淺談高填方路基沖擊碾壓補強技術(shù)的應(yīng)用和質(zhì)量控制要點

【摘要】結(jié)合實例介紹沖擊碾壓技術(shù)及施工工藝。沖擊碾壓有效壓實厚度1 m， 壓實影響深度可達5 m， 適用于高填方路基工程施工。為保證施工質(zhì)量，在進行沖擊碾壓補強中應(yīng)按要示進行沉降量監(jiān)測、壓實度檢測，根據(jù)實際情況調(diào)整施工參數(shù)。

【關(guān)鍵詞】高填方路基； 路基斷面； 分層碾壓； 沖擊碾壓補強土工格柵； 施工工藝流程； 質(zhì)量控制

【中圖分類號】U416.1【文獻標志碼】B

［定稿日期］2023-12-21

［作者簡介］黃紅軍（1989—），男，本科，工程師，從事水利水電工程及建筑工程施工與技術(shù)管理工作；

鄧樹密（1971—），男，本科，高級工程師，從事水利水電、房屋建筑和市政工程的施工與技術(shù)管理工作；

黃方麒（1989—），男，本科，工程師，從事水利、建筑和公路工程施工與技術(shù)管理工作。

0 引言

路基是道路的主要組成結(jié)構(gòu)，路基施工質(zhì)量對道路強度及穩(wěn)定性具有重要影響，在道路施工過程中必須把路基質(zhì)量放在第一位，打好扎實的基礎(chǔ)，路基的壓實度有了保障，后期沉降減小，便保證了道路穩(wěn)定性，減少道路早期破壞。分層填筑、碾壓是路堤施工最常見的施工方式，采用靜力碾壓和振動碾壓配合的方式，具有工藝簡單、壓實度均勻、壓實質(zhì)量有保障的優(yōu)點，但這種方式效率較低、施工進度緩慢、投入成本大、碾壓壓實深度較淺（一般40 cm左右）。不適用于高填方路基工程施工，當前在高速公路、高填方路基施工過程中采用沖擊碾壓技術(shù)對路基進行碾壓補強，其路基后期的沉降量明顯減小，沖擊碾壓補強能夠節(jié)約工程成本、縮短工期、提高施工質(zhì)量。結(jié)合工程施工情況、施工過程中總結(jié)質(zhì)量管理經(jīng)驗，從介紹沖擊碾壓技術(shù)、施工工藝、機械設(shè)備配置及質(zhì)量控制方面，對沖擊碾壓補強施工工藝和質(zhì)量控制要點進行詳細介紹。

1 工程概況

雷波縣東西主干道路基高填方，最大填方高度為10～23 m，全長280 m，高填路基采用分層碾壓+沖擊碾壓補強處理，路堤邊坡采用三維排水柔性生態(tài)護坡+土工格柵進行防護。

2 高填方路基典型斷面及技術(shù)要求

（1）高填方路基分級放坡，每級邊坡高8 m，自下而上坡度為1∶2、1∶1.75、1∶1.5，第二級設(shè)置4 m寬平臺，其余均設(shè)置2 m寬平臺。

（2）沖擊碾壓采用三邊形沖擊壓路機，沖擊能量25 kJ，壓實寬度2×1 m，工作速度10～12 km/h，碾壓數(shù)量15～20遍，具體數(shù)量根據(jù)碾壓試驗確定為準，有效壓實度厚度1 m，壓實影響深度5 m。

（3）路基分層補強，起始層距地面高度不小于4 m，分層厚度為2 m，最上面一層為路堤頂面。

（4）為進一步減少高路堤的不均勻沉降造成路面開裂，采用土工格柵補強處理，路床增設(shè)三層土工格柵，端部反包處理，具體路基斷面及處理方式見圖1。

（5）路堤填筑過程中必須做沉降觀測，路堤中心線地面沉降速率每晝夜不大于1 cm。

3 沖擊碾壓作業(yè)

沖擊碾壓技術(shù)主要是高填方路基提高壓實度的有效工藝，是在分層碾壓壓實達到設(shè)計（規(guī)范）要求后，進一步提高路基壓實度、均勻性和穩(wěn)定性，減少后期沉降量，避免不均勻沉降而進行沖擊碾壓補強作業(yè)。沖擊碾壓補強作業(yè)示意如圖2所示。

4 技術(shù)保證

（1）高填方路基填筑首先要進行分層碾壓保證每層的壓實度都能滿足要求，待填筑層面達到設(shè)計要求的高程后再進行補強，沖擊補強施工要在試驗確定施工參數(shù)后進行，施工按照試驗確定的參數(shù)、方案進行，出現(xiàn)變化需重新進行沖擊碾壓試驗。

（2）高填方路基在進行沖擊碾壓補強過程中要嚴格按照要求進行沉降量監(jiān)測、壓實度檢測，若試驗結(jié)果不滿足設(shè)計、規(guī)范要求，馬上停工、分析原因、及時處理。

（3）土工格柵鋪設(shè)時要嚴格張拉緊，不得有任何松弛、折皺。

（4）在沖擊碾壓施工過程中采用的三邊形沖擊壓路機各個參數(shù)嚴格按照試驗確定的結(jié)果進行，不得更改。

5 施工工藝

高填方路基沖擊碾壓施工工藝流程如圖3所示。

6 沖擊碾壓施工步驟

分層填筑碾壓、整平—檢測壓實度、設(shè)置高程觀測點—沖擊碾壓試驗段施工以確定施工參數(shù)—達到設(shè)計高度后進行沖擊碾壓—平地機清除多余土方、路基整平—檢測碾壓后沉降量及表層壓實度—振動、光輪壓路機碾壓以消除輪跡—進入下道工序—頂部鋪設(shè)土工格柵補強。

6.1 分層碾壓、整平

（1）高填方路基施工主要采用分層填筑、碾壓的方式進行，路基基礎(chǔ)清表施工完成后，首先必須按照設(shè)計藍圖在相應(yīng)位置設(shè)置觀測斷面，然后選擇合適位置進行碾壓試驗，確定碾壓參數(shù)，進行分層均勻填筑。

（2）每層碾壓結(jié)束整平后按要求進行壓實度檢測，確定壓實度合格、符合設(shè)計要求后進行下一層填筑、碾壓。

（3）沖擊碾壓補強起始層距地面高度4 m，分層填筑、碾壓到規(guī)定高程層確定每層填筑合格后安排進行沖擊碾壓補強施工。

（4）沖擊碾壓前先進行填筑面整平、邊坡防護處理。

6.2 測量放樣、觀測點設(shè)置

（1）對已整平的路基進行放樣測量，要求放出道路中心樁及邊樁，邊樁設(shè)在道路紅線以外1～1.5 m處，兩側(cè)紅線可灑白灰粉，并測量沖壓前路面標高，以確定沖壓后的沉降量，確定沖壓前及每沖壓5遍后的標高。

（2）觀測點平面位置保持不變，在施工過程中，要不影響觀測點的位置，觀測點不發(fā)生變動。

（3）在沖擊碾壓過程中必須安排專業(yè)人員進行監(jiān)測，記錄碾壓過程，記錄碾壓遍數(shù)、沉降量以及位移變化。

6.3 沖擊碾壓試驗

（1）在沖擊碾壓施工前選定有代表性的路基作為試驗段，以確定沖擊遍數(shù)、最佳行駛速度（10～12 km/h）、沉降量等技術(shù)參數(shù)，并檢測機械設(shè)備的性能和生產(chǎn)能力。沖擊碾壓試驗段的工作范圍一般要求寬度不小于24 m，長度不小于150 m。按照每20 m設(shè)置一個檢測斷面，每斷面按路基寬度設(shè)置觀測點，每個沉降檢測斷面布置3點，分別為路基的左、中、右三點（邊點距離路基邊1 m），對大面積施工過程的沉降量進行追蹤調(diào)查。

（2）在碾壓過程中按照每5遍檢測一次壓實度及沉降量，并詳細記錄數(shù)據(jù)，對檢測數(shù)據(jù)進行整理分析，確定最佳碾壓參數(shù)以指導高填方路基沖擊碾壓補強施工。

（3）采用YCT25（三邊形）沖擊壓路機對高填方路基進行15～20遍及以上遍數(shù)的沖壓補強。

（4）確定不同補強沖擊碾壓遍數(shù)（10遍、15遍、20遍）的沉降值，總結(jié)分析試驗成果。

6.4 沖擊碾壓

（1）采用YCT25（三邊形）沖擊壓路機進行沖擊碾壓，每填高2m及路床設(shè)計標高下進行一次，每次碾壓按照試驗結(jié)果確定的遍數(shù)進行，按錯輪而不重疊的方式碾壓，沖壓時注意錯峰壓實。

（2）為保證沖擊碾壓的均勻性，遍與遍之間，橫向錯位0.3～0.5 m，縱向錯位0.2～0.4 m。

（3）壓實行駛路線可按圖4所示：沖擊碾壓順序符合“先兩邊，后中間”錯輪進行的原則，輪跡覆蓋整個路基表面為沖擊碾壓一遍。

①將路面沿行進方向分成多個平行的窄道并依次編號。

②為避免壓路機在轉(zhuǎn)彎過程中出現(xiàn)超壓，可在填筑面兩端設(shè)置專門用于轉(zhuǎn)彎的區(qū)域。③依據(jù)施工現(xiàn)場沖擊碾壓路段的具體情況，提前確定沖擊壓路機行車路線。

6.5 質(zhì)量檢測

（1）現(xiàn)場采用灌砂法或灌水法測定碾壓的密實度，保證路基壓實度符合設(shè)計規(guī)范要求。

（2）沖擊碾壓最后5遍的沉降量不得大于3 cm。碾壓面下1 m深度范圍內(nèi)的地基的壓實系數(shù)及地基系數(shù)應(yīng)滿足基床以下路堤填料的壓實標準，若碾壓面下1 m深度位于基床底層，則應(yīng)滿足基床底層的壓實標準

（3）沖擊碾壓達到碾壓試驗確定的遍數(shù)后，以之前設(shè)置的觀測斷面、觀測點進行沉降量觀測，確定碾壓結(jié)果。

6.6 土工格柵補強

（1）為進一步減少高路堤的不均勻沉降，路基填筑完成，沖擊碾壓結(jié)束后，對路床進行土工格柵補強，整個路床增設(shè)3層土工格柵，端部反包處理，層厚分別為30 cm、30 cm、20 cm。

（2）土工格柵縱向搭接寬度不小于20 cm，相鄰?fù)凉じ駯艡M向搭接寬度不小于30 cm。

（3）路基邊坡留置反包土工格柵，留置長度2 m；土工格柵反包后與上一層土工格柵連接，連接采用撕裂膜或尼龍繩。

（4）土工格柵鋪設(shè)完成后，立即鋪筑上層填料，其間隔時間不應(yīng)超過48 h。

（5）土工格柵上下層接縫應(yīng)錯開，錯開距離不小于50 cm。

（6）路床土工格柵鋪設(shè)大樣如圖5所示。

6.7 質(zhì)量控制要點及保證措施

（1）勻速碾壓，變速碾壓時必須停機，在一個行程中不得變速。

（2）行駛速度宜在10～12 km/h。若工作面起伏過大，應(yīng)停止沖壓，用平地機刮平后再繼續(xù)施工。

（3）碾壓方式采用來回錯輪的方式，輪跡之間不重疊。

（4）沖擊碾壓的檢測主要以碾壓遍數(shù)、施工工藝和沉降量為主。

（5）填料鋪筑后應(yīng)采用推土機、平地機排壓整平，地面無明顯起伏過大情況。

（6）沖碾開始后，沖擊能量由低到高、行走速度由慢到快，沖碾過程要求不得有急停、急轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

（7）每遍沖碾部位按要求設(shè)縱向、橫向搭接，以保證沖碾均勻性。

（8）對施工路段局部無法沖碾的部位，采用激振力大于40 t壓路機振動補壓，在沖碾結(jié)束后使沉降量和壓實度達到設(shè)計要求為止。

7 結(jié)束語

在東西主干道高填方路堤施工過程中，按照以上沖擊碾壓施工工藝進行施工和質(zhì)量控制，保證了高填方路基施工質(zhì)量，路基壓實度、沉降量全部符合要求，檢驗批一次性驗收合格達100%。本高填方路堤沖擊碾壓補強技術(shù)應(yīng)用效果良好，質(zhì)量控制措施行之有效值得類似工程推廣應(yīng)用。

參考文獻

［1］ 公路沖擊碾壓應(yīng)用技術(shù)指南［R］.交通部公路科學研究院，2005.12.

［2］ 公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范：JTG F90-2015［S］.

［3］ 公路路基施工技術(shù)規(guī)范：JTG/T 3610-2019［S］.

［4］ 公路工程質(zhì)量檢驗評定標準第一冊 土建工程：JTG F80/1-2017［S］.

［5］ 趙原莘，淺析高速公路施工中的沖擊碾壓技術(shù)［J］.黑龍江交通科技， 2013， 36 （12）.