)范要求越來越嚴苛，沖擊碾壓技術(shù)被廣泛應用了。這種方法開始用于飛機跑道的路基施工加固工程，后來才逐步應用到高速公路的施工工地上。

三、基本特點

作為一種壓實路基的有效手段，沖擊碾壓技術(shù)具有很多優(yōu)勢和特點。

（1）.沖擊碾壓設備的工作振幅較大、頻率較低。和以前的壓實方法相比較，正好是反過來了，原來的震動式碾壓是振幅小，頻率高，現(xiàn)在這種沖擊碾壓技術(shù)的能量也是大大的超過以前的那種能量的。這兩者之間產(chǎn)生的震動波基本不存在差異。后者可以將傳遞給地基的能量有效的融合在一起。這樣的壓實效果尤為顯著。

（2）.能量沖擊較大。沖擊碾壓設備作業(yè)過程中，這種沖擊能量十分明顯。例如，沖擊碾壓設備在作業(yè)時，一般工作速度在10公里/小時，每小時可以沖擊次數(shù)可以達到35次以上。這種高強度的鎮(zhèn)壓將有效的能量傳到地基更深地地方。有利于地基的夯實。這種沖擊作業(yè)是以前任何設備都很難實現(xiàn)的。這種連續(xù)的能量沖擊將有效地提高緊實程度，進而降低水分含量，克服了以前的設備的束縛，達到提高的工作效率，緊實度提高了96%。

（3）.壓實的效率很高，成效明顯。強化路基土質(zhì)明顯。利用重力對土層進行壓實作業(yè)，可以有效降低土層的間隙、減少壓實后的沉降現(xiàn)象，同時降低土層含水能力，降低沉降的另一方面風險。而且這種方法是一種全面的夯實，有效提高了夯實的均勻度，降低了路面破裂可能的風險，提高了路基的使用性能，安全性、可靠性得到了明顯的提高。通過竣工后的檢測發(fā)現(xiàn)，地基的密度有效的提高了。夯實的深度也比其他的設備要深得多。范圍比其他設備要廣的多。對沉陷土質(zhì)的改善率大大提高，可以滿足特殊路段的壓實要求。

第四，使用的普遍，易于推廣普及。該種方法可以應用在潮陷型土質(zhì)的沉降，還有砂性、不飽和粘土質(zhì)結(jié)構(gòu)，可以有效降低施工成本，因為該種方法不需要很多建設工料，也就是一沖擊碾壓機械的使用租賃費用和人員工資。所以降低了施工過程的成本，其其他處理方法（加筋、注漿等）相比較費用大大減少，同時與其他處理手段比較，可以有效縮短建設工期，提高勞動效率。

四、應用流程

沖擊碾壓技術(shù)作為一種常用的夯實路基的手段，其工藝流程相對比較成熟。首先，選取沖擊碾壓、整地等的設備，進行一定時間的調(diào)度，同時可以同步開展的路基的基本情況的檢查，對路基地面開展清理整地的工作，清理雜草、垃圾，大的石塊等，填平路基面上的樹坑等洞穴，保證沖擊碾壓過程的順利開展，這時可以將一些檢測抽樣點的埋設同步進行。當完成碾壓沖擊作業(yè)之后，迅速檢測該路面的高度和地質(zhì)的緊實度，合理的沖擊碾壓工序?qū)⒂行У乇Ｕ险麄€壓實地基工作的順利完成。進一步降低施工成本，提高勞動效率，減少工期，提高施工的安全性能。

（1）整地環(huán)節(jié)。施工進入實質(zhì)性環(huán)節(jié)之前，施工方要對路基地面進行一次全面的整地清理工作，對于不平的地面要找平處理，對于地面上的一些垃圾、建筑廢料、雜樹等要及時清除，對于一些樹坑、廁坑、老井等要做填平處理。在整地過程中，要對地下的含水量進行實時監(jiān)測，一般深度要達到25公分左右，含水量一般達到7%。

（2）正式作業(yè)。沖擊設備的次數(shù)、方式、速度等參數(shù)是沖擊碾壓的關(guān)鍵。一般26公斤的三角兩輪碾壓沖擊設備兩輪的重量達到13噸，速度一般控制到10公里/小時。并保證勻速運動。每次的沖擊幅寬在3米左右，一個來回為一個周期運動。一般要進行25次碾壓沖擊每次運動要以公路的中心為基準，嚴禁重復碾壓沖擊和遺漏碾壓沖擊現(xiàn)象的出現(xiàn)。在錯輪時，每次的截面空隙可能在20公分。使得連接交界處壓實，保證整體效果。

（3）檢測環(huán)節(jié)。沖擊碾壓作業(yè)之后的工作就是土質(zhì)緊實度、含水量、均勻度、路面高度等參數(shù)的檢測。

五、作業(yè)時應注意問題

首先，如果地下有供水管網(wǎng)，在沖擊碾壓作業(yè)時，應設置一定的隔墊層，防止地下管網(wǎng)破裂，導致施工難度進一步增大以及造成更大的損失。其次，作業(yè)過程中發(fā)生降雨等情況，要提前作業(yè)完成路基的掩蓋工作，同時加強排澇，可以留下一定坡度，防止下雨后的積水迅速排出。最后注意沖擊碾壓作業(yè)后適當加水，尤其是炎熱的夏季，防止土石揚塵現(xiàn)象，同時處于安全考慮。另外，在檢查碾壓效果時，壓實作業(yè)前，選擇一定的壓實度監(jiān)測點，采集土樣，檢查土壤的壓實度的各項指標數(shù)據(jù)。保證壓實度達到95%以上，這樣才能滿足公路路基的要求。

六、結(jié)語

總而言之，沖擊碾壓技術(shù)在公路路基施工過程中的作用十分明顯。相比其他的路基處理手段，沖擊碾壓技術(shù)相對比較操作簡單，工藝簡化，成本較低，有效減少工期提高施工的效率，是一種值得推廣普及的施工作業(yè)手段。

參考文獻

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