沖擊碾壓施工技術(shù)在公路路基施工中的應(yīng)用

摘 要：路基作為公路工程中重要的組成部分，對于結(jié)構(gòu)的強度、耐久性有著重要影響，強化其施工技術(shù)不僅能夠保障公路工程預(yù)期功能的實現(xiàn)，同時也可以顯著延長其使用壽命。沖擊碾壓是一項在路基施工中常見的技術(shù)手段，可以對路基土體完成可靠的壓實作業(yè)，保障其工程性能。本文主要從沖擊碾壓技術(shù)的基本原理出發(fā)，結(jié)合某工程實例分析了該技術(shù)的應(yīng)用方法以及注意事項，以期能夠為我國公路工程的發(fā)展提供有力的支持。

關(guān)鍵詞：沖擊碾壓技術(shù);公路工程;路基

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A

0 引言

在社會經(jīng)濟的發(fā)展過程中，交通運輸是一項重要載體，支撐著社會各項活動的正常開展，因此對公路工程穩(wěn)定性、強度的研究就顯得尤為重要。為了將公路的沉降量控制在一定范圍內(nèi)，并有效防止坍塌、下陷問題的發(fā)生，可采取沖擊碾壓技術(shù)來進行路基的施工。在實際的過程中，也應(yīng)當(dāng)基于實際需求不斷加深施工方案，并借助高新技術(shù)不斷細化技術(shù)，使其優(yōu)勢能夠充分發(fā)揮出來，保障我國交通運輸行業(yè)穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展。

1 沖擊碾壓施工技術(shù)概述

1.1 沖擊碾壓施工技術(shù)的基本原理

近些年，我國交通運輸建設(shè)發(fā)展速度的不斷加快，同時也在推動著沖擊碾壓施工技術(shù)在工程中的普及，在不同型號、規(guī)格的壓路機作用下，循環(huán)荷載的作用將不斷壓實路基，使其穩(wěn)定性、壓實度得到提升。壓路機上的沖擊輪構(gòu)件，主要起到壓實作用，在其轉(zhuǎn)動過程中可以不斷將積累的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能沖擊路基結(jié)構(gòu)，反復(fù)作用在路基上達到碾壓的作用。不同于靜壓或振動技術(shù)，沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用在壓實效率上具有十分顯著的優(yōu)勢，且其最終壓實效果更好。沖擊輪轉(zhuǎn)動時能夠持續(xù)產(chǎn)生低頻高幅的沖擊波，對松散的路基起到壓實作用，抑制其中裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展，使其穩(wěn)定性得到顯著提高，并最終改善公路工程整體的強度、硬度。

1.2 沖擊碾壓施工技術(shù)的應(yīng)用范圍

實踐表明，沖擊碾壓技術(shù)具有十分廣泛的應(yīng)用范圍，可以在不同路基條件下取得良好的效果。具體來看，其應(yīng)用可遵循以下要求：對于填土垂直高度不小于1.5 m的路基，可以直接采用沖擊碾壓技術(shù)進行施工;而對路基填土垂直高度小于1.5 m的工程，考慮到經(jīng)濟效益以及施工文明，可采用傳統(tǒng)路基碾壓技術(shù)。實踐表明，在我國大多數(shù)的工程中砂土是主要的填筑材料，且其含水量一般在2%的水平，沖擊碾壓施工過程中需要依據(jù)實際條件確定最優(yōu)的施工區(qū)域，使各項資源能夠最大化發(fā)揮效果。

2 工程實例分析

本文以我國南方某公路工程項目為例進行分析，該項目跨度全長約25.768 km，該公路為雙向四車道設(shè)計，其設(shè)計速度為75 km/h，施工時路基挖方量約為70萬m3，填方量約為80萬m3。檢測結(jié)果顯示路基承載能力遠低于設(shè)計要求，且其穩(wěn)定性也存在一定的缺陷，部分路段還有不均勻沉降的發(fā)生。在各參建單位充分研討后，決定采用沖擊碾壓技術(shù)進行處理，作業(yè)長度定為280 m，作業(yè)寬度定為50 m。

2.1 施工準備

（1）根據(jù)環(huán)境條件和工程需求選擇合適的機械設(shè)備，尤其是壓路車、灑水車的型號應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)要求，并在施工開始前全面檢查，確保其能夠正常運轉(zhuǎn)，為后續(xù)施工提供可靠的保障。（2）嚴格控制平地機械的作業(yè)標準，將其沖擊強度限制在一定范圍內(nèi)，以此來把控路基填土的縱向高度，為后續(xù)壓實作業(yè)提供可靠基礎(chǔ)。（3）完善碾壓作業(yè)制度，對于碾壓長度小于200 m的工程，其檢測點位一般以2～3個為宜;而對于200 m～400 m范圍內(nèi)的碾壓作業(yè)則最好取3個測點;若作業(yè)長度大于400 m，則最少取4個測點。在檢測時應(yīng)當(dāng)對各項數(shù)據(jù)進行準確的測量和明確的記錄，為后續(xù)核查提供可靠的數(shù)據(jù)材料。

2.2 施工放樣

為了保障后續(xù)施工的精度，還要求技術(shù)人員做好測量放樣。目前，我國在測量放樣工序中大多采用全站儀進行作業(yè)，尤其是對中樁和邊緣位置應(yīng)當(dāng)仔細核對，反復(fù)測定其位置參數(shù)，只有這樣后續(xù)碾壓工作才能有準確的依據(jù)。其中，水準點以及導(dǎo)線點的確定具有十分重大的意義，若作業(yè)時發(fā)現(xiàn)其存在問題，則應(yīng)及時采取應(yīng)對措施予以調(diào)整，在此基礎(chǔ)上保證碾壓工序的質(zhì)量。

2.3 填土與平整作業(yè)

在可靠的測量放樣基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計方案對填土進行填鋪，特別地，填土鋪填的實際高度一般應(yīng)高出設(shè)計高度大約1 m，并在填鋪后沿著路基兩邊進行反復(fù)的沖壓，使土體向著路中央擠壓。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)特別關(guān)注路側(cè)的填鋪情況，防止其產(chǎn)生下陷、坑槽等病害。在整平工序中，技術(shù)人員尤其需要注意土體含水量指標，以施工方案為基礎(chǔ)對各個施工環(huán)節(jié)進行嚴格控制，并在各階段施工結(jié)束后及時檢測其指標，只有滿足要求的方可開展后續(xù)施工。

2.4 碾壓施工

碾壓施工過程應(yīng)當(dāng)確保攤鋪厚度不大于1 m，其施工可大致分為初壓、復(fù)壓、終壓三個部分。初壓環(huán)節(jié)一般要求在高溫環(huán)境下完成，且其碾壓順序應(yīng)秉承自外而內(nèi)的原則，將兩側(cè)填土向中間位置匯聚，其中輪寬重疊一般可取為1/3。當(dāng)碾壓至公路中央時，碾壓速度可適當(dāng)加快，只有路基全范圍碾壓都完成后，才可認為初壓工序結(jié)束。對于公路兩側(cè)存在路緣石的工程，可適當(dāng)縮短壓路機與碾壓機之間的行進間距，但應(yīng)確保在碾壓過程中兩者的行進軌跡與方向應(yīng)一致。在初壓完成且檢測合格后，即應(yīng)立即開始復(fù)壓，以復(fù)壓設(shè)備選用12 t的鋼筒壓路機為例，其碾壓次數(shù)以5遍為宜，且輪跡的重疊寬度一般與初壓選擇相同，但應(yīng)注意碾壓速度應(yīng)控制在合適的范圍內(nèi)，不宜產(chǎn)生明顯的輪跡，且壓實度指標應(yīng)當(dāng)滿足相應(yīng)的規(guī)范要求。在振動壓實過程中一般需要將振動頻率控制在35 Hz～50 Hz的范圍內(nèi)，其振幅最好也介于0.3 mm～0.8 mm之間，其具體數(shù)值應(yīng)當(dāng)基于實際鋪層厚度來確定。最后還應(yīng)進行終壓工序，在該環(huán)節(jié)中可采用靜壓代替振動，且其碾壓2～3遍就能夠滿足施工要求，有效消除其上的輪跡。在終壓的工序中，為保證其施工效果應(yīng)將混合料的溫度持續(xù)控制在120℃以上。在整個碾壓工序中，若路面結(jié)構(gòu)尚未成型則壓路機應(yīng)保持單向持續(xù)行進，嚴禁轉(zhuǎn)向或掉頭，以此來避免機械產(chǎn)生不必要的輪跡。若路面已經(jīng)基本成型，則應(yīng)嚴格控制振動器，并在作業(yè)時實時關(guān)注路面壓實后的平整度，確保其能夠滿足相應(yīng)要求。

2.5 接縫施工

若采用半幅施工的方式進行作業(yè)，在熱接縫技術(shù)難以得到應(yīng)用的前提下，可以在擋板位置清理接縫殘留的混合料，并將在其表面涂抹適量的粘層油，提升其潤滑效果。此外，攤鋪時接縫位置應(yīng)當(dāng)重疊鋪設(shè)5 cm～10 cm的寬度，并在施工后安排專人對其進行清理，保障其鋪層厚度能夠滿足要求。而采用熱接縫進行施工時，則應(yīng)當(dāng)在接縫位置預(yù)留出一定的寬度先不進行碾壓，以其為基準面來校正施工高程，當(dāng)整個面層的施工都結(jié)束后，方可進行該位置的攤鋪碾壓。此外，在接縫的碾壓施工中，應(yīng)當(dāng)秉承先橫向后縱向的施工順序，并對接縫位置的壓實度指標進行反復(fù)的核對、校正，使其滿足相應(yīng)要求。

3 沖擊碾壓施工技術(shù)應(yīng)用時的注意事項

3.1 確保作業(yè)面平整度

在沖擊碾壓技術(shù)作業(yè)過程中，首先需要預(yù)先對作業(yè)面進行處理，使其具備充足的作業(yè)條件，同時根據(jù)環(huán)境條件、工程需求選擇合適的壓路機。對于濕度較低的作業(yè)面可采取預(yù)灑水的方式充分浸潤，以此來控制施工過程中的揚塵問題，提升施工文明化程度。在機械的行進過程中，需要對其速度進行嚴格控制，盡可能保持勻速直線行駛，過快或過慢的速度都將對路面最終的平整度產(chǎn)生不利影響。若施工中不可避免需要變速行駛，則應(yīng)先將機械的振動部分關(guān)停，并緩慢改變行進速度。若正在進行一個完整區(qū)間的碾壓工序，則施工過程中嚴禁改變速度，避免其可能對平整度造成的損害。

3.2 合理控制碾壓邊界

在碾壓之前應(yīng)當(dāng)制定合理的碾壓路線，并在施工過程中嚴格按照預(yù)定方案執(zhí)行，沿著設(shè)定的方向行進。在由路中央向兩側(cè)進行碾壓時，應(yīng)保證壓路機與路基邊緣位置的距離不小于1.1 m，以免出現(xiàn)遺漏的問題。此外，在傍山路基的碾壓施工中，壓路機大多采用由內(nèi)而外的碾壓方向，且與路基邊緣的距離最好控制在1.15 m以上。若施工過程中遇到障礙物，為保證安全性和壓實效果，壓實輪與障礙物之間的距離應(yīng)當(dāng)不小于5 m，同時應(yīng)及時調(diào)頭，避免可能產(chǎn)生的碰撞。若涉及到涵洞、強度15 MPa以上的石塊，則應(yīng)靈活調(diào)整碾壓方案，根據(jù)實際情況組合多種碾壓方式。

3.3 嚴格控制碾壓方式

對于不同的位置，一般可采取不同的碾壓方式，譬如在交叉位置，一般可采用小型碾壓機械逐段進行，并對缺角位置的反復(fù)壓實。同時也需要對機械轉(zhuǎn)向角度和速度采取適當(dāng)?shù)目刂?，將碾壓過程對結(jié)構(gòu)的破壞降至最低，特別地對于不同位置可適當(dāng)調(diào)節(jié)振動頻率與幅度，以此來優(yōu)化壓實效果。對于大型機械難以施工的位置，一般還需要采用人工處理的方式輔助進行，確保碾壓工作能夠做好全覆蓋，避免漏壓問題的發(fā)生。在進行陡坡位置的碾壓時，盡可能地采用輕體量的機械，沿著預(yù)定的攤鋪路線行進，且對于上坡、下坡路段都應(yīng)當(dāng)預(yù)先碾壓一遍，待其壓實效果滿足要求后再降低振幅開始后續(xù)的碾壓作業(yè)。

3.4 特殊地基項目中的應(yīng)用

若工程地基的性質(zhì)較為特殊，則在施工時應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇沖擊碾壓技術(shù)來提升碾壓效果。若地基土較為軟弱，碾壓工作還應(yīng)分層進行，并在施工過程中實時控制沉降量，將土體固結(jié)速率控制在一個合適的范圍內(nèi)。若施工對象為陳舊的路基，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)先將其翻新，在此基礎(chǔ)上再進行碾壓。

4 結(jié)語

公路工程是決定國家經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵要素，質(zhì)量更優(yōu)的公路項目是社會發(fā)展的必然需求。沖擊碾壓技術(shù)的出現(xiàn)，對公路路基的處理產(chǎn)生了巨大的影響，能夠顯著降低建設(shè)成本，同時優(yōu)化施工效果，便利民眾的日常出行。

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