浅谈公路路基施工冲击碾压技术的应用

张 磊校新霞

身份证号：1.410183198009203015 2.410122198105203944



浅谈公路路基施工冲击碾压技术的应用

张 磊1校新霞2

身份证号：1.410183198009203015 2.410122198105203944

随着公路事业规模的不断扩大，我国公路工程施工技术水平也得到了极大的提升，特别是路基施工冲击碾压技术已经愈加成熟。作为公路工程施工的重要环节，路基施工冲击碾压技术水平的高低对其整体质量具有关键性的作用。本文主要公路路基施工冲击碾压技术的原理、应用及注意事项进行了分析与探究。

公路；路基施工；冲击碾压技术；原理

一、冲击碾压技术的应用原理

冲击碾压技术就是指在施工过程中采用冲击式压实机与压实轮，机械在运转的过程中，压实轮完成由高位势能到动能的转化，进而对冲击地面产生较深层的冲击能量。再结合揉压、滚压的联合作用，使土石材料之间发生变形、剪切和位移，增加土石的密度以及作用的深度，完成深层土石的压实。这样一来，压实轮在反复的作用下和牵引机的拖动下，就可以将大面积的路基压实。冲击碾压采取强大冲击力对土体进行冲击压实，以使土体内部空气和水分能够被挤出，同时在强大冲击力作用之下土体颗粒会进行重新的排列，内部较小的颗粒会被挤进大颗粒缝隙里，形成二次沉降，从而提高土体的密实度，最终达到减少路基工后沉降和提升路基承载力的目的。其特点如下：

1 、低频高振幅

目前，在高速公路建设过程中被广泛应该用的冲击压路机均属于低频高振幅。即每秒冲击两次，冲击的能量约为15～30KJ，并且落距在10～20cm之间，荷载约为2500～3500kN。这样就使得冲击压路机在运行的过程中产生了较大强度的冲击波，将并压实轮水平运动的动能、压实轮转动的惯性以及冲击服压能量相结合，传至地面深层，产生振击和强夯的施工效果。

2 、影响深度深，冲击能量大

一般25KJ三边形双轮冲击压路机的速度为12km/h，双轮净重12t，产生的冲击力为200～2500KN，即1111～1543kPa的强烈冲击波。以该冲击压路机对某一高速公路进行碾压30次之后，对深度0.8m、1.5m、2.0m、2.5m处的平均垂直动土压力进行测量，分别为1366KPa、306KPa、272KPa、138KPa，施压厚度达到1.0～1.5m，压实度达到90%以上，并且使土石材料更具有弹性。

3 、降低路基沉降率

在室内模型试验与现场路堤的沉降量试验下，观测路基达到规定的压实度，结果表明它的工后沉降率为0.4%左右，使用冲击碾压施工技术后的高填方路堤的工后沉降率大约为0.1%～0.15%，结果表明冲击碾压技术能够很好地杜防由于差异变形而造成的裂缝情况产生，从而将土石高填方路堤变形的病害问题解决。

二、公路路基施工冲击碾压技术的应用

在我国公路工程施工中路基冲击碾压施工技术的广泛应用，不仅可以有效增强公路结构的刚度及强度，还能提高公路工程的整体质量。特别是在我国现阶段大力开发和提高现代化交通建设的形势下，在公路工程施工中广泛应用冲击碾压技术，对提高公路工程的整体质量具有重要意义。

1 、冲击碾压是岩土工程压实技术的最新发展。冲击压路机由牵引车带动非圆形轮滚动，多边形滚轮的大小半径产生位能落差与行驶的动能相结合沿地面对土石材料进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业，形成高振幅、低频率的冲击压实原理。目前以25KJ三边形双轮冲击压路机使用最多，其双轮静重12t，行驶最佳速度为12km/h，对地面产生集中冲击力2000～2500KN，相当于1111～1543kPa。这种高能量冲击力周期性连续冲击地面，产生强烈的冲击波，向下具有地震波的传播特性，产生的冲击碾压功能达到超重型击实功，可使地下深层的密实度不断累积增加，满足重型标准90% 压实度以上的有效压实厚度视不同土石材料性状达1.0～1.5m，比现有振动压实机械有更好的压实功效，使被冲压的土石填料更接近于弹性状态，显示出克服土石路基隐患的技术优势。

2 、冲击压路机的技术特性决定较现行常规压路机不同的压实工艺，不采用现有压路机压半轮或部分重叠碾压的施工方法，而是以冲击力向土体深层扩散分布的性状，提出新的冲击碾压方法与施工工艺。冲击压路机双轮各宽0.9m，两轮内边距1.17m，行驶2次为1遍，其冲碾宽度4m。每遍第2次的单轮由第1次两轮内边距中央通过，形成的理论冲碾间隙双边各0.13m，当第2遍的第1次向内移动0.2m冲碾后，即将第1遍的间隙全部碾压。第3遍再回复到第1遍的位置冲碾，依次进行至最终遍数。冲击压路机向前行驶在纵向冲碾地面所形成的峰谷状态，应以单双两遍为一冲压单元，当双数遍冲压时，调整转弯半径，达到对形成的波峰与波谷进行交替冲碾，使地面峰谷减小，表面接近平整。冲击压路机一般行驶按顺时针与逆时针方向每5遍进行交换作业。各种土石路基冲碾20～40遍可以使路基形成厚1.0～1.5m的均匀加固层。

三、冲击碾压技术应用的注意事项

1 、冲击碾压是采用强大的冲击力对土体施加冲击压实功能，土体中原有的水分和空气被挤出，土颗粒在强大的冲挤力下重排列，较少的颗粒被挤到大颗粒的缝隙中，形成二次沉降，从而使土体形成密度很高的板块，提高了路基强度和承载能力，有效地减少路基工后的沉降变形。经冲碾的路段沉降量在0～4cm，密实度提高0～3个百分点。暴雨过后，冲碾路段与未冲碾路段比较，经冲碾的路段表面坚实，雨水难以渗入，行车不易打滑和湿陷。通过半年多来对已完成的填方路基沉降观测，证明该施工工艺能够大大减少填方路基的工后沉降，有效保证了填方路基的填筑质量。

2 、冲击碾压技术在公路工程施工中必须科学应用。在公路工程基底施工时，冲击碾压施工是否进行必须严格按照基底土质性质与天然含水量进行施工，必须先进行试验段施工再对非软弱土地基进行冲击碾压作业，严格遵循试验结果进行碾压遍数和沉降量的确定，并确保基底压实度在90%以上。在冲击碾压施工中必须防止软弹和震动液化现象的出现。当进行路基土方填筑施工时，如选用冲击碾压技术对黏性土、砂砾石和土石混合填料进行施工，必须在冲击碾压作业前进行试验段施工。如进行砂性土质路段施工时，不能选用冲击碾压施工的方式，对掺石灰或水泥改良的路基土方，改良后不应再进行冲击碾压。

四、结束语

综上所述，公路工程是经济发展的基础产业，公路工程行业的发展对国民经济的发展具有极大的影响力。随着国民经济的快速发展，我国公路工程行业也得到了极大的发展空间。基于此，人们对公路工程的质量及安全性提出了更高的要求。路基施工冲击碾压技术作为公路工程施工的重要技术，其施工质量的优劣将直接影响到公路工程的整体质量及安全性能。基于此，施工企业必须高度重视路基施工冲击碾压技术及质量，严格控制施工过程中的每一个环节，只有这样才能避免工程安全隐患的产生。

［1］陆书香；；试论公路工程中施工冲击碾压技术的应用［J］；经营管理者；2010年17期

［2］刘洪田；郑栋；；冲击碾压技术的合理利用［J］；科技传播；2010 年08期

［3］叶晓斌；；冲击压实技术在路基施工中的应用［J］；科技传播；2011年17期

［4］凡守平；；研究公路路基施工冲击碾压技术的施工应用［J］；现代装饰（理论）；2011年06期