试论冲击碾压技术在高速公路施工中的实践与应用

杨超

试论冲击碾压技术在高速公路施工中的实践与应用

杨超

随着我国经济的快速发展，高速公路的建设也越来越被重视，在一定程度上而言，高速公路的建设能够衡量国家的经济发展。近年，在高速公路的建设中，冲击碾压技术被越来越多的应用，利用冲击碾压技术，能够有效的提高高速公路施工的质量和效率。本文就冲击碾压技术在高速公路施工中的应用作出相应的探讨，以供参考。

冲击碾压；公路施工；应用

在当前高速公路施工中，随着新工艺、新技术的不断发展推广，冲击碾压施工技术的使用也逐渐普及起来。冲击碾压施工是利用冲击式压实机对压实轮施加压力，对路基进行冲击碾压的一种新技术。其具有压实效果好，施工时间短的特点。基于此，文中主要论述了冲击碾压技术在高速公路中的施工原理，并对其应用领域作出具体的分析。

1 冲击碾压技术

冲击碾压技术的工作原理是利用冲击压路机对碾压面压实的过程，其作用是加强碾压面的破碎度和密实度。冲击压路机对碾压面碾压的直接效果和冲击压路机的型号具有一定的关系。高速公路施工中，对地基的碾压大多都使用冲击碾压技术，随着冲击碾压技术的逐渐普及，我国冲击压路机的使用数量也呈上升趋势。在冲击压路机的使用中，冲击碾压的直接效果与碾压的速度、冲击压路机的型号以及图纸具有一定的关系。高速施工中，使用冲击碾压技术能保证路基面更容易被碾压，特别是对于高填方路基，不仅能够提高填筑速度，而且可以缩短施工时间，大大增加了施工的效率。冲击碾压技术的运用领域包括：增强补压度、加宽碾压部位、冲击碾压路地的分层填筑、冲击碾压旧沥青路和旧砂石路、增强补压高填方路堤的冲击等。整体来讲，冲击碾压技术一般都具有压实效果好、施工速度快等特点，路基经一定程度的碾压后，能够有效的提升路基的压实度。由于传统的振动式压路机属于高频低振幅，一部分振动压路机不具有冲击压路机的动力特征，因此，传统的压路机压路效果较弱，冲击压路机在压路时，冲击荷载力能够达到3000kN，并与地面产生联合冲击力，具有振击和强夯双重作用。同时，其还具有压路尺寸深，施工能量高的特点。在进行土体处理之后，会自发调控到一定的弹性模式，此时施工中存在的不利因素会被一定程度的消除。

2 冲击碾压技术在高速施工中的实践及应用

2.1 利用施工碾压技术增加施工能量

有关数据显示，在某高速公路中，碾压机在石渣、沙砾路基上面进行碾压，其中碾压的重力为25N，碾压的速度是12km/h，经重重碾压30次后，对25m深的部位也能产生良好的压实效果。在利用冲击压路机碾压的过程中，产生的冲击功能可超过重型机械施工功率，碾压能够使得地下深层的粒料密度大幅增加，起到更好的压实功效。施工后的冲压土体更接近弹性状态，使得土石路基的稳定性大大提高。

2.2 利用冲击碾压技术低频高振幅提升施工效率

传统的振动式压实设备中，通常都具备高频低振幅的特点，冲击碾压则属于低频高振幅，一般情况下，冲击碾压式压路机每秒为2击，落距约为10～20cm，其冲击能量能够达到15～30kJ。在将路面压实的过程中，产生的低频大振幅冲击波能够向地下深层传播类似于地震波的特性，从而实现转动轮自发产生惯性能量，同时冲击波还能与压实轮水平运动产生的动能相互结合，实现对地面动能和势能联合冲击的作用，因此其可对地面产生强夯与振击双重作用。

2.3 利用冲击碾压技术减少施工后的沉降

经施工检测，在路基的压实度达到规范值时，施工后的沉降通常在0.4上下。一般的斜坡路段断面的沉降量都会存在较大的差异，若路堤压实层厚度与填料不均匀，则会导致施工的压实度不足。路基受到土石的压力就会使得其密度发生改变，造成拉伸和压缩应变区域增多，使得沉降差异增大。若在临近两点中，沉降的梯度超过0.6，就会导致其变形裂缝。经实验表明，高填方土堤在施工中采用冲击碾压施工技术，能够有效的增加其沉降率。在沉降率达到0.1～0.15时，对路堤的压实度较好。相对于自然沉降或堆载预压施工，其压实效果更佳，且施工时间更短，经济效益更好。

2.4 增加路基的压实效果

通常各类型的路基土经过冲击碾压后，对不同深度的压实度不同，随着压实度的不断增强，路基的稳定性也不断的增强。经一系列实验证明，随着深度的不断增加，压实度对其影响也不断变低，在饱和的前后压缩性指标也会随着深度的变大而变小。从土基的整体来看，大部分碾压路段的路基会存在一定程度上的回弹，经双重碾压后，在不同的范围内的压实度不同。实验结果表明，大部分的碾压过的路基回弹膜量逐渐增大，填土面积相对变小，击碾压后路基的强度和承载力逐渐升高，弯曲变形也较为明显。随着施工后的路基压缩模量增大，压缩性也逐渐降低，碾压次数越多压沉量也越大。碾压后，孔隙的体积与路面施工前的空隙体积具有很大的差距，路基施工后的沉降改善也相对明显。碾压过程中要将原有的路基饱水软弱带进行检验，发现路基软弱带就要对其复压，从而保证路基的均匀性。

2.5 施工碾压技术在高液限土体中的应用

在土体中，由于含水量的影响，使得对地基冲击压实的效果不同。在冲压之后会出现弹簧现象而降低冲压效果，冲击碾压技术应用于高液限的土体中，具有良好的效果。利用冲击碾压技术在高液限土体中实施碾压，可适当放宽其含其含水量。有关资料显示，在高速公路上实施增强补压时，当高速公路的土体含水量达到20～30%时，冲击碾压效果相对较好。一般来讲，土体的体液限越低，对水量的范围要求越窄，对其控制就越严格。

2.6 冲击碾压路基补强技术

冲击碾压机主要作用是加大对地基表层的受力作用，从而对地基压实。在冲击碾压的过程中，易出现碾压不均匀以及碾压缺陷等问题。对此的解决方法是在常规的压实机械碾压控制中使用路基补强技术，通过随时检测路基的沉降量作出判断。因此，使用路基冲击碾压补强技术能够有效的对地基的压实情况实时检测。

3 冲击碾压技术的注意事项

3.1 合理的对机型作出选择

在目前，国内生产的冲击压路机大约有12个厂家，共20多个型号，由于冲击压路机的种类繁多，如果选择不合理，就会对路面施工质量造成一定的影响。经实验证明，对路堤路床的校检性补压和土石路堤的分层压实，宜使用25kJ三边形双轮冲击压路机，水泥路面的改建和土质路堤的压实，宜使用25kJ的五边形双轮冲击压路机。

3.2 对冲击碾压施工工艺的正确使用

由于双轮压路机碾压路面不全，压路机压实路面一个来回可视为一遍，设置4m为压实宽度的一个计量单元，按照标准的施工工艺进行作业。对单轮的冲击压路机使用中，每通过一次算作一次计量单位。

3.3 要正确理解冲击碾压机的含水量范围

冲击碾压机具有高能量的压实功能，使用效率相当于超重型机的标准，在碾压时，含水量也达到重型压实机的标准。对冲击碾压机含水量的控制要在小于含水量的范围内进行扩大。在含水量的湿土塑性指数中，控制调度不应小于1.1～1.2，否则厚80～100cm的土层冲压会形成弹簧土，而不能有效的被压实。

4 总结

在对公路的冲击碾压技术中，要严格的控制施工质量，根据施工要求施工，对施工出现的问题，要做出充分的总结，制定合理的施工方案，提高冲击碾压的施工效果。公路建设者要以提高公路的使用寿命和安全性为目标，从而推动我国公路的健康发展。

[1]丁勇，郑传昌.试论冲击碾压技术在高速公路施工中的应用[J].交通建设与管理，2013（02）：72～73.

[2]赵丹.公路路基施工中冲击碾压技术的运用[J].交通世界（建养·机械），2015（01）：86～87.

[3]王秉泽.冲击碾压技术在高速公路施工中的应用[J].交通标准化，2013（12）：52～54.

U416.1

A

1004-7344（2016）04-0170-02

2016-1-25

杨 超（1984-），男，河南邓州人，中级工程师，本科，从事路桥施工与监理工作。