高速公路高填路基施工中冲击碾压技术的运用

王远雄

（广东晶通公路工程建设集团有限公司，广东 广州 510000）

随着我国社会经济的不断发展，高速公路作为我国运输经济的大动脉，为满足日益增长的运输强度，高速公路建设也在不断地完善，需要不断提升其建设质量，以使高速公路的承载力以及强度能够满足不断提升的运输需求。路基作为高速公路的基础，其质量直接影响了高速公路的质量。如果路基的质量较差，就会严重影响高速公路的荷载重量，可能会因车辆负荷过重而导致高速公路出现路基沉降、路面坍塌等问题，从而引发重大交通事故。因此，在施工的过程中，科学合理地使用冲击碾压技术，可以有效保障高速公路路基的质量，提升高速公路的稳固性以及强度[1]。

1 冲击碾压技术

1.1 冲击碾压技术的原理

在进行高速公路高填路基施工的过程中冲击碾压技术是重要的一项施工技术。冲击碾压技术，主要是指在施工过程中，使用一定标准的冲击碾压机械，在施工过程中反复地对路基填料进行冲击碾压，以此来促使填料牢固地结合在一起，使其密度不断增加，从而提升路基整体的强度和稳固性。冲击碾压技术的使用原理就是通过压实轮和压实机在运行过程中将高位势能转化为动能，从而使产生的巨大冲击力在机械运行过程中形成滚动力和碾压力，作用于路基内部的深层位置，从而将路基填料内部的空气进行排出，促使小颗粒路基填料在冲击力的不断作用下融入大颗粒中，以此来增强填料之间的密度，完成路基填料的位移、压缩以及变形的过程[2]。

1.2 冲击碾压技术的特征

在对冲击碾压技术的施工过程以及使用效果进行总结时，发现冲击碾压技术具有以下几个方面的特征：（1）冲击碾压压路机与传统的振动式压路机相比，虽然冲击式压路机的频率较低，但是其振动的幅度较高。冲击式压路机的基本载荷为3000kN，震动频率可以达到2次/s。冲击式压路机产生的低频高振幅的冲击波传播能力极强，在施工过程中可以形成联合冲击力，实现对公路路基的均衡碾压，以此来提升公路路基整体强度。（2）与其他技术相比，冲击碾压技术不仅在施工的过程中可以产生较高的能量，而且对路基的压实深度也比较强。（3）由于冲击式压路机在进行施工的过程中可以产生巨大的冲击力，因此配合压路机的运行，形成的碾压力和滚动力可以将路基填料中的空气进行挤压排出，使路基填料在发生变形和位移的过程中不断提升土体的密度，从而增强路基的稳固性及强度。

2 高速公路路基施工中冲击碾压技术的运用

2.1 准备工作

在使用冲击碾压技术进行高速公路路基施工时，需要做好以下准备工作：（1）检查高速公路路基的平整度及表面的完整度，并对路基的相关位置进行确认，及时将路基表面的各种杂物和植被进行清理，以保障路基作业面的平整度及清洁程度。（2）需要检测路基的含水量是否达到了施工标准，若检测的路基含水量超过了相关的施工标准和施工技术规范，则需有效地降低含水量，使符合设计要求。（3）需对路基的压实度进行相关的监测，应科学合理地选择沉降观测点，并埋设相应的检测标志进行监测，监测点一般会选择在路基表层以下20cm的位置，并将监测的数据进行详细记录。（4）在进行施工前，不仅需要保持路基的最佳含水量，还要保证路基表面的平整度[3]。因此，在检查过程中如发现路基表面存有石块或者是不平整的区域，需对其进行压平处理，若检测的路基含水量较少，那么在进行施工前还需要对路基进行洒水处理。

2.2 测量放样与地基检测

高速公路在施工过程中会受到各种因素的影响，为了保障高速公路的控制轴线，需要加强冲击压实及震动碾压场地边线的测量放样工作。在进行测量放样工作时，需对路基测量控制网进行定期检查，从而保障测量数据的准确性。地基检测是指对高速公路路基的填筑材料进行检测，在进行检测过程中，施工人员要采取合理的方法，严格按工程的相关规范对其性质和技术参数进行相关分析和评估，以保障路基填筑料符合建设标准及承重要求。在进行地基检测时，一般会使用击实试验方法确定路基的最佳含水量及最大干密度[4]。为了准确测试路基表面的密实度，还会采用灌砂的方法来进行有效确认，从而科学合理地定制有效的路基碾压次数。

2.3 路基填土与整平

当准备工作、测量放样工作以及地基检测工作完成后，就开始进行路基的填土与整平工作。路基的填土和整平工作质量直接影响着高速公路路基的稳固性及强度，是高速公路路基施工中最为重要的环节之一。在进行路基填土与整平工作之前，应当先铺设方格网。在路基进行压实的过程中，因受到外在压力的作用，使路基土向两侧产生移动，在一定程度上增加了路基两侧压实工作的困难。因此，在进行施工过程中实际的路基填筑宽度比设计的施工方案宽出1m左右。在进行整平工作过程中，应选取正确的监测点，对路基的含水量进行监测，一般的监测点为路基表层20cm的位置，为了确保路基的质量，在施工时路基的含水量要在8%以上。当路基的填土与平整工作达到上述要求后，方可进行下一步的工序施工。

2.4 冲击碾压

冲击碾压主要适用于路堤中心高度大于15m或路堤边坡高度大于18m的高填路堤段的增强补压，以减少高填路堤后期沉降及差异变形。用冲击压路机械冲碾路基时应大面积进行，路堤长度至少应大于100m，以便于压路机冲击时提高行驶速度，增加激振效果。在进行实际施工的过程中，冲击碾压技术不仅会受到冲击碾压方法、速度、碾压次数的影响，还会受到作业顺序的影响。因此，在使用冲击碾压技术对高速公路路基进行施工时，需注意以下内容：（1）应当以高速公路的中心线为对称轴，使用错轮回转法进行施工，以此作为路基碾压施工的顺序。（2）在设定路基冲击碾压速度时，应当先对周围的自然环境、路基含水量和工程的相关要求进行综合分析与评估；冲击碾压施工时应观察是否对周边建构筑物造成不利影响，从而科学合理地控制冲击碾压速度；冲击碾压机在工作的过程中一定要保持匀速前进，其前进速度应当控制在10～15km/h；由于路基边缘是压实机具碾压的薄弱环节，在进行压实工作时，应加强对路基边坡边缘地带的碾压，同时，压路机还应与路肩边缘始终保持1m的安全距离。（3）路堤应分层填筑、分层压实。当完成路基填土与整平工作，经检验压实度达到设计要求后，至设计冲击碾压标高后再实施冲击碾压施工，原则上每填高约3m，一般我国高速公路路基冲击压实遍数为20遍左右，直至路床顶面以下80cm；路床顶面以下80cm高度处必须进行冲击碾压，以有效增大路床的整体强度和减少路床的弯沉值，延长路面使用寿命；最下面一层根据实际地形情况按照4～6m控制，拟定冲击碾压20遍，部分路段根据设计要求最下面几层的冲击碾压遍数调整为10遍；但具体的施工冲击碾压次数应当根据工程的实际需要、相关的标准要求，路基填料的厚度和性质来进行确定。（4）为了保障高速公路路基碾压施工的均衡性以及稳定性，应当避免不同轮迹之间的重叠碾压；横向碾压的间隔不可以超过25cm，每一次纵向冲击碾压的交错为六分之一周长[5]；在同一区域，如果进行了五次以上的冲击碾压作业后，应当及时调整冲击碾压的方向，从而有效避免碾压波峰与错峰，保障路基冲击碾压的质量。（5）当涵洞（或通道）顶填土高度≤5m时，构造物台背外6m范围内，及桥梁构造物台背外6m范围内禁止采用冲击碾压，以避免对结构物的损坏。

2.5 质量检测

为了保证高填路基施工质量，当完成冲击碾压工作后，还需进行相应的抽测检查工作，在检查时主要对路基的厚度及压实度进行检测，检测厚度的内容包含松铺厚度及压实厚度，例如，高速公路路基松铺厚度为90cm，压实后的厚度为70cm，那么在压实工作中，路基的沉降值为20cm。一般使用罐沙的方法来检测路基的压实度，在对压实度进行检测过程中至少要选择五个以上的检测点，以此来保障检测结果的准确性。

3 高速公路路基施工中冲击碾压技术的注意事项

3.1 选用合理的机型

使用冲击碾压技术的压路机型号多种多样，不同的型号之间，其功能和施工效果也不相同。因此为了保障施工的质量，达到好的压实效果，施工人员以及技术人员应当根据路基填料组成情况（路基含水量、填土的性质等），结合施工现场的实际环境、施工规范以及工期等，科学合理地选择冲击碾压压路机的型号，通常有冲击静态势能为25kJ/30kJ/35kJ等不同型号的三边形、四边形或五边形冲击压路机，冲击压路机通常压实宽度为2×1000mm、工作速度为10～15km/h。

3.2 降低路基含水量

需要对路基表层及表层以下5cm以内的含水量进行科学合理控制。基层含水量直接影响着冲击碾压的效果，含水量过高就会导致出现翻浆、弹簧等质量问题。因此，在施工中，需要对路基的含水量进行合理的控制，使路基保持最佳含水量。

4 结束语

高速公路的质量直接影响着我国运输经济的命脉，因此其施工质量直接关乎运输的安全以及我国国民经济的发展。在高速公路路基施工中，使用碾压技术可以有效地保障路基的稳固性以及强度，从而进一步保障高速公路的施工质量和通行安全。