简析冲击碾压技术在公路路基施工中的应用

乔永峰

摘 要：冲击碾压技术作为一种新工艺、新技术，被交通工程广泛的应用，文章對冲击碾压技术的特点以及施工工艺展开了论述，重点对冲击碾压技术在公路路基施工中的应用范畴进行了详细的阐述。

关键词：公路工程；路基施工；冲击碾压技术

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）24-0067-01

1 冲击碾压技术的定义

冲击碾压技术是指在施工过程中运用冲击式压实机和压实轮，在机械运转的过程中，压实轮能够将由高位势能向动能的转化得以完成，进而使从低地面有较深层的冲击能量产生，再与揉压、滚压的联合作用相结合，形成土体材料之间有变形、位移及剪切，使土石的密度及作用的深度增加，对深层土石的压实得以完成。这样一来，在反复的压实轮作用下及牵引机的使用中，即可完成大面积的路基压实。冲击碾压即采用强大的冲击力，以对土体施加冲击压实功能，实现土体内部的空气和水分被挤出，土体颗粒在强大冲击力的作用下重新排列，内部较小的颗粒被挤入大颗粒缝隙，并形成二次沉降，进一步将土体的密实度提升，最终减少路基施工后沉降，以及提升路基承载力的目的。

2 冲击碾压技术的特点

2.1 路基有良好的冲击压实效果，施工速度相对较快

若提升路基的压实度，在对路基进行一定程度的冲击碾压之后，会在不同的深度情况下，使压实度得到适当的提升。在碾压之后，96%的压实度能够与指标相满足，进一步增强路基土中的稳定性。在碾压之后的土工试验中看出，在饱和前后，压缩性指标会普遍减小，提升路基的整体强度。并且能有效增大路段中的回弹模量，使相应的变沉值减小，减小路基土工之后的沉降变形。在碾压前后，压缩模量的变化范围内，会使压缩性逐渐降低，增大压缩模量，并且在碾压的过程中，碾压的数量及压沉量也在逐渐增加。在对最大干密度的空隙体积进行计算的过程中，会明显降低冲击碾压后的空隙体积差值，进一步改善沉降变形现象。

2.2 低频高振幅的特点

传统的振动式压路机属于高频低振幅，然而冲击压路机属于低频高振幅动力特征。在冲击荷载上，可以达到3 000 kN左右，冲击能量可能达到25 kJ左右。压实轮对地面冲击频率达到2 s/次，并且对低频大振幅的冲击波发出，能够向深层的地下传播，地震波存在极为明显的传播特性，振动式压路机能够使地面有联合冲击作用产生，该作用动能与势能的产生是相联合的，具有强夯和振击的双重作用。

2.3 能量高、尺寸深

与实践经验相结合，在某高速公路中的砂砾路基和窑渣上，使速度控制在12 km/h，在对25 N三边形的双轮冲击压路机中，实施30遍左右的冲击碾压之后，压实效果会产生在深度为25 m的位置，与其他装置相对比，冲击力的获取值的火气的力度相对较深，产生增大密度的情况，与目前的压实性相比，冲击碾压技术有极为优质的作用。在处理过土体之后，模式会接近于弹性模式，相应会消除此时所产生的不利因素。

3 公路工程冲击碾压施工的施工工艺

公路工程冲击碾压施工的施工工艺如图1所示。

3.1 冲击碾压技术的施工方法

标准的冲击碾压机的亮度轮子宽为0.9 m，内边距为1.17 m，每周期来回各进行一次碾压，而且碾压路宽达到4 m左右。当冲击轮的接触面积和路基达到45 ？觷时，会有最高的能量利用率，此时的冲击力达到最大范围。为了使冲击压路机对路基实施均匀碾压，以单个流程为例，后半程每周期都应根据前半程行驶的中间路线实施压实处理，理论的双边间隙为0.125 m，接下来的周期范围内，前一次碾压仅需要向内侧实施0.2 m左右的调动即可，然后从中央实施操作，通过反复不断循环，即可加固路面的无缝隙碾压得以实现。所以，对于真正意义上的碾压单元而言，各进行两次的来回碾压操作，每两周期完成操作之后，应与当地环境相结合，对转弯长度实施定期更改，这样才能使路面峰谷高度差得以控制，有效避免路面出现不平整现象。通常情况下，冲击压路机行驶是根据顺时针和逆时针的方向实施五遍的交换作用。一般从边坡坡脚一侧，采用顺时针方向对冲击过程实施操作，并将行驶中的碾压面中心作为轴线，左右两轮与直线错位冲压相结合，全段路面通过排压处理后向内冲压，五六个周期相互交错。根据路面情况和天气对具体的排压次数和沉降量进行确定。结合多年的施工操作，通常操作周期应达到20个以上，冲压后对路面采用平地机实施整平，再进行稍微冲击压实，即可获取良好的施工效果。

3.2 冲击碾压施工的流程

采用“先两边，后中间”的原则对整个碾压过程进行操作，行驶是根据12 km/h左右的速度，结合设定好的参数依次对路面实施来回冲压，直至检测到的参数与国家相关规定相符即可。在施工之前，若被测高速公路地基有软弹出现而无法对碾压进行操作时，应及时上报相关领导，结束施工作业，其施工流程主要包括以下几方面：

①碾压施工前，应对必要的标记进行布设，特别是对沉降位置估算的分布状况，通过对施工路面的水分比例进行检测，使含水量保持在规定值范围内，对前期记录做好。②施工之前还应检测路基的密实度，一般每100 m设置2个以上的参考位置，并对实测数据记录好。③在公路路基上，冲击碾压机以10～15 km/h的速度进行来回潮州，1/3的轮宽进行重叠，使整个路基表面得以覆盖，将坑洼现象减少。④采用平地机对由于过大冲击压力导致路面峰谷出现的路面实施压实处理。同时也可采用洒水机处理严重的灰尘问题。⑤对于路面出现死角的现象，可在完成整个冲击碾压之后，运用振动压实方法实施三个周期左右的操作。

4 公路施工中冲击碾压技术的注意事项

4.1 冲击碾压技术的正确使用

对于冲击压路机而言，应将4 cm的压实厚度作为计算单元，两次为一遍，严格按照施工冲击碾压技术进行操作。而单轮冲击压实机则应根据轮宽计算单位，一次压实为一遍。

4.2 对构造物的安全距离进行严格控制

必须使结构物的完整性得到保障，严格按照冲击碾压的范围实施操作。控制构造物和冲击压实轮的轮边，使其达到超过1 m的安全距离。将构造器上的填土厚度保持在超过2.5 m。

4.3 冲击压路机机型的合理选择

现阶段，冲击压路机存在几十多种的类型，但在选择的过程中，若存在不合理现象，则会直接影响施工的质量。通常，对于土石混填路堤的分层压实、路床与路基的检验性填石和补压而言，采用25 kJ三边形双轮冲击压路机最为适宜。对于分层压实的土质路堤和改建的水泥路面而言，对25 kJ五边形双轮冲击压路机进行使用。

4.4 冲击碾压的含水量范围的正确理解

在施工过程中，冲击压路机有较高的施压功能。类似与超重型击实标准。在压实处理后，含水量的扩大在小于最佳含水量的范围内实现，并不会扩大至超过最佳含水量的范围。所以，含水量关系到土石和塑性指数。通常其稠度控制在超过1.1～1.2，否则会有弹簧土产生，对压实的效果产生严重影响。

5 结 语

综上所述，随着不断加大的基础设施建设力度，道路标准也在进一步提升，冲击碾压能够使路堤施工后的沉降率得以减小，提高路基整体的均匀性和强度。冲击碾压技术在公路工程软土地基处理中，对软体地基存在加固与加速沉降的作用。在施工过程中，应与试验段的情况相结合，对经济可行的施工工艺、质量控制标准以及检测方法进行总结，进一步实现公路工程质量改善的预期目标。

参考文献：

[1] 孙文，闫桃芬，杜志刚.冲击碾压加固路基基底在高速公路中的应用[J].内蒙古公路与运输，2011，（5）.

[2] 陈刚.高速公路施工中的冲击碾压技术[J].交通世界（建养·机械），2011，（10）.