沖擊壓實(shí)技術(shù)在路基工程施工中的應(yīng)用

黃如鑫 師晶晶

摘 要：路基工程施工中，為了保證施工質(zhì)量，通常會(huì)用到?jīng)_擊壓實(shí)技術(shù)。沖擊壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，解決了路基工程中的壓實(shí)問(wèn)題，為路基工程施工提供了新的技術(shù)手段。同時(shí)，沖擊壓實(shí)技術(shù)的采用，保證了路基工程的質(zhì)量，使路基工程在整體強(qiáng)度和承載能力上有很大提高。因此，我們有必要對(duì)路基工程中的沖擊壓實(shí)技術(shù)進(jìn)行深入的研究。

關(guān)鍵詞：沖擊壓實(shí)技術(shù)；路基工程；工作原理

1 沖擊壓實(shí)工作原理

沖擊壓路機(jī)中都有能夠?qū)⒆饔昧衅饋?lái)的輪子（通常為五邊形或者三角形）。在運(yùn)行過(guò)程中，沖擊壓路機(jī)的輪子上能夠產(chǎn)生很大的能量，實(shí)現(xiàn)壓實(shí)土塊、石頭等填料的目的。沖擊壓實(shí)機(jī)有兩種工作模式：自動(dòng)運(yùn)行的沖擊壓實(shí)機(jī)和拖著牽引的沖擊壓路機(jī)。在運(yùn)行時(shí)，三葉形凸輪滾動(dòng)，距離輪軸中心最遠(yuǎn)的著地點(diǎn)沖壓輪整體，瞬時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)重力勢(shì)能，再加上牽引的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能會(huì)對(duì)距離輪軸中心最近的著地點(diǎn)造成沖擊，產(chǎn)生向土體蔓延的沖擊波。如此在沖擊壓實(shí)機(jī)運(yùn)行中小斷重復(fù)，土體就會(huì)被輾壓的十分密實(shí)均勻。沖擊壓實(shí)機(jī)與傳統(tǒng)的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)相比，高振幅低頻率的工作方式取代了高頻率低振幅，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的突破。如果路基是非飽和狀態(tài)，沖擊輪進(jìn)行碾壓作業(yè)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生動(dòng)能釋放，對(duì)沖壓輪下的地方形成瞬時(shí)的沖擊動(dòng)荷載，對(duì)深層土顆粒進(jìn)行傳遞和迅猛擠壓，而且還能使顆粒相互的靠攏，從而把孔隙中的水和氣排出，進(jìn)一步壓實(shí)擠密土顆粒。而路基的壓實(shí)深度會(huì)隨著碾壓遍數(shù)的增加而越來(lái)越緊密。

2 路基工程沖擊壓實(shí)施工工藝

2.1 基面處理

第一，壓實(shí)機(jī)械選擇。在路基施工過(guò)程中，必須在充分掌握公路工程實(shí)際地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，確定沖擊碾壓設(shè)備的機(jī)型，待設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)之后，由專門(mén)操作人員調(diào)試各項(xiàng)參數(shù)，檢驗(yàn)其使用性能，確保滿足工程建設(shè)需求?，F(xiàn)階段公路工程建設(shè)具有規(guī)模大、周期長(zhǎng)等特征，在施工階段該應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)設(shè)備的保養(yǎng)及維護(hù)工作，盡量避免出現(xiàn)機(jī)械故障，不僅影響路基施工質(zhì)量，也延緩了整體工程進(jìn)度。

第二，基面處理。嚴(yán)格遵循《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》的要求，對(duì)原有基面進(jìn)行清理，將表層100—200mm范圍內(nèi)的植被根系、腐植土等清理干凈，并采用鉆機(jī)或取土器檢查地基土內(nèi)部是否存在生活垃圾，必須將其徹底清除干凈。若基層工作面存在坑洞現(xiàn)象，相對(duì)高差在500mm以內(nèi)，可直接進(jìn)行整平，若超過(guò)500mm，需分層夯填，直至與路面標(biāo)高保持一致。同時(shí)做好施工現(xiàn)場(chǎng)的排水工作，在路基兩側(cè)開(kāi)挖排水溝，及時(shí)排除面層積水，避免水分對(duì)路基結(jié)構(gòu)造成侵蝕、沖刷，降低其穩(wěn)定性。待基面處理完成后，檢驗(yàn)其壓實(shí)程度、平整度，確保滿足施工要求后方可進(jìn)行下一步作業(yè)。測(cè)量路基邊角線和坡線，根據(jù)施工方案的要求測(cè)量各項(xiàng)參數(shù)，并預(yù)埋工作樁，為后期施工提供標(biāo)準(zhǔn)與參考。

2.2 布設(shè)測(cè)點(diǎn)

在施工區(qū)域內(nèi)，恢復(fù)路基中線，沿路基斷面縱、橫部位布設(shè)觀測(cè)點(diǎn)，通常沿路基中線對(duì)稱分布，合理規(guī)劃布設(shè)間距，確保觀測(cè)點(diǎn)全面反映路基實(shí)際沉降情況，在觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)沉降鋼板，沖擊碾壓施工之前應(yīng)按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)沉降標(biāo)高，并及時(shí)做好記錄。在后碾壓過(guò)程中，定期測(cè)量路基沉降值，一旦出現(xiàn)沉降過(guò)大的現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

2.3 沖擊壓實(shí)施工

（1）試驗(yàn)?zāi)雺?。選取代表性路段進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)雺菏┕?，以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案中各項(xiàng)參數(shù)是否與實(shí)際情況相符合，通過(guò)多次試驗(yàn)確定最佳碾壓次數(shù)，為后期施工提供數(shù)據(jù)支持。在試驗(yàn)施工過(guò)程中，應(yīng)由專門(mén)人員記錄施工中存在的問(wèn)題，并對(duì)其進(jìn)行分析研究，制定相應(yīng)的解決方案，杜絕在正式施工中出現(xiàn)此類問(wèn)題。同時(shí)檢驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)雺旱膲簩?shí)程度，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保滿足公路工程建設(shè)要求。

（2）正式碾壓施工前，應(yīng)檢測(cè)路基土體的含水量，與最佳含水量誤差不得超過(guò)2%，在含水量不足的情況，應(yīng)及時(shí)灑水濕潤(rùn)。從坡腳一側(cè)進(jìn)行沖壓施工，以沖壓面中心線為軸順（逆）時(shí)針行駛，由兩側(cè)至中間逐步推進(jìn)，保持1/2的錯(cuò)輪距離，按照試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)碾壓施工，通常碾壓次數(shù)不得小于20次。沖擊壓實(shí)機(jī)保持勻速運(yùn)行，實(shí)際速度宜控制在10—12km/h。為保證路面平整度，每碾壓5—10遍需采用平地機(jī)整平工作面，避免輪跡過(guò)深影響機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行。在碾壓施工過(guò)程中，若出現(xiàn)揚(yáng)塵現(xiàn)象，應(yīng)在工作面適當(dāng)灑水之后方可繼續(xù)施工。在路肩兩側(cè)1m范圍之內(nèi)，不得進(jìn)行沖擊壓實(shí)，確保路基邊坡的穩(wěn)定性。與橋涵結(jié)構(gòu)物較近的路段，也不宜沖擊，對(duì)于機(jī)械施工不到位的部分，及時(shí)組織人工夯實(shí)，保證路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。相鄰路段碾壓施工時(shí)，需保持15m左右的搭接長(zhǎng)度，防止出現(xiàn)碾壓施工不到位的部分。待沖擊碾壓施工完成后，按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)清理、整平工作面，通常采用平地機(jī)提高工作面的平整度，并進(jìn)行振動(dòng)壓實(shí)，提升路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，隨后將施工范圍內(nèi)的碎石、雜物等運(yùn)送至指定地點(diǎn)。

2.4 壓實(shí)度檢測(cè)

待壓實(shí)遍數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，檢測(cè)路基壓實(shí)程度，常用的方法有灌砂法、CBR檢測(cè)等，若實(shí)際檢測(cè)值達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，可停止碾壓施工，反之則需繼續(xù)進(jìn)行碾壓施工，每碾壓一遍檢測(cè)壓實(shí)度及沉降量，直至達(dá)到滿足路基施工規(guī)范，確保路基的穩(wěn)定性和承載能力。路基碾壓施工結(jié)束后，為保證壓實(shí)效果，還應(yīng)在表面適當(dāng)灑水，并記錄各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果。

3 路基工程沖擊碾壓施工質(zhì)量控制

3.1 沖擊碾壓是采用強(qiáng)大的沖擊力對(duì)土體施加沖擊壓實(shí)功能，土體中原有的水分和空氣被擠出，土顆粒在強(qiáng)大的沖擠力下重排列，較少的顆粒被擠到大顆粒的縫隙中，形成二次沉降，從而使土體形成密度很高的板塊，提高了路基強(qiáng)度和承載能力，有效地減少路基工后的沉降變形。經(jīng)沖碾的路段沉降量在0～4cm，密實(shí)度提高0～3個(gè)百分點(diǎn)。暴雨過(guò)后，沖碾路段與未沖碾路段比較，經(jīng)沖碾的路段表面堅(jiān)實(shí)，雨水難以滲入，行車不易打滑和濕陷。通過(guò)半年多來(lái)對(duì)已完成的填方路基沉降觀測(cè)，證明該施工工藝能夠大大減少填方路基的工后沉降，有效保證了填方路基的填筑質(zhì)量。

3.2 沖擊碾壓技術(shù)在公路工程施工中必須科學(xué)應(yīng)用。在公路工程基底施工時(shí)，沖擊碾壓施工是否進(jìn)行必須嚴(yán)格按照基底土質(zhì)性質(zhì)與天然含水量進(jìn)行施工，必須先進(jìn)行試驗(yàn)段施工再對(duì)非軟弱土地基進(jìn)行沖擊碾壓作業(yè)，嚴(yán)格遵循試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行碾壓遍數(shù)和沉降量的確定，并確保基底壓實(shí)度在90%以上。在沖擊碾壓施工中必須防止軟彈和震動(dòng)液化現(xiàn)象的出現(xiàn)。當(dāng)進(jìn)行路基土方填筑施工時(shí)，如選用沖擊碾壓技術(shù)對(duì)黏性土、砂礫石和土石混合填料進(jìn)行施工，必須在沖擊碾壓作業(yè)前進(jìn)行試驗(yàn)段施工。如進(jìn)行砂性土質(zhì)路段施工時(shí)，不能選用沖擊碾壓施工的方式，對(duì)摻石灰或水泥改良的路基土方，改良后不應(yīng)再進(jìn)行沖擊碾壓。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，公路施工中，路基施工占有重要地位?；诖耍┕て髽I(yè)必須重視公路路基施工，沖擊碾壓技術(shù)作為路基施工的重要技術(shù)，其施工技術(shù)水平的高低對(duì)公路工程建設(shè)的整體質(zhì)量起到關(guān)鍵性的作用。在路基施工中，必須嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工，同時(shí)還要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行充分考慮及分析，加強(qiáng)沖擊碾壓技術(shù)在路基施工中的應(yīng)用范圍，加大對(duì)各種特殊路基的處理力度，只有這樣才能提高公路施工的安全性及延長(zhǎng)工程的使用年限

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