周 峰

1 沖擊式壓路機(jī)的介紹

沖擊壓實(shí)技術(shù)是一種用非圓形、大功率、連續(xù)滾動(dòng)沖擊壓實(shí)路面、路基的技術(shù),它于 20世紀(jì) 50年代由南非Aubrey Berrange公司提出,但成為一種成熟的可供實(shí)用的非圓滾動(dòng)沖擊式壓路機(jī)則是在 20世紀(jì) 70年代 ～80年代,90年代開始向全球推廣。沖擊式壓路機(jī) 1995年引入我國(guó),它與傳統(tǒng)壓路機(jī)相比,最大特點(diǎn)是其非圓形的沖擊輪外形,為了行駛的平穩(wěn)和最低的能量消耗,其外形主要為三、四、五邊的正多邊形。沖擊輪有一個(gè)或兩個(gè),分別稱為單輪或雙輪沖擊式壓路機(jī),牽引方式有自行式和拖式。

沖擊式壓路機(jī)所具有的動(dòng)力來自于三部分:1)沖擊輪重心位置提升所蓄的勢(shì)能;2)沖擊輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能;3)沖擊輪在滾動(dòng)過程中克服土體變形所做的功。沖擊能量的大小與碾輪的質(zhì)量、質(zhì)心的高度、牽引的速度、非圓形輪廓的邊數(shù)和土質(zhì)等參數(shù)有關(guān)。因沖擊輪的勢(shì)能是基本的,可表征的,所以用沖擊輪的勢(shì)能作為沖擊式壓路機(jī)的型號(hào),如 25 k J,15 kJ,20 kJ,30 kJ等。

2 主要特點(diǎn)

1)生產(chǎn)效率高(見表1)。2)經(jīng)濟(jì)效益顯著,減少環(huán)境污染。3)能夠減少路基的沉降量。4)提高路基的整體強(qiáng)度。

表1 沖擊式壓路機(jī)與普通壓路機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比表

3 沖擊式壓路機(jī)適用范圍

1)地基沖擊碾壓;2)土石混填、填石路堤分層沖壓;3)路基補(bǔ)壓;4)舊砂石(瀝青)路面沖壓;5)舊水泥混凝土路面沖壓;6)對(duì)于風(fēng)積沙、鹽漬土等特殊土在試驗(yàn)段試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,經(jīng)過充分論證方可實(shí)施。

4 不宜采用沖擊碾壓的路段

1)加筋土擋土墻路段;2)舊路改建中擋土墻、橋梁和涵洞等的承載力不足以承受沖擊碾壓荷載的路段;3)含水量超出范圍,經(jīng)沖擊碾壓試驗(yàn)驗(yàn)證效果不明顯的路段;4)路基增強(qiáng)補(bǔ)壓試驗(yàn)段沖擊碾壓 20遍后平均下沉量不大于 30mm的路段;5)建筑物安全間距不足的路段;6)有需要特別保護(hù)的建筑物路段。

5 三邊形雙輪沖擊式壓路機(jī)施工工藝

1)施工段落要求:路基填筑有效長(zhǎng)度不小于 300m,填筑材料適用于含水量在最佳含水量+2%～-3%范圍內(nèi)土質(zhì)均勻的砂性土,路堤的分層沖擊碾壓高度限于下路床底面以下的 93%,94%區(qū),路床部分用符合《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求的材料用振動(dòng)壓路機(jī)分層壓實(shí),沖擊碾壓的轉(zhuǎn)彎區(qū)域應(yīng)位于距橋臺(tái)等構(gòu)造物 20m～30m范圍內(nèi),沖擊碾壓范圍每側(cè)應(yīng)加寬 1m～1.5m,據(jù)此放樣定出坡腳界線樁。當(dāng)受限不能加寬時(shí),應(yīng)采用振動(dòng)壓路機(jī)將路堤邊緣 2m～3m分層壓實(shí)。2)施工時(shí),牽引車的功率應(yīng)與沖擊式壓路機(jī)的型號(hào)、噸位相匹配,保證行駛速度在 10km/h～15km/h,施工場(chǎng)地寬度大于沖擊式壓路機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑的 4倍時(shí),以道路中心線對(duì)稱地將場(chǎng)地分成兩半,壓實(shí)行駛路線如圖1所示;施工場(chǎng)地的寬度小于4倍轉(zhuǎn)彎半徑時(shí),可按如圖2所示的沖壓方式進(jìn)行,根據(jù)實(shí)際情況在施工場(chǎng)地的兩端設(shè)置所需的轉(zhuǎn)彎場(chǎng)地,壓實(shí)行駛路線應(yīng)設(shè)置易于機(jī)手辨識(shí)的臨時(shí)標(biāo)記物,便于按相應(yīng)的標(biāo)線沖擊碾壓。3)沖壓采用錯(cuò)輪的方式,輪跡之間不重疊,對(duì)三邊形雙輪沖擊式壓路機(jī)錯(cuò)輪時(shí)橫向留有 26cm的空隙,沖壓 1次的計(jì)算壓實(shí)寬度為 2m,經(jīng)錯(cuò) 1個(gè)輪寬沖壓 1個(gè)來回后,計(jì)算沖壓寬度 4m,按此方法計(jì)算,整個(gè)場(chǎng)地全部壓完為 1遍。對(duì)于縱向排列,每遍應(yīng)錯(cuò) 1/6周長(zhǎng),每次沖擊工作面波峰,達(dá)到?jīng)_擊點(diǎn)的滿布、均勻,增強(qiáng)沖壓整體效果。4)若工作面起伏過大,應(yīng)停止沖壓,用平地機(jī)每 5遍整平一次再繼續(xù)施工。揚(yáng)塵情況嚴(yán)重時(shí)應(yīng)灑水,當(dāng)含水量較低時(shí),宜在前一天灑水濕潤(rùn),沖壓時(shí)應(yīng)注意沖擊波峰,錯(cuò)峰壓實(shí),沖壓 5遍應(yīng)改變沖壓方向。5)施工中出現(xiàn)“彈簧”翻漿現(xiàn)象,應(yīng)暫停施工,采取相應(yīng)的技術(shù)措施后方可繼續(xù)施工(一般采用換填或摻灰處理)。6)路基的沖壓施工工序?yàn)?基地檢測(cè)合格→沖壓層填土→表面穩(wěn)壓與平整→埋設(shè)檢測(cè)點(diǎn)→沖擊碾壓→質(zhì)量檢測(cè)。7)路堤的分層填筑沖壓后表面松土 20cm不必重新整平和振動(dòng)碾壓,可直接按計(jì)入下一層上土的松鋪厚度,進(jìn)行下一層沖擊碾壓。8)沖壓施工場(chǎng)地附近有構(gòu)造物時(shí),應(yīng)注意觀察,發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí),立即中斷施工。當(dāng)路堤填筑路段有圓管涵或箱涵時(shí),涵頂填土厚度達(dá)到 1.5m以上方可進(jìn)行沖壓,以避免構(gòu)造物損傷。9)施工過程中應(yīng)合理安排施工時(shí)間,減少噪聲與振動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響。10)沖壓邊角及轉(zhuǎn)彎區(qū)域應(yīng)增加適當(dāng)?shù)膲簩?shí)遍數(shù),達(dá)到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)并保證與中部壓實(shí)效果的均勻性。對(duì)沖壓邊角及轉(zhuǎn)彎區(qū)域應(yīng)采用強(qiáng)夯機(jī)夯實(shí)工藝措施達(dá)到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn),或者是在臺(tái)背回填時(shí)將有效壓實(shí)斷面以外的填料全部挖除重新填筑。11)施工沖壓過程有專人負(fù)責(zé),指揮行駛路線,記錄沖壓遍數(shù),調(diào)度平地機(jī)和灑水車做好輔助工作。12)加強(qiáng)對(duì)員工的安全生產(chǎn)教育,樹立安全第一的觀念,操作機(jī)手上機(jī)前必須經(jīng)嚴(yán)格的培訓(xùn),合格后方能上機(jī)。每臺(tái)至少配備 2名機(jī)手,輪流作業(yè),每名機(jī)手每次沖壓時(shí)間不宜超過 2 h,沖擊碾壓范圍內(nèi)的出入口應(yīng)有醒目的安全標(biāo)志,禁止無關(guān)車輛與人員出入。目前沖擊式壓路機(jī)施工效果已為廣大工程技術(shù)人員認(rèn)可,但由于沖擊式壓路機(jī)施工屬于新技術(shù),應(yīng)做好試驗(yàn)段總結(jié),同時(shí)在施工過程積極探索總結(jié)經(jīng)驗(yàn),不斷總結(jié)完善施工工藝、檢測(cè)方法與質(zhì)量管理措施,加強(qiáng)施工過程的檢查和記錄,經(jīng)常同兄弟單位和設(shè)計(jì)單位做技術(shù)上的溝通和交流,使沖擊式壓路機(jī)更好的服務(wù)于我們路基工程的施工。

[1] 吳立堅(jiān).公路沖擊碾壓應(yīng)用技術(shù)指南[Z].2007.

[2] JTG F80/1-2004,公路工程檢驗(yàn)質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] 馬穎歐.關(guān)于等級(jí)公路路基壓實(shí)度的探討[J].山西建筑,2009,35(11):257-258.