沖擊碾壓技術(shù)在粉土路基施工中的應(yīng)用研究

高 靜

(山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006)

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沖擊碾壓技術(shù)在粉土路基施工中的應(yīng)用研究

高 靜

(山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006)

介紹了沖擊碾壓法的作用機(jī)理，簡述了沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用范圍及碾壓行走路線，并探討了沖擊碾壓技術(shù)在粉土路基施工中的技術(shù)要點，旨在提升公路路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。

粉土路基，沖擊碾壓技術(shù)，施工工藝，路面

0 引言

在路基施工過程中，由于受到填充物料結(jié)構(gòu)、傾斜地形及土壤情況等不利因素的影響，路基很容易出現(xiàn)沉陷變形等一系列問題，進(jìn)而降低路基服務(wù)功效。對于粉土路基來說，由于其具有遇水易飽和、粘聚性較差以及承載能力不穩(wěn)定等因素，粉土路基很容易出現(xiàn)水損害問題。如果可以結(jié)合工程建設(shè)實際情況，將沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用于工程施工中，有利于路基硬度、均衡性的提升，同時還能有效鞏固特殊路基，其發(fā)展前景非常廣闊。

1 沖擊碾壓法的作用機(jī)理

沖擊碾壓法是指利用沖擊碾壓機(jī)三角輪，在速度牽引作用之下進(jìn)行碾壓，其產(chǎn)生的沖擊力會從最大范圍使路基逐漸密實，最終達(dá)到夯實的作用效果。沖擊碾壓機(jī)壓實輪為雙瓣三角形凸輪式?jīng)_擊輪，沖擊輪在縱向以每前行一周壓實1/6輪的運(yùn)行方式進(jìn)行碾壓，同時還要在同一碾壓帶上錯輪碾壓6次，這相當(dāng)于利用圓輪壓路機(jī)進(jìn)行一遍碾壓。所以，利用沖擊式壓力機(jī)進(jìn)行路基碾壓的過程中，同一碾壓帶縱向必須進(jìn)行6次以上的沖擊，這樣才能在縱向土層達(dá)到均勻的效果。而橫向錯輪碾壓則按照沖擊輪寬度對輪跡重疊寬度進(jìn)行確定。當(dāng)沖擊輪的寬度是0.9 m，同時兩輪之間有1.2 m距離，而每次需要0.2 m重疊時，只有進(jìn)行2次錯輪重疊碾壓，才能將兩輪之間的空間覆蓋住。

2 沖擊碾壓技術(shù)的施工工藝

2.1 應(yīng)用范圍

沖擊碾壓技術(shù)在路基工程中應(yīng)用時，應(yīng)注意路基的建造材料、填埋深度及施工作業(yè)流程等相關(guān)因素，通常情況下沖擊碾壓技術(shù)可以應(yīng)用在路基深度超過1.5 m的情況中，而如果路基深度在1.5 m以下，則應(yīng)選用常規(guī)碾壓技術(shù)。在路基施工過程中應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù)時，應(yīng)充分注意填埋材料的選擇，一般可以選擇砂性土，其塑性指數(shù)應(yīng)該超過12，同時含水量應(yīng)該在2%左右，此外，作業(yè)面的長度最好不低于100 m，最佳長度應(yīng)該在300 m～500 m之間。對于塑性指數(shù)比較小，同時粒徑未超過0.075，且顆粒含量超過50%的粉土路基來說，直接將其作為路基，很容易出現(xiàn)水損害等相關(guān)問題。因此如果遇到了粉土路基，必須進(jìn)行特殊處理，而當(dāng)前使用最多的處理措施就是應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù)。

2.2 沖擊碾壓技術(shù)施工工藝

在粉土路基施工中應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù)，通過沖擊壓路機(jī)較大的振動力、沖擊力及碾壓重力作用，路基壓實深度可以有效增加，并提升路基承載力與強(qiáng)度。但是在應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù)的過程中，應(yīng)充分關(guān)注施工器材、施工流程與其他相關(guān)細(xì)節(jié)，這樣才能保證施工效果最大化。與普通壓路機(jī)相比沖擊壓路機(jī)的壓實工藝不同，通常情況下沖擊型壓路機(jī)不需要利用壓半輪的方式，也不需要應(yīng)用重復(fù)碾壓的方法，而是需要按照沖擊力朝著土壤深處擴(kuò)散分布，利用新型碾壓方法展開施工作業(yè)，圖1為我們展示了具體的運(yùn)作情況。

2.3 碾壓行走路線

按照“先兩邊，后中間”的順序進(jìn)行沖擊碾壓，其軌跡雖然相接但是不重合，將整個路基表層覆蓋住，這就是一遍沖碾。在碾壓過程中，通常會利用橫向排壓法進(jìn)行碾壓，使用的YCT沖擊壓路機(jī)兩輪的寬度均為90 cm，內(nèi)側(cè)邊距1.17 m，兩次運(yùn)作將一次沖擊完成，最終形成的碾壓帶寬度為4 m。第二次單輪從第一次兩輪內(nèi)側(cè)穿過，穿過之后形成沖碾間隙，其兩邊寬帶是13 m。在二遍沖碾過程中，需要一次碾壓向內(nèi)側(cè)移動20 cm，然后進(jìn)行沖碾。從圖2可以看出，碾壓過程中需要從路基的一側(cè)朝著另外一側(cè)推行，一直到將所有碾壓次數(shù)完成為止。在路基沖擊碾壓過程中，軌跡不能太深，否則將會對壓路機(jī)的前行速度造成不利影響，因此通常會利用推土機(jī)將路面打理平整，然后才能進(jìn)行后續(xù)沖碾。值得注意的是，如果沖擊碾壓過程中路面有大量灰塵揚(yáng)起，通常需要利用灑水車進(jìn)行灑水。

3 沖擊碾壓施工作業(yè)實例分析

3.1 工程項目概況

某公路改建工程項目的路線從東南到西北行進(jìn)，全路線的長度是26.24 km，該工程項目局部路段地表有粘質(zhì)土層、粉質(zhì)土層覆蓋，一旦處理不慎將會對路基與路面造成非常嚴(yán)重的不良后果。按照該工程項目的實際情況，結(jié)合以往的施工經(jīng)驗，該工程利用25 kJ三邊形雙輪沖擊壓路機(jī)進(jìn)行沖擊碾壓，并將碾壓速度控制在12 km/h～15 km/h的范圍內(nèi)。

3.2 沖擊碾壓施工前的調(diào)查

在沖擊碾壓施工開始之前，應(yīng)仔細(xì)調(diào)查沖擊碾壓范圍內(nèi)所有構(gòu)造物、地下管線設(shè)施，同時按照這些構(gòu)造物的實際情況有針對性的選擇保護(hù)措施，具體保護(hù)距離可以以表1為參照。

表1 沖擊碾壓保護(hù)距離 m

3.3 沖擊碾壓施工準(zhǔn)備工作

在開始沖擊碾壓之前，應(yīng)將現(xiàn)場平整、清理等工作做好，并針對表面的松散土進(jìn)行碾壓，仔細(xì)處理好水井、墓穴等填充、蓋板等工作，明確標(biāo)識地下管線位置，還要進(jìn)行加固處理。嚴(yán)格按照施工設(shè)計圖紙進(jìn)行測量放線，確定沖擊碾壓場地邊線、控制軸線的位置。為了沖擊碾壓質(zhì)量現(xiàn)場控制更加方便，在開始沖擊碾壓施工之前，應(yīng)嚴(yán)格按照施工段落的實際情況，設(shè)置沉降觀測斷面，并對沉降觀測標(biāo)志點進(jìn)行埋設(shè)，然后，在后期施工過程中應(yīng)結(jié)合計算沉降量、施工質(zhì)量展開控制。除此之外，還要檢測施工區(qū)域路基土體的含水量，最佳含水量在-4%～+2%之間。

3.4 確定施工工序

按照本工程項目的地質(zhì)勘察情況，制定好沖擊碾壓的具體施工工序。將場地清理、周圍防護(hù)等工作完成以后，應(yīng)及時利用平地機(jī)對現(xiàn)場進(jìn)行整平處理，在開始沖擊碾壓之前，應(yīng)將施工范圍以內(nèi)的壓實度高程等參數(shù)記錄好，然后按照施工工序進(jìn)行重復(fù)施工作業(yè)，一直到達(dá)到設(shè)計壓實度、高程等要求，這樣才能進(jìn)行后續(xù)施工作業(yè)。

3.5 施工階段控制要點

和以往的滾動振動碾壓技術(shù)相比，沖擊碾壓施工技術(shù)具有沖擊力量大、更加集中、碾壓深度更高等特點，其應(yīng)用可以使施工效率得到明顯提升，下面主要針對本工程施工過程中的相關(guān)控制要點進(jìn)行分析。

3.5.1 沖擊碾壓應(yīng)在連續(xù)沖碾以后進(jìn)行

利用沖擊式壓實機(jī)進(jìn)行碾壓的過程中，由于機(jī)械設(shè)備需要較大的掉頭范圍，因此必須在形成較長的連續(xù)沖碾以后才能進(jìn)行路基施工，這樣一來，不僅可以使沖碾效果得到提升，同時還能從最大程度上避免由于過多“接頭”而對路基整體性、均勻性造成不利影響。

3.5.2 嚴(yán)格控制路表以下50 cm含水量

由于沖擊式壓實機(jī)具有較大的沖擊能量，其路表有50 cm的土體含水量，這無疑會嚴(yán)重影響沖擊碾壓的效果，在含水量過大時，很容易會造成翻漿、彈簧等一系列問題，所以必須對路表以下50 cm的含水量進(jìn)行嚴(yán)格控制。

3.5.3 采取措施避免結(jié)構(gòu)物遭破壞

碾壓過程中，為了避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)物被破壞的問題，應(yīng)該及時制定措施對沖擊碾壓范圍進(jìn)行嚴(yán)格控制。在與結(jié)構(gòu)物相距3 m～5 m的距離，同時暗涵頂面填土高度未超過2 m時，絕對不能利用沖擊式壓力機(jī)進(jìn)行施工作業(yè)。此外，明涵頂面不能利用沖擊式壓實機(jī)展開碾壓作業(yè)。

3.5.4 采取措施降低表面含水量

如果土體表面的含水量比較大，這時如果利用沖擊式壓實機(jī)進(jìn)行沖擊碾壓作業(yè)，很容易會形成表面推移，同時上層20 cm的土體和下層土體將會出現(xiàn)脫離的現(xiàn)象。所以，通常在表面含水量較大或者雨后，應(yīng)利用晾曬等措施來降低表面含水量，注意不能直接利用沖擊式壓實機(jī)展開沖擊碾壓施工作業(yè)。

3.5.5 沖擊碾壓施工應(yīng)注意均勻性

在沖擊碾壓施工過程中，應(yīng)注意碾壓的均勻性，并對相鄰沖擊碾壓路段搭接的長度進(jìn)行嚴(yán)格控制，一般來說該長度不能超過50 cm，在沖擊碾壓施工過程中，如果碾壓輪跡過深，將會對其壓實度造成不利影響，因此應(yīng)利用平地機(jī)進(jìn)行平整，然后進(jìn)行沖擊碾壓施工。

4 結(jié)語

將沖擊碾壓施工工藝應(yīng)用于公路粉土路基中，不僅可以提升公路路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，同時對于提升公路路基施工質(zhì)量作用也非常大。在沖擊碾壓施工中通常可以利用沖擊碾壓機(jī)械進(jìn)行施工，同時還要科學(xué)制定碾壓方式，將碾壓速度、碾壓遍數(shù)等指標(biāo)控制好，以確保路基沖擊壓實的整體質(zhì)量，最終使公路路面的使用壽命得到有效延長。

[1] 王春華,呂 俊,趙 勇.沖擊碾壓技術(shù)在云南新河高速公路粉土路基填筑中的應(yīng)用[J].施工技術(shù),2013(5):89-92.

[2] 高 輝,王勇軍,朱昌理.補(bǔ)強(qiáng)沖擊碾壓在粉土路基施工中的應(yīng)用效果分析[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2011(Z1):238-240.

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On application of impact rolling technique in silt roadbed construction

Gao Jing

(ShanxiRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

The paper introduces the mechanism of the impact rolling, indicates its application scopes and rolling route, and explores its technical points in the silt roadbed, so as to promote the stability and strength of the roadbed.

silt roadbed, impact rolling technique, construction craft, roadbed

1009-6825(2016)26-0147-02

2016-07-07

高 靜(1980- )，女，工程師

U416.1

A