張 峰

山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司， 山西太原 030006

1 沖擊壓實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)和重要性

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在政府高度的重視下，我國高速公路的建設(shè)和發(fā)展也取得了舉世矚目的成就。

1.1 沖擊壓實(shí)技術(shù)的發(fā)展

上個(gè)世紀(jì)90 年代，我國的路基施工主要是從填料的選擇、壓實(shí)層厚等方面來實(shí)現(xiàn)的。而零時(shí)填空、挖路段以及軟土地基則通過采用排水、固結(jié)和換填更加堅(jiān)固材料等方式來填充，但通過專業(yè)部門反饋出了路基維護(hù)質(zhì)量相當(dāng)不盡如人意等相關(guān)問題。

如今，隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來越離不開現(xiàn)代化交通的發(fā)展,而運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展帶來的問題就是重載型車輛越來越多,這無疑對(duì)高速公路的耐用性尤其是對(duì)路基的質(zhì)量提出了更高的要求。為了在實(shí)際填充中解決這些問題，必須通過改變技術(shù)和思路來提高填充路基的維護(hù)質(zhì)量，而此時(shí)沖擊壓實(shí)技術(shù)在國外已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒欤⒌玫搅藦V泛的實(shí)際應(yīng)用。

1.2 沖擊壓實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

沖擊壓實(shí)技術(shù)是指通過采用沖擊壓路機(jī)對(duì)路基表面的壓實(shí)，其主要的作用是為了提高路基整體的密實(shí)度與減少路基的破碎度。沖壓的整體效果主要和土質(zhì)的狀況、地形地貌、降水量多少、汽車行駛速度等各方面的因素有關(guān)。

應(yīng)用沖擊壓實(shí)技術(shù)不僅可以對(duì)路基進(jìn)行填充前的碾壓、填方進(jìn)行壓實(shí)、挖方的壓實(shí)和加固,而且具有施工速度快、效率高和費(fèi)用相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)?？梢栽诤艽蟪潭壬蠝p少路基的沉降,并提高路基的壓實(shí)度、強(qiáng)度和耐用性,可減緩高速公路的早期破壞。

1.3 沖擊壓實(shí)技術(shù)的重要性

在公路的建設(shè)中，特別是高速公路的建設(shè)中，使用沖擊碾壓技術(shù)進(jìn)行施工能夠使高填方路基的土體深層更加密實(shí)。提高路基的強(qiáng)度和整體的穩(wěn)定性，從而縮短工程工期，提高工程質(zhì)量，取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1.4 存在的問題

沖擊壓實(shí)技術(shù)雖然非常適合對(duì)高速公路的路基進(jìn)行施工，并具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),但因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)起步相對(duì)比較晚,相關(guān)部門還沒有制定相應(yīng)的規(guī)范，檢測的方法、效果的評(píng)價(jià)以及技術(shù)參數(shù)也都沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因此還需要對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行不斷地分析、實(shí)踐、評(píng)估和總結(jié)，不斷完善相關(guān)技術(shù)參數(shù)，以便能夠更好的服務(wù)于公共交通建設(shè)，為我國的交通運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做好鋪墊和打好基礎(chǔ)。

2 沖擊碾壓技術(shù)原理

沖擊壓實(shí)技術(shù)是指通過運(yùn)用沖擊式壓實(shí)機(jī)，在其運(yùn)動(dòng)的過程中實(shí)現(xiàn)沖擊壓實(shí)的質(zhì)心進(jìn)行交替和升降，在巨大的沖擊力的作用下不斷前進(jìn)而且連續(xù)不斷的沖擊所壓實(shí)的地面，將龐大的重力勢能瞬間轉(zhuǎn)化成對(duì)地面壓實(shí)的沖擊動(dòng)能，并且輔助利用滾壓輪和壓實(shí)的綜合性作用力，使土石的密實(shí)度得到增強(qiáng)，這也會(huì)讓路基的深度逐漸的增加，伴隨著沖擊波的傳播使得土層的深層也得到壓實(shí)。

3 沖擊碾壓的技術(shù)效果

3.1 提高路基整體的耐用性。

通過對(duì)很多路段的專業(yè)測試發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過沖擊壓路機(jī)反復(fù)的壓實(shí)后，沖壓壓實(shí)的路基比一般路基的平均彈性模量值有較大的提高和改善，路基的路況相對(duì)普通路基也有較大的改觀。特別是在一些路段，在經(jīng)過沖擊壓路機(jī)沖壓了多遍之后，路床頂面的1m～1.5m 的地方形成了一個(gè)均勻、連續(xù)而密實(shí)的加固層，進(jìn)而提高了路基路面的耐用性和穩(wěn)定性。因而，在采用了沖擊壓路對(duì)路基進(jìn)行沖擊壓實(shí)后，無論是哪種路基填充料所進(jìn)行的沖擊碾壓工程，幾乎都能夠較好的改善路基整體的強(qiáng)度和韌性，而且能夠在很大程度上避免出現(xiàn)路面早期損壞的問題，進(jìn)而延長高速公路路基的使用年限和使用壽命。

3.2 路基的工后沉降率

由于受地形、降水量、氣候和汽車載重和使用率等各種因素的影響。由于路基壓實(shí)的層厚和填料分布的不均勻，壓實(shí)量不足會(huì)導(dǎo)致路基的均勻性不好，受到土石的自重密壓變形時(shí)，就有可能形成拉伸和壓縮應(yīng)變區(qū)，使沉降差異變大。因此解決高填方路堤變形最為有效的方法是沖擊壓實(shí)技術(shù)。尤其是在斜坡地形的路基應(yīng)用中效果會(huì)更好。

3.3 特殊土地基的加固處理

在高速公路的建設(shè)中，有時(shí)為了對(duì)一些特殊的路基進(jìn)行加固處理，傳統(tǒng)的方法一般是采用強(qiáng)夯的方法對(duì)路基進(jìn)行加固。而采用沖擊壓實(shí)的新技術(shù)，能夠明顯降低路基的濕陷系數(shù)，路面干燥度得到提高，其各方面的技術(shù)指標(biāo)也能夠達(dá)到地基加固的質(zhì)量要求。而且在軟基上進(jìn)行填筑路基，采用沖擊壓路機(jī)對(duì)路基進(jìn)行分層壓實(shí)的技術(shù)，能夠提高施工過程中軟基固結(jié)的速度，并且有助于軟基的沉降固結(jié)。

4 沖擊碾壓的技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用

4.1 高填方的補(bǔ)強(qiáng)處理

造成路面下沉開裂的主要原因是高填方路段出現(xiàn)了工后沉降。而在高填方路基的施工過程中，一般都采用普通的振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備，即每間隔2m 的層厚就進(jìn)行沖擊壓實(shí)的補(bǔ)強(qiáng)，這樣就能夠很好的解決高路堤工后出現(xiàn)的各種差異沉降問題，并且增強(qiáng)路床的平整性和均勻性，使用很小的經(jīng)濟(jì)投入獲得更好的壓實(shí)效果。

4.2 上路床與零填挖地段的處理

上路床與零填挖地段因其和路面的質(zhì)量密切相關(guān)，壓實(shí)度的要求往往超過相當(dāng)高，雖然普通的壓實(shí)設(shè)備也能夠達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，但其壓實(shí)度沿著層厚方向的下降情況較為明顯。沖擊壓實(shí)的影響深度可以達(dá)到1m，能夠使整個(gè)路基的各層密實(shí)度曲線趨于平緩，這樣就提高了路基的綜合強(qiáng)度與承載力。

4.3 軟土地基加固的處理。

一旦采用排水加固的方法，沖擊壓實(shí)就對(duì)軟土地基層形成了加速沉降和加固的作用。沖擊壓路機(jī)向地面進(jìn)行沖擊能量施加后，土體開始受拉、壓力的作用，而軟土里自由水經(jīng)過排水板排出后 ，其加固速度加快明顯，同時(shí)讓軟基的沉降固結(jié)速度加快。施工過程中軟基的固結(jié)速度的提高有利于軟基的沉降固結(jié)的效率。

5 注意事項(xiàng)

雖然沖擊壓實(shí)技術(shù)在高速公路上已經(jīng)得到很好的運(yùn)用效果并創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)收益，特別是在高填方路基的施工過程中取得了良好的施工效果，但還是有一些技術(shù)方面和施工上的問題需要平時(shí)操作的時(shí)候注意。

1）根據(jù)需要正確選擇機(jī)型。當(dāng)前我國生產(chǎn)的沖擊壓路機(jī)大概有十多個(gè)廠家總共20 多個(gè)不同的型號(hào)類別，一旦機(jī)器選擇不好，就很難達(dá)到預(yù)期的施工要求和標(biāo)準(zhǔn)。而經(jīng)過眾多工程團(tuán)隊(duì)的實(shí)踐證明：對(duì)于路堤和路床進(jìn)行的檢驗(yàn)性補(bǔ)壓和填石以及土石混填路堤的分層壓實(shí)，最好使用25KJ 三邊形的雙輪沖擊壓路機(jī)。但對(duì)于水泥路面的改建和土質(zhì)路堤的分層壓實(shí)，最好采用25KJ 五邊形的雙輪沖擊壓路機(jī)；

2）在進(jìn)行沖壓施工時(shí)，車輛本身轉(zhuǎn)彎時(shí)的每次調(diào)整路線，可使用大小圈及正反的方法進(jìn)行錯(cuò)開沖壓輪跡，能夠使沖擊凸的輪落點(diǎn)不會(huì)重復(fù)前一次的落點(diǎn)，以減少路面施工過程中出現(xiàn)的波浪現(xiàn)象，這樣可以提高路基的平整性。

與此同時(shí)還必須有專業(yè)人員在現(xiàn)場認(rèn)真填寫記錄表，使沖壓的遍數(shù)得以保障，同時(shí)還應(yīng)該對(duì)資料進(jìn)行歸檔備案。施工過程中，假如路基表面比較干燥，可以適量的撒水，攪拌均勻，從而防止表面出現(xiàn)砂化，進(jìn)而影響到壓實(shí)效果；

3）在進(jìn)行沖擊壓實(shí)過程中，每一側(cè)加寬1 米的路基寬度，并且不進(jìn)行沖壓，用以保證邊坡的穩(wěn)定。同時(shí)在工作時(shí)遇到結(jié)構(gòu)物時(shí)應(yīng)調(diào)頭，將安全距離設(shè)定為5m；

4）確保正確的使用沖擊碾壓施工技術(shù)。所有施工人員一定要進(jìn)行實(shí)時(shí)培訓(xùn)，并按照規(guī)定進(jìn)行施工技術(shù)作業(yè)，從而保證路基的施工質(zhì)量，加快施工的進(jìn)度。

6 結(jié)論

只有完善的公路體系建設(shè)才能保障運(yùn)輸業(yè)的高速的發(fā)展，才能是經(jīng)濟(jì)更好更快的發(fā)展，而提高公路系統(tǒng)的建設(shè)效率就必須使用效率高，維護(hù)質(zhì)量好，經(jīng)濟(jì)效益高的沖擊壓實(shí)技術(shù)，這樣才能為祖國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

[1]吳剛.沖擊式壓實(shí)技術(shù)在施工中的應(yīng)用研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2006.

[2]吳連海.膠新鐵路路基工程和綠色防護(hù)設(shè)計(jì)及優(yōu)化[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2004.

[3]林宗元.工程地質(zhì)及巖土工程新技術(shù)新方法論文集[C].中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2004.