浅谈采用三叶型冲击式压路机提高高填方路基碾压质量

赵红星

（陕西华山路桥工程有限公司，陕西 西安 710016）

延安新区尹家沟新老区连接线延伸工程道路总长2.024km，其中挖方段919m，填方段1105m，路基为高填方，最大填方深度为12m，路基沉降在高填方地段表现的特别突出，如果没有有效的控制，地基不均匀沉降使路面产生裂缝，缩短路面使用寿命。因为道路无法封闭施工，社会车辆非常多，应业主和监理单位要求双向六车道沥青路面必须顺利通车，工期要求为4个月，没有施工沉降期，所以必须采用一种新式路基压实机械对路基进行补强，以保证施工质量。

二、冲击式压路机的工作原理

冲击压路机在工作中，当牵引车拖动三边弧形轮子向前滚动时，压实轮重心离地面的高度上下交替变化，通过三边弧形轮连续均匀的冲击地面，产生的势能和动能集中向前、向下碾压，形成巨大的冲击波，使土体均匀致密。在此过程中，三边压实轮每旋转一周，其重心抬高和降低三次，对地面产生夯实冲击和震动作用三次。

三、使用条件

经过现场验证内容：现场对地下所有管网及周围结构物进行复查。考核结果：地面以下3m没有软土夹层；施工范围距周围结构物6m以外；暗涵顶面填土高度＞3m；地下水位埋深大于1.5m，地下无墓穴。现场清除全段路基范围内各种杂物、垃圾和腐植性土，清表厚度为0.5m。考核结果：路基回填前原地面已彻底处理，此现场条件适合使用重型冲击式压路机进行夯实。

四、存在问题

验证内容1：

对现场施工工艺进行巡查，发现众多施工细节不到位，重点部位控制不严，路表50cm的土体含水量较大对冲击夯碾压的效率具有较大影响，碾压速率控制不严格，碾压方法、顺序不正确，相邻段搭接长度较小。

考核结果：

冲击夯碾压路基施工工艺不合理。

验证内容2：

现场调查，冲击夯碾压过程中，注意冲击波峰，错峰压实，距离保持错位80cm，每冲击3遍用刮平机整平，然后改变方向继续冲击夯碾压。

考核结果：

冲击夯碾压错位距离过大，导致碾压不密实。

验证内容3：

本标段土最佳含水量为14.5%，最大干密度1.85g/cm3。当细粒土含量大于等于50%时，含水量（w）范围：Wopt-4%≤W≤Wop t+2%；当细粒土含量小于50%时，含水量（w）范围：Wopt-3%≤W≤Wopt+2%。

考核结果：

实测局部回填土含水量为18.5%，超出上述范围，必须解决土壤含水量问题。

五、确定施工方法

用冲击式压路机进行冲击碾压时，因机械的掉头范围较大，应尽可能在路基形成较长的连续冲碾段后进行，不但可以提高冲击碾的效率，也可以避免因过多的“接头”而影响路基整体均匀性。考虑到冲击碾压后地面高程下降，造成路基宽度增加以及增加必要施工安全距离，所以冲击碾压前地面高程放出两侧边线后各加宽1.5m。根据设计图纸及规范要求，现场试验段长度确定为120m，宽度为40m，碾压20遍后路基压实度符合规范要求。

1 确定最佳施工方法、最佳碾压顺序和速率

因为现场冲击夯上下层碾压没有错位，碾压过程中平地机和推土机没有整平，造成碾压不均匀。针对此问题认真学习设计图纸和规范要求，改变碾压方法。整个场地全部压完1次为碾压一遍，第二遍碾压时应由第一遍向内移动30cm宽进行冲击碾压，第三遍再回到第一遍的位置冲击碾压，依次进行至最终遍数。每层回填土厚度严格控制在1.0m以内，冲击压实前，要及时对基地适量洒水，使水份充分渗透，然后冲击碾压。冲击压实10遍左右后，平地机大致整平，再冲击压实。冲击碾压完成后，表层的松土重新刮平，并用振动压路机压实。将此方案确定为最终施工方案，为技术培训提供了依据。

2 确定碾压顺序

现场为满盘转圈碾压，露压现象严重，碾压不均匀，路基产生不均匀沉降。通过学习图纸和规范要求，最终由原来碾压顺序改变为由道路中心线为分界线，从路基的一侧向另一侧转圈冲碾，冲碾顺序采取“由边向中”错轮进行的次序，每一圈从上一圈两轮中间通过，铺盖整个路基表面为冲碾一遍，一条碾压线碾压完成后移到第二条碾压线上，牵引车行驶应使压实轮的轮迹重叠1/3以上。由于压实轮弧形的构造特点，冲碾一遍结束时仍有部分路基未被冲碾到，此时应接着进行第一遍、第二遍……，当冲碾完成三遍时整个路基基本上都被冲碾到，此时停止冲碾，进行压实度和高程检测。全面积压实一遍后再压第二遍，直至达到设计压实度标准。

3 确定碾压速率

由于冲击式压路机作业的特点是牵引式，只能前行，而且所压轮迹中波峰波谷是随着压实遍数的递增，通过转弯时半径调整交错变化的。正式碾压试验前，各机械安排布置到位，规划好冲击压路机行驶路线，冲击碾压时应遵从“先慢后快，先轻后重，先两侧后中间”的原则，首先冲击压路机以10km/h~ 12km/h的速度，碾压5~7遍左右，然后速度提高至12km/h~15km/h继续碾压。

4 技术措施

调整前相邻两段冲击压实搭接长度为5m，现场检测接茬处局部压实度较低，无法满足设计要求。最终经过调整将相邻两段冲击压实搭接长度为15m。因冲击式压路机的冲击能量大，路表50cm的土体含水量对冲击碾压的效果具有较大影响，含水量过大时容易形成弹簧、翻浆，严格控制路表以下50cm内的含水量。当土体表面含水量较大时，如果用冲击式压路机进行冲击碾压，易形成表面推移，上层20cm左右的土体与下部土体产生脱离现象。因此雨后或表面含水量较大时，采用石灰来处理；为防止施工时回填土含水率增大将回填土反复翻拌，凉嗮后再进行碾压。对于土很干的时候采用洒水碾压来达到最佳压实效果。

5 测点布置

冲击前，压实度按40m取1个断面3个点进行布置，计4个断面，12个测点；冲击过程中及冲击完成后，按以上布置情况进行压实度观测。本次试验段高程共测量5个断面，每个断面3个点，冲击过程中及冲击完成后，按以上布置情况进行高程观测。初始高程检测，由专业测量队负责测量，在规定的试验段，冲击夯碾压前按以上测点采用钉子钉红布标记进行高程测量，用GPS精确定位所有钉帽的绝对坐标并按顺序作好记录，第二次测量时用GPS精确放样所有钉帽的绝对坐标，用DS2苏光水准仪测出高程并作好记录，依次类推。整个试验过程历时5天完成，冲击碾压面积约8600m2。

结语

施工的路基高填方冲击夯碾压质量效果良好，压实度、弯沉等试验合格率为100%，沉降观测稳定，质量控制受到了各方面的一致好评，达到了预期目标。

[1]范秀辉.冲击式压路机的应用现状与前景展望[J].石家庄铁道学院学报，2003：16（07）.

[2]刘育贤，张超群，郭爱斌.冲击式压路机两个重要参数的探讨研究[J].筑路机械与施工机械，2002：19（01）.

[3]周雪飞.冲击式压路机在路基压实施工中的应用[J].黑龙江科技信息，2011（09）.