高速公路沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用分析

李雪鋒（黑龍江中鐵建設(shè)監(jiān)理有限責任公司 黑龍江 哈爾濱 150006）

高速公路沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用分析

李雪鋒
（黑龍江中鐵建設(shè)監(jiān)理有限責任公司 黑龍江 哈爾濱 150006）

沖擊碾壓技術(shù)的實現(xiàn)主要通過沖擊碾壓機等機械設(shè)備實現(xiàn)對施工路基路面的壓實處理，其能很好地改善路基沉降、強度不均勻等缺陷，具有很好的發(fā)展前景。文章結(jié)合工程應(yīng)用實例，介紹了沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用工藝與效果，并提出了沖擊碾壓施工的注意事項。

高速公路；沖擊碾壓；路基；注意事項

引言

沖擊碾壓技術(shù)是近年來新發(fā)現(xiàn)的與巖土工程壓實有關(guān)的一種壓實技術(shù)，能夠很好地解決施工后路面沉降、差異沉降以及裂紋等問題，增強了高速公路路基的穩(wěn)定性、整體強度均勻性等，因而在實際工程中得到廣泛使用⑴。沖擊碾壓技術(shù)就是利用沖擊壓實機，該設(shè)備配有壓實輪，通過牽引機帶動壓實輪旋轉(zhuǎn)將其升高而后放下，在這個過程中將勢能轉(zhuǎn)化成對施工地面的沖擊動能，并結(jié)合滾壓等其他方式促使土質(zhì)內(nèi)的顆粒發(fā)生形變等變化。隨著施工地面內(nèi)沖擊能量的積攢，土質(zhì)內(nèi)顆粒密度增大，進而導致整個施工路基被壓實。

1 工程概況

某高速公路采用高填方路基沖擊壓實工程挖方70萬m3左右，主要進行填方的路基大約82萬m3，其填方最大高度為18 m,施工路基大部分處于水田和洼地中。由于工期緊迫，為了盡可能保證施工質(zhì)量，使施工后沉降量盡可能小，施工中，應(yīng)在路基壓實情況符合標準的前提下，每填高115 m后都要使用沖擊壓實機對路基進一步進行壓實處理，沖擊次數(shù)最少20次。

2 沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用

2.1 沖擊碾壓施工

在施工過程中，首先需要將沖擊壓實機從路基的一端駕駛到路基中間區(qū)域，再調(diào)轉(zhuǎn)方向返回到起點，而后將該機械設(shè)備駛向路基兩側(cè)。在該過程中，牽引機需要保證壓實機的壓實輪經(jīng)過路徑的重疊率至少為 35%，才能保障施工作業(yè)路基路面的壓實效果。具體步驟如下：

(1)利用平地機對進行沖擊碾壓處理后的路基路面進行平整度處理和雜質(zhì)清理。

(2)選取適當?shù)挠^測點并設(shè)立標記，以便觀察實際的沉降高度。

(3)在進行沖擊碾壓施工前，要對進行施工的路基含水量和壓實程度進行檢測。

(4)一般的沖擊壓實機設(shè)置有兩個沖擊輪，并且在兩輪間存在一定的空隙，在沖擊力的作用下，介質(zhì)的落點并不是連續(xù)分布，因此沖擊碾壓技術(shù)是利用來回錯輪的方式來進行工作。在第二次錯輪時，其中一個輪子從第一次壓實后留下的輪子軌跡空隙間通過，按照這種方式進行重復處理，直到整個表面都被壓實一遍。第一次壓實處理后需要保證在縱向方向上避開沖擊碾壓形成的落點 1/5沖擊輪周長，以實現(xiàn)路基路面落點均勻分布，從而使其壓實強度滿足標準需求。

(5)在沖擊碾壓進行的過程中，沖擊壓實機使用環(huán)形路線對路基進行壓實處理。對于寬度較大的路基，沖擊壓實機可以從路基的中心線開始行走，到達路基的另一端后，再轉(zhuǎn)向路基的一邊側(cè)，沿著該路線回到起始一端，而后換到路基的另一邊側(cè)靠近中心線的地方繼續(xù)以錯輪方式進行沖擊壓實處理。每次沖擊碾壓時，沖擊次數(shù)至少要達到20 遍，以此確保在壓實范圍內(nèi)的路基的強度能夠均勻分布，并且達到標準要求。

(6)在沖擊碾壓過程中會存在一些問題，可進行針對性的處理。例如：在進行沖擊碾壓時，車輪軌跡深度過大會對壓實情況造成不良影響，此時可以通過平地機將路基路面進行平整處理，而后再進行沖擊壓實；在進行沖擊碾壓時路面若出現(xiàn)很大揚塵，可用灑水車協(xié)助處理后再進行沖擊碾壓。

(7)沖擊碾壓結(jié)束后，使用平地機對沖擊碾壓路基路面平整度進行改善，而后利用重型鋼輪壓路機提高該路段的壓實程度與平整度。

2.2 測點與數(shù)據(jù)情況

對測點進行二次測量，比較第二次測量時測點的高程值，并將數(shù)據(jù)記錄好。這是因為在路基表層大致25 cm范圍內(nèi)的土質(zhì)經(jīng)過沖擊壓實機的沖擊力作用后會呈現(xiàn)塊狀或者松散狀態(tài)，因而在進行壓實檢測之前需要將這部分的土質(zhì)除去，而后再按照標準檢測方法對測點進行檢測并記錄數(shù)據(jù)。

2.3 數(shù)據(jù)分析

在沖擊碾壓實施的過程中記錄下沖擊次數(shù)為5次、10次、15次以及20次后的高程值與對應(yīng)的壓實數(shù)據(jù)，并將各數(shù)據(jù)整理繪制成表，實施工后達到標準要求，同時當每次填筑層達到 1. 6 m厚度時，對其沖擊次數(shù)最少達到20次才能進行下一步工作——壓沉，如此可更好地提高壓實度，通常在4%左右。路基經(jīng)過20次沖擊壓實處理后，其壓實程度已基本達到理想效果。所以，本文認為對路基進行沖擊壓實處理的次數(shù)最少為20 次，同時厚度應(yīng)該維持在1. 6 m，并且重合的線路至少要達到2. 5 m。

3 沖擊碾壓過程中的注意事項

(1)在進行沖擊壓實處理之前，需要對作業(yè)路基路面的平整度進行處理，還可以通過重型的壓路機對該路段進行壓實，當這兩項工作處理完之后才可以實施沖擊壓實技術(shù)。如果施工路面過于干燥就容易在沖擊碾壓過程中出現(xiàn)大量的揚塵，可以利用灑水車適當灑些水，從而控制能量的傳遞。

(2)在沖擊碾壓進行的過程中，需要控制好車輛的行走路線，尤其在車輛轉(zhuǎn)彎時，對其轉(zhuǎn)彎路線要及時并恰當調(diào)整，防止后續(xù)沖擊落點和之前的施工落點相重合，盡可能避免波浪現(xiàn)象出現(xiàn)；另外，要保持沖擊碾壓進行速度的一致性，在需要改變速度時，一定要在完成一個完整的沖擊碾壓程序且關(guān)機后才能進行，確保每個路徑下的壓實度一致。

(3)要確保沖擊碾壓施工時行走方向的正確性，同時對可能存在的漏壓情況設(shè)有預防和應(yīng)對方案。當沖擊碾壓路徑是從路基中心線向其邊側(cè)線進行時，需要保證與該路段邊緣距離至少為115 m。 對于施工路段靠山的情況，進行沖擊碾壓施工順序要從內(nèi)而外進行，并保證其與邊緣的安全距離至少為 120 m。

(4)在進行施工時若發(fā)現(xiàn)堅硬物體，需要馬上改變方向，并與其距離至少6 m，同時離背臺最大距離為3 m，考慮到臺高，可控制在20 m左右的范圍內(nèi)。

(5)當涵洞頂?shù)奶钔粮叨冗_不到220m以及填石路基的石塊強度＞20 MPa的情況下，在離涵洞頂5 m以內(nèi)的范圍不能進行沖擊壓實工藝；此外，對于存在路肩式擋土墻及路堤式擋土墻的地段不能采用沖擊碾壓技術(shù)。

(6)進行沖擊碾壓施工前，需要確認與施工相關(guān)的管道及其接口處沒有裂紋、松動以及泄漏等情 況，而后才能啟動施工工程。

(7)進行沖擊碾壓施工時，需要合理控制施工 所產(chǎn)生的噪聲對周圍生活環(huán)境以及生態(tài)環(huán)境所造 成的影響，合理安排工人的施工時間。

4 結(jié)語

隨著社會發(fā)展的需求，對高速公路的行駛速度、承載能力等方面的要求也 愈來愈嚴苛，在此情形下，沖擊碾壓技術(shù)將會在高 速公路施工中得到廣泛推廣和應(yīng)用。通過多次對實驗數(shù)據(jù)進行分析總結(jié)發(fā)現(xiàn)，當對路基進行至少20遍沖擊壓實處理后，其壓實度可以在不同程度上得到提高，同時該路段的路基整體強度也明顯增強。施工后的路基實現(xiàn)了與其對應(yīng)的增強補壓目標，與此同時，該段路基進行沖擊碾壓處理后，沉降現(xiàn)象得到很好的改善，其整體承載能力與穩(wěn)定性均明顯增強。

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