公路路基施工沖擊碾壓技術(shù)的應用

封海濤

（平山縣交通運輸局公路工程服務中心，河北石家莊 050400）

1 工程概況

某公路工程設(shè)計車速80km/h，設(shè)計路線全長8.5km，雙向4車道。對該路段的路基進行檢測，經(jīng)檢測得知，該公路路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性難以滿足設(shè)計要求，需要施工單位采取措施妥善處理。研究決定采用沖擊碾壓技術(shù)進行施工，從而提升路基的穩(wěn)定性及承載能力，因此，本文對該工程路基沖擊碾壓技術(shù)的應用展開分析。

2 沖擊碾壓技術(shù)的應用

2.1 沖擊碾壓原理

沖擊碾壓技術(shù)是指在公路路基施工過程中，采用沖擊碾壓機械對路基進行沖擊壓實，壓實輪可以將碾壓機械的勢能轉(zhuǎn)化為動能，使其對路基造成一定的沖擊力，在沖擊的作用下，路基的土石材料會產(chǎn)生位移，增加土體材料的嵌入性，使得路基土體密度增加，同時路基的壓實度明顯提升。此外，在土體壓實過程中，由于沖擊力的作用，路基土體內(nèi)部存在的空氣及水分會被排出，土體材料重新組合，路基沉降值會明顯降低，整體承載能力上升，因此，路基沖擊碾壓作業(yè)可以有效加固路基土體。

2.2 沖擊式碾壓流程

（1）沖擊碾壓施工前要選取試驗路段進行試驗段施工。主要目的是確定沖擊碾壓的機械設(shè)備、碾壓遍數(shù)、施工方案、流程以及路基土體的相關(guān)參數(shù)等。選取的試驗段長度在200m以上，試驗段的施工標準與規(guī)范要求相一致。

（2）沖擊碾壓施工流程為：先做準備工作，將場地清理干凈、準備好施工機械設(shè)備，然后進行場地整平與填土，為沖擊碾壓施工營造合適的施工環(huán)境，最后開始沖擊碾壓作業(yè)。碾壓過程中要合理控制碾壓速度、碾壓遍數(shù)、碾壓方式，碾壓完成后檢測其施工質(zhì)量，確保符合施工要求[1]。

2.3 施工工藝

2.3.1 準備工作

（1）結(jié)合沖擊碾壓施工流程，先要做好準備工作，本次施工采用的機械設(shè)備有碾壓機械、灑水車、平地機等。所有的機械設(shè)備均為租賃使用，機械準備完成后檢測機械運行正常與否，同時安排人員負責定期保養(yǎng)機械設(shè)備，正式施工前組織大型機械預施工，確定機械設(shè)備性能正常后，開始正式施工。

（2）施工前要組織人員對路基進行勘察，確定路基周圍土體情況、地質(zhì)條件、水文條件，并結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)確定施工中的參數(shù)，根據(jù)相關(guān)參數(shù)組織放樣。

2.3.2 填土與整平

（1）完成準備工作后開始施工，先進行路基填土和整平作業(yè)。路基填土是指在沖擊碾壓前鋪設(shè)方格網(wǎng)，并檢查路基兩側(cè)填土寬度，使路基兩側(cè)填土寬度大于設(shè)計寬度1m，以保證路基兩側(cè)的壓實度，如填土寬度小于設(shè)計寬度，則應將路基兩側(cè)填土進行處理，使其大于設(shè)計寬度，每側(cè)寬于設(shè)計值1m，如填土寬度滿足要求，則無需填土處理。

（2）整平作業(yè)是指將路基表面整平處理，對坑槽利用合格的土料進行回填處理，對凸起的位置鏟平處理。此外，整平作業(yè)中要檢測路基表面20cm以下填土的含水率，如含水率小于8%，則在沖擊碾壓前可利用灑水車補水，使其含水率達到8%以上，如含水率大于10%，則沖擊碾壓前進行翻曬，降低其含水率[2]。

2.3.3 沖擊碾壓施工

（1）整平且檢測合格后，開始沖擊碾壓施工，本工程采用25kJ的沖壓機，機械的沖擊輪外側(cè)間距為295cm，沖擊輪之間的縫隙為115cm，沖擊寬度可達到90cm，單次沖擊碾壓寬度為2m。沖擊碾壓采用往返錯輪的方式，由于機械輪間距較大，在錯輪過程中要結(jié)合試驗段中的參數(shù)要求預留空隙，并結(jié)合相關(guān)參數(shù)沖擊碾壓。

（2）沖擊碾壓過程中，如施工場地尺寸大于機械轉(zhuǎn)彎半徑的4倍，則根據(jù)施工場地的中心線劃分，將其劃分為2個場地完成沖擊作業(yè)，如沖擊施工場地尺寸不大于機械轉(zhuǎn)彎半徑的4倍，則要結(jié)合現(xiàn)場情況設(shè)置臨時轉(zhuǎn)彎場地。機械的碾壓施工路線上要設(shè)置有明顯的標記，指導施工人員進行施工[3]。

（3）沖擊碾壓施工中，機械的碾壓速度直接影響碾壓質(zhì)量。如機械碾壓速度過大，則沖壓機作用于路基土體的變形未能固定就會消失，此時路基的形變會恢復至原狀態(tài)，路基壓實度難以滿足要求；如機械碾壓速度過慢，則施工效率會大幅下降，從而影響施工工期。因此，本次施工沖壓機械碾壓速度宜控制在3～6km/h。

（4）沖擊碾壓作業(yè)中，沖壓機碾壓2遍即視為1次，每次第1遍碾壓時沖壓機形成的沖壓空隙為13cm，在第2遍碾壓時，需將滾輪向內(nèi)移動20cm碾壓，待第2次碾壓時同第1次一致，如此循環(huán)沖壓作業(yè)，直至碾壓密實。本次施工沖壓次數(shù)為20次，局部地區(qū)難以滿足標準要求的可適當增加沖壓次數(shù)[4]。

2.4 質(zhì)量控制措施

（1）路基沖擊碾壓作業(yè)中造成的沖擊力較強，為確保路基的碾壓質(zhì)量，碾壓過程中要合理控制路基土體的含水率，在路基表面5cm以內(nèi)的位置，嚴禁出現(xiàn)過多的水源。雨后作業(yè)時，要先檢測路基土體的含水率，如難以滿足要求，則應等待干燥后再進行施工，以避免影響路基的沖壓效果。

（2）沖擊碾壓過程中合理控制機械的轉(zhuǎn)彎路線，如需要轉(zhuǎn)彎，應避免與沖擊碾壓落點相重合，減少事故的發(fā)生概率，同時要保持機械沖壓速度的一致性，如需改變機械的碾壓速度，要在完成一個沖擊碾壓工序后進行，先將機械調(diào)制關(guān)機狀態(tài)，調(diào)整速度后再開啟設(shè)備。

（3）沖壓路基兩側(cè)邊緣位置時，要注意控制機械與路基邊緣的距離，宜控制在1m左右，在沖擊碾壓時直線段遵循兩側(cè)向中間沖壓，曲線段遵循由內(nèi)向外沖壓的原則。此外，沖壓過程中要合理安排施工時間，提前做好天氣調(diào)查工作，避免雨季作業(yè)，同時盡量避免夜間作業(yè)，如需夜間施工時，要采用合理的降噪措施，減低噪聲污染，避免對周圍居民的打擾[5]。

2.5 質(zhì)量檢測

本工程路基沖擊碾壓施工完成后，為確保施工質(zhì)量，對路基進行了質(zhì)量檢測。主要檢測項目包括路基壓實度與沉降值，其中路基沉降值主要檢測路基的下沉高度，檢測方法采用抽樣檢測，其沉降值的確定利用檢測點上設(shè)置的檢測裝置確定，每個檢測點的沉降值測量多組，最終取平均值[6]。壓實度的檢測采用灌砂法，選取的檢測點與沉降值的檢查點相一致，在機械沖擊碾壓5次、10次、15次、20次時各檢測一遍，檢測結(jié)果見表1。

表1 沖擊碾壓檢測結(jié)果

由表1檢測結(jié)果可得，經(jīng)本次沖擊碾壓施工后，路基的壓實度明顯提升。沖擊碾壓5次后，路基的壓實度最高可以達到95.4%，最低壓實度為94.9%，沖擊碾壓20次后，路基的壓實度最高可達97.6%，最低壓實度為96.8，且路基的沉降值均在45mm以上。檢測結(jié)果證明，經(jīng)本次沖擊碾壓施工后，路基的壓實度與沉降值均滿足設(shè)計要求，路基承載力明顯提升，路基質(zhì)量已滿足正常使用的要求。

3 結(jié)語

總之，沖擊碾壓技術(shù)作為公路路基建設(shè)中的一項重要技術(shù)，其技術(shù)水平直接影響著公路路基的施工質(zhì)量。所以，在沖擊碾壓施工過程中，施工企業(yè)必須做好路基沖擊碾壓的施工準備，規(guī)范施工操作，提高施工人員技術(shù)水平，從而提高路基的穩(wěn)定性，確保公路整體質(zhì)量。