公路路基施工冲击碾压技术的应用探究

文 / 山东省单县湖西路桥建筑有限公司 张鹏

公路是我国重要的交通基础设施，承担着推动经济增长、带动地方发展的重要作用，因此务必要加强公路建设质量。公路路基质量是保证公路稳定使用的关键，为保证公路路基质量，避免路基软弱、公路塌陷等问题，就需提升路基强度，增强其承载力。冲击碾压技术就是基于这一角度所研发的公路施工工艺，以下就从公路路基冲击碾压施工技术的技术原理入手，在此基础上探讨了公路路基工程冲击碾压施工技术的应用，以及质量控制要点，希望能为相关工作领域从业者提供参考。

引言

路基是公路工程中的重要基础部分，如果路基施工环节没有处理好，势必会对后续施工以及竣工后的使用质量造成严重影响。路基冲击碾压是以压实路基、增强路基强度为目的的施工技术，现已被多地公路工程项目所引入，并取得了比较明显的施工效果，对提升公路的稳定性、使用的安全性等都发挥了积极的作用。

公路路基冲击碾压技术的技术原理

冲击碾压施工就是利用压实轮的冲击力对路基进行反复碾压操作，提升公路路基土体的密实度，消除土石缝隙，排除土石中的水分及空气，从而有效压实路基、增强路基强度及稳定性。

冲击压路机的压实轮具有很大的自重，通常可在10t以上，且压实轮的落距也比较高，冲击碾压机的压实轮形态也不是规则规则的圆。在这种大自重、高落距以及不规则形态的作用下，可形成超过20kJ的巨大冲击力，适用于各类土质路基，通过低频高振幅反的复碾压将冲击力施加给路基土体，形成从上至下的巨大冲击能量，这样不仅能够有效压实路基表面的土地，还能够使路基深层土体也得到有效压实，彻底将深层土石中的空气及水分排出，为后续施工以及竣工后的使用都带来了强有力的基础。

对于路基强度要求高、路基填土高度超过1.5m，以及选用砂性土等缝隙较大的填筑材料，都建议采用冲击碾压技术进行路基压实补强。

实际上冲击碾压和常规压实施工的原理本质是相同的，都是在压实机运动下使压实轮的垂直振动和横向运动共同作用在土体上，达到压实效果。但是冲击碾压机的压实轮并不是规则的圆形，而是三瓣、四瓣甚至五瓣的花瓣式几何形，加上其巨大的压实轮自重和较快的压实速度，使压实轮每运动一周，都会形成三次、四次、五次的垂直振动，从而实现压实、强夯于一身。但是由于冲击压实轮特殊的形态，每次冲击碾压都会有没有被碾压到的部分，这就需要增加碾压次数。

比如普通压实机如果碾压3次，那么冲击碾压至少要碾压20次，这样才能确保路基每个部分都得到冲击碾压。无论使后填土路基还是原土路基，冲击碾压的次数不能低于6次，且在6次碾压后洒水，等水分渗到土层中，并平整地面，快速检测路基的压实度以及沉降情况，重新设置沉降标，再继续接下来的冲击碾压。

公路路基施工冲击碾压技术的应用

准备阶段

确定工程选择冲击碾压施工技术后，在正式施工事前需要做好相关准备，保证后续的冲击碾压施工能够稳步有序开展，具体需要从以下几个方面入手：

①首先对需要冲击碾压的公路段进行路面清理，确保路基的路面干净，如果有沟壑、水井等，需要进行填平，避免对冲击碾压带来不利影响。此外，每经过6次冲击碾压后也需要进行路面清理。还需要收集关于地下管线的相关信息，施工时避免对地下管线造成破坏。

②在施工现场清理结束之后，需要先对路面表层土进行压实处理，并设置排水口，使冲击碾压出来的水分能够通过排水口排出，避免水分滞留导致路基软弱的问题。

③在上述工作完成后，施工人员需要开展放线测量等工作，计算冲击碾压的相关信息，确定碾压的轴线、边线等。此外还应合理设置参数，可先对部分路段进行实验，检测路基的含水量，路基强度等相关情况，并结合路基工程所要求的强度目标，来计算冲击碾压的次数，明确冲击碾压的沉降量控制、压实度等，这一过程需要通过现场实验、人力以及借助相关计算系统，得到最为合理相关参数，以此开展后续的冲击碾压施工。

冲击碾压施工

在上述准备工作完成之后，正式开展冲击碾压施工。在碾压时主要以转圈式的碾压形式，从路基的一端朝着另一端进行冲击碾压，每碾压6次需要清理表面并洒水处理，压路机匀速碾压，两个相邻的碾压线路需要有大约1/2的重叠。

通常来说，冲击碾压的次数增加，压实补强的效果也就越好，两者是呈正相关的上升关系。但如果压实度、强度达到了临界值，那么即使再多碾压也不会再提升强度和压实度了，所以为了避免无效作业，就需要在施工前做好相关参数计算，确定合理的碾压次数。此外，为提高冲击碾压施工质量，应当从以下几个方面控制职工质量。

1.冲击碾压设备

市面上冲击碾压压路机有很多种型号，不同土质路基以及不同强度要求下，所采用的冲击碾压机型号是不同的，因此在施工之前需要结合工程实际，包括土质情况、施工需要达到的强度要求等，来合理选择机械的类型。比如对于补压、土石以及填石材质的路堤分层压实施工，适宜选用冲击力为25kJ的三瓣式冲击压路机，而对于改建水泥路面的压路施工，建议选择25kJ冲击力的五瓣式冲击压路机。总之，不同施工情况的冲击碾压设备存在差异，具体的选择需要结合工程的实际情况来确定。

2.冲击碾压施工

在施工过程中因为冲击碾压的设备重量大，这种大重力设备如果速度比较快，就可能会对公路的立即结构造成损害。所以施工时要控制碾压的速度，通常速度最好在3km/h，最高也不能在6km/h以上。之外施工时也要科学设置碾压的遍数。大型冲击压炉设备通常是双轮碾压，虽然每个压路轮很宽，但是中间有一定的距离，有一部分没有被冲击碾压到。

所以不能只进行一次，为保证每个部位的受力均匀，需要结合公路质量要求来确定，通常是碾压10-20次才能达到最佳的加固效果。并在碾压施工完成后，进行质量检验，强度、压实度要达到设计值，如果没有达到就需要追加冲击碾压施工，直到质量验收合格为止。

3.控制含水量

路基中如果存在较多的含水量就会影响冲击碾压的施工效果，尤其是含水量很大的路基还会导致路基压实弹簧现象以及翻浆等。所以必须要严格控制含水量，可增设排水管，将水分外排，如果是在阴雨天则不建议施工，应当要等路表上的水都被晾晒干净再施工。

4.避免对周围结构物的破坏

施工不止要考虑质量，还应考虑安全性，因为一旦出现安全事故就会影响工程进度，带来很多不必要的麻烦，危害工程质量及经济效益。冲击碾压机会带来极大的冲击力，如果接触到其他构筑物，则可能会使构筑物发生破坏。因此施工范围应当和构筑物保持一定距离，施工现场不能有人员、车辆。压路机的轮边必须和构筑物、桥涵等有至少1m的距离，这样才能保证安全施工。

不同地基加固中的应用

在进行冲击碾压施工时需要考虑工程的特情况，不同类型工程的碾压方式是不同的。比如是软土路基，那么建议采用分层式的冲击碾压施工。如果是老旧的公路翻新补强，那么应当结合新公路的压实标准、强度标准，先进行翻新、回填，再进行冲击碾压施工。如果是水泥公路、沥青公路，那么可直接进行冲击碾压施工，就能够得到理想的路基压实加固效果，以下是几个常见路基的冲击碾压施工应用。

1.高填方补强的冲击碾压施工

对于高填方路基先通过振动压实机进行压实处理，之后通过冲击碾压机进行补压施工，需要有大约2m厚度的间隔。通过这种方式能够有效避免高填方路段的沉降、开裂等问题，提升路基的稳定性、均匀性。并根据工程加固需要设计适宜的冲击碾压次数，达到预计的地基增强效果。

2.上路床和零填挖地段的冲击碾压施工

对于上路床、零填挖的公路地段，通常需要有至少95%的压实度，这才能够有效满足公路的使用要求。对于此类压实度要求的部分建议采用冲击碾压施工。冲击碾压的深度至少要有1m，这样能够使压实密度均匀平稳，满足高密实度要求，提升路基强度以及承载力。

3.软土路基加固的冲击碾压施工

软土路基主要是由于路基土地的缝隙较大、含水量较多等原因所导致，这种路基如果没有经过有效的加固处理，会对公路质量产生极大影响。对此首先应当增设排水管，帮助排除水分。此外，还应当通过分层冲击碾压的方式进行加固施工，主要是在经排水处理的原路基上直接进行冲击碾压。也可以将含水量、缝隙较大的土体挖除，换填强度高的新填土，再进行冲击碾压施工，从而增强路基的强度，满足工程的强度要求。

结语

综上，公路对于交通运行和地方经济发展都具有重要作用，路基的施工质量对公路整体有着重要影响，为满足公路质量需求，不论是新建还是旧路翻新都能够通过冲击碾压施工来达到理想的效果，并且在施工前无必要根据工程实际情况设计好相关参数，施工过程中要从含水量、冲击碾压的次数及速度等方面做好控制，保证冲击碾压施工的有效应用。