公路路基施工中沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用

(鄭州市大道公路工程有限公司，河南 鄭州 450000)

0 引言

在拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的過(guò)程中，公路是重要組成部分，對(duì)其穩(wěn)定性、承載力和安全性的研究，是公路施工中的關(guān)鍵指標(biāo)。為防止路基出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，常常采用沖擊碾壓技術(shù)進(jìn)行施工，在實(shí)踐的過(guò)程中不斷創(chuàng)新，使技術(shù)得到有效完善，充分發(fā)揮出技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高路基的施工質(zhì)量，推動(dòng)我國(guó)公路運(yùn)輸事業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

1 沖擊碾壓技術(shù)概述

1.1 沖擊碾壓技術(shù)原理

沖擊碾壓技術(shù)在我國(guó)公路基礎(chǔ)施工中使用程度越來(lái)越高，主要借助不同型號(hào)的沖擊壓路機(jī)，在沖擊輪的作用下，循環(huán)壓實(shí)公路路基，提升路基表面的穩(wěn)定性和密實(shí)性。沖擊輪是沖擊壓實(shí)機(jī)械中的重要構(gòu)件，在轉(zhuǎn)動(dòng)壓實(shí)的過(guò)程中，重力勢(shì)能會(huì)瞬間轉(zhuǎn)化，對(duì)路基產(chǎn)生相應(yīng)的作用力，實(shí)現(xiàn)良好的碾壓效果。與傳統(tǒng)靜壓或者振動(dòng)碾壓方式相比，在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)，路基表面的壓實(shí)效率能夠得到有效保障，提高了路基的最終質(zhì)量。在輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，所產(chǎn)生的低頻率以及高振幅的沖擊波，能夠彌補(bǔ)路面的松散現(xiàn)象，防止路面出現(xiàn)裂縫，整體的密實(shí)性得到提升，最終提高了公路路基的承載能力，強(qiáng)度和硬度得到比較明顯的保障。

1.2 沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用范圍

沖擊碾壓技術(shù)在不同的路基類型中具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，具體如下：如果路基填土高度在1.5 m以上，則可以應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù)，如果路基填土高度在1.5 m以下，可以使用普遍的路基碾壓技術(shù)。在實(shí)際施工中，砂型土是常用的填筑材料，保持大約2%的含水量，根據(jù)公路的實(shí)際情況，確定最佳的路基施工長(zhǎng)度，有效發(fā)揮出各種資源的作用。

2 工程案例

某公路工程的全長(zhǎng)為25 768.5 m，設(shè)計(jì)為雙向四車道，標(biāo)準(zhǔn)速度為75 km/h，70萬(wàn)方為路基土石方挖方量，80萬(wàn)方為主要路基填方量，設(shè)置5處高填方路段在填方路基中，18 m為路段中最大的填方高度。在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，路基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載力較低，整體穩(wěn)定性未能達(dá)標(biāo)，且路基部分存在不同程度的沉降現(xiàn)象。經(jīng)研究，決定使用沖擊碾壓技術(shù)進(jìn)行施工，280 m為壓實(shí)作業(yè)段的長(zhǎng)度參數(shù)，50 m為壓實(shí)作業(yè)段寬度參數(shù)，采用的壓路機(jī)為Y25沖擊式壓路機(jī)，保證路基的壓實(shí)效果。

3 沖擊碾壓技術(shù)在路基施工中的具體應(yīng)用

3.1 施工準(zhǔn)備

1)施工機(jī)械。選擇型號(hào)合格的壓路機(jī)和灑水車等，在全面檢查測(cè)試的基礎(chǔ)上，保證設(shè)備的良好運(yùn)行，為后期施工提供便利。

2)有效把控路基填土高度。使用平地機(jī)設(shè)備整平土地，嚴(yán)格控制沖擊力，將其維持在規(guī)定范圍內(nèi)，便利碾壓作業(yè)的順利進(jìn)行。

3)制定明確的碾壓作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如果碾壓段長(zhǎng)度在200 m以內(nèi)，檢測(cè)面的設(shè)置數(shù)量為2個(gè)或者3個(gè)；200～400 m范圍內(nèi)，設(shè)置的觀測(cè)斷面數(shù)量為3個(gè)；如果在500 m以上，觀測(cè)斷面的數(shù)量為4個(gè)。在觀測(cè)作業(yè)的過(guò)程中，應(yīng)詳細(xì)記錄各個(gè)階段的數(shù)據(jù)，為后續(xù)施工提供便利。

3.2 施工放樣

在檢查路基的時(shí)候，應(yīng)選擇合理有效的方式，提高作業(yè)的針對(duì)性。需要借助全站儀，對(duì)線路中樁控制線和邊緣施工控制線進(jìn)行放樣，助推后續(xù)碾壓作業(yè)的有序開(kāi)展。在施工之前，應(yīng)對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)和導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行確定，再次檢測(cè)的過(guò)程中，如果存在不同程度的問(wèn)題，需要采取合適措施及時(shí)調(diào)整，在全面矯正的基礎(chǔ)上，使路基碾壓質(zhì)量得到進(jìn)一步保障。另外，對(duì)于直線段，應(yīng)放樣路基邊線，間距為20 m，樁號(hào)中線的布置，標(biāo)準(zhǔn)間距控制在10 m，記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)，整個(gè)過(guò)程應(yīng)嚴(yán)密進(jìn)行。

3.3 積極做好填土和平整作業(yè)

完成上述施工之后，應(yīng)按照方格填土的方式進(jìn)行鋪設(shè)，標(biāo)明回填土的填筑高度，明確回填的寬度。寬度的確定應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙，實(shí)際高出大約1 m的距離，沿著路基兩側(cè)開(kāi)始沖壓，在逐漸向內(nèi)的過(guò)程中慢慢擴(kuò)散，尤其重視路基兩側(cè)部分，避免出現(xiàn)坍塌和凹陷等問(wèn)題。在整平路基的過(guò)程中，應(yīng)重視土壤含水量的控制，結(jié)合既定的施工標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格把握各個(gè)施工環(huán)節(jié)，直到各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后，才能進(jìn)行后續(xù)的沖擊碾壓操作。

3.4 碾壓施工

在碾壓施工作業(yè)期間，應(yīng)控制路基攤鋪厚度小于1 m，然后進(jìn)行碾壓施工。主要包括3個(gè)步驟，即初壓、復(fù)壓和終壓。

初壓在高溫條件下進(jìn)行，順序?yàn)閺耐庀騼?nèi)，逐步向中心段靠攏，輪寬重疊大約1/3左右，在碾壓路中心的時(shí)候，應(yīng)適當(dāng)加快碾壓速度，直到全幅碾壓完成之后，才能看作碾壓施工的完成。如果有路緣石等物體存在于邊緣處，應(yīng)適當(dāng)拉近壓路機(jī)的距離，使兩者盡量靠近，需要注意的是，在整個(gè)碾壓過(guò)程中，壓路機(jī)應(yīng)和前面攤鋪機(jī)的方向保持一致。

完成初壓施工后，應(yīng)立即進(jìn)行復(fù)壓操作，如果選擇重量為12 t的鋼筒壓路機(jī)，碾壓遍數(shù)一般為5遍左右，輪跡重疊寬度與初壓相同，注意碾壓速度的控制，以不出現(xiàn)明顯輪跡為標(biāo)準(zhǔn)，保證符合壓實(shí)度的相關(guān)要求。振壓時(shí)，頻率為35～50 Hz，振幅為0.3～0.8 mm，可以結(jié)合具體的層厚，靈活調(diào)整頻率和振幅。

終壓操作緊跟著復(fù)壓，不需要打開(kāi)振動(dòng)，采取靜壓方式，碾壓2～3遍即可，使路面上的輪跡能夠消除。此環(huán)節(jié)中，混合料的溫度應(yīng)大于120 ℃，只有保證溫度的達(dá)標(biāo)，才能實(shí)現(xiàn)理想的壓實(shí)效果。

在碾壓環(huán)節(jié)中，如果路面未成型，壓路機(jī)不能轉(zhuǎn)彎或者掉頭，避免出現(xiàn)相應(yīng)數(shù)量的輪跡，確保碾壓質(zhì)量。如果是已經(jīng)成型的路面，必須管好振動(dòng)器，及時(shí)檢查路面的壓實(shí)度和平整度，保證碾壓質(zhì)量的達(dá)標(biāo)，符合預(yù)先設(shè)計(jì)好的要求。

3.5 接縫施工

對(duì)于半幅施工，在不能使用熱接縫的情況下，可以通過(guò)擋板的設(shè)置，對(duì)縫的邊緣進(jìn)行徹底清理，將粘層油均勻涂抹在里面，保持其潤(rùn)滑性。同時(shí)，攤鋪過(guò)程中應(yīng)重疊5～10 cm，安排相應(yīng)的施工人員進(jìn)行鏟除，提高施工的準(zhǔn)確性。如果采用熱接縫，應(yīng)預(yù)留出相應(yīng)距離，作為基準(zhǔn)面進(jìn)行高程的控制，暫時(shí)不做碾壓處理，直到完成整個(gè)攤鋪工作后，才能同時(shí)碾壓。另外，先碾壓橫向接縫，再碾壓縱向接縫，認(rèn)真操作接縫部分，保證接縫處混合料的壓實(shí)度達(dá)標(biāo)，整體縫隙達(dá)到緊密和平順的效果。

4 施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)

4.1 保證作業(yè)面平整度

在使用沖擊碾壓技術(shù)的時(shí)候，應(yīng)先處理作業(yè)面，選擇最佳的沖擊壓路機(jī)。如果作業(yè)面相對(duì)干燥，可以先在路面上灑水，保持其濕潤(rùn)，避免在碾壓過(guò)程中出現(xiàn)揚(yáng)塵和污染等現(xiàn)象，增強(qiáng)施工的清潔性。如果車輛在碾壓過(guò)程中突然轉(zhuǎn)彎，應(yīng)及時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)彎路線，錯(cuò)開(kāi)沖擊落點(diǎn)?？刂茩C(jī)械的行進(jìn)速度，使其保持均勻，不會(huì)過(guò)快或者過(guò)慢。如果需要變速，必須先停止機(jī)械設(shè)備，然后調(diào)整碾壓速度，需要注意的是，如果沖擊碾壓過(guò)程處在一個(gè)完整區(qū)間，不能隨意變速，避免影響路基的平整度。

4.2 合理控制碾壓界限

在碾壓過(guò)程中，應(yīng)確定行進(jìn)的方向，向著正確的方向碾壓，提高碾壓操作的精準(zhǔn)性。在從路基中間向兩側(cè)碾壓的時(shí)候，壓路機(jī)與路基邊緣的距離應(yīng)大于110 cm，避免出現(xiàn)漏壓現(xiàn)象。對(duì)于傍山路基，碾壓順序?yàn)閺膬?nèi)到外，與路基邊緣路基應(yīng)大于115 cm；如果碾壓過(guò)程中存在大小不同的障礙物，壓實(shí)輪應(yīng)與其保持5 m以上的距離，同時(shí)立即掉頭，避免與障礙物碰撞。如果路基中存在涵洞，或者填方路基石塊強(qiáng)度在15 MPa以上，應(yīng)靈活調(diào)整壓實(shí)方式，體現(xiàn)出碾壓施工的針對(duì)性。

4.3 嚴(yán)格控制碾壓方式

在碾壓交叉口的時(shí)候，可以按照逐段方式，選擇小型機(jī)械，對(duì)缺角部進(jìn)行碾壓。在碾壓過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格把握轉(zhuǎn)向和速度，使兩者能夠有效融合，為達(dá)到施工效果，可以采取振動(dòng)碾壓的方法，提升碾壓的堅(jiān)實(shí)度。針對(duì)大型壓路機(jī)無(wú)法到達(dá)的部位，可以安排施工人員進(jìn)行人工處理，保證碾壓的全面性，不會(huì)出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象，壓實(shí)度和主段應(yīng)保持一致。對(duì)于陡坡段，應(yīng)選擇輕型壓路機(jī)，朝著攤鋪的方向，不管是上坡還是下坡，都先預(yù)壓一遍混合料，然后對(duì)混合料的性能進(jìn)行檢查，直到穩(wěn)定之后，才能降低振幅，開(kāi)始后期的振壓施工。

4.4 特殊地基加固中的應(yīng)用

對(duì)于特殊地基，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選擇最佳的沖擊碾壓技術(shù)，保障公路路基質(zhì)量。如果路段土質(zhì)較軟，則需要按照分層方式碾壓，有效控制路基路段的沉降速度，提升路基的固結(jié)速率。如果是老舊公路路基，可以將原有路面翻新，在回填的基礎(chǔ)上，達(dá)到現(xiàn)代公路的施工標(biāo)準(zhǔn)。如果是瀝青或者水泥公路，應(yīng)有效配置人力、物力和財(cái)力，直接使用沖擊碾壓技術(shù)進(jìn)行操作，保障公路路基的質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，公路建設(shè)占據(jù)重要作用，質(zhì)量良好的公路能夠有效推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步。沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用，能夠節(jié)省大量人力、物力、財(cái)力，對(duì)現(xiàn)有路基進(jìn)行強(qiáng)化，滿足規(guī)定的施工標(biāo)準(zhǔn)，提高公路的整體性能。在實(shí)際施工中，需要檢查現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，確定碾壓速度和碾壓次數(shù)，使路基的壓實(shí)度得到有效保障，最終提高公路施工的質(zhì)量，滿足車輛的通行需求，方便群眾的日常出行。