衛(wèi) 斌

(貴州高速公路集團有限公司)

1 工程概況

貴都高速公路是連接貴陽至都勻的高速公路，也是廈蓉高速公路貴州段重要組成部分，起于貴陽市花溪區(qū)小碧鄉(xiāng)秦棋，經(jīng)龍里至都勻，與廈蓉高速公路都勻至水口段相連。全長約80km，并同步建設(shè)二、三級公路連接線約10km，總投資估算為67.89億元。全線按雙向四車道高速公路標準建設(shè)，整體路基寬26m，設(shè)計速度每小時100km。

2 沖擊碾壓工法特點和使用范圍

2.1 工法特點

沖擊碾壓有其自身的特點，在碾壓中，壓實輪的曲線條數(shù)和特點決定了路基碾壓后的特點及外觀。常見的壓實輪可與分為可分為三邊弧形、四邊弧形、五邊弧形等形式。

壓路機在施工中，由于壓實輪重心離地面的高度在不斷地變化，并且沒有規(guī)律性，同時會隨著作業(yè)的重力的不同產(chǎn)生大小不一的勢能和動能，這些能量是推動碾壓機繼續(xù)作業(yè)的原動力。

沖擊式壓路機有施工效率高、速度快、成本低等特點，在各種公路建設(shè)和施工中被廣泛采用。沖壓式壓路機沖擊碾的速度一般在12～20km/h，尤其對較長、較寬的路基段落，效率更高。作用范圍大，沖擊碾的壓實影響深度在2m，比傳統(tǒng)的壓實機械有更好的壓實功效，有效解決普通壓路機需要嚴格控制層厚的問題。工費較低，按沖擊20遍計算，每平方米費用約4元。

2.2 適用范圍

工法適用于地基沖碾，各種填土、填石的各級公路路基分層碾壓，路堤(床)補壓。自行式?jīng)_擊壓路機單塊最小沖壓施工面積不宜小于1000m2，牽引式?jīng)_擊壓路機單塊施工面積不宜小于1500m2。

較窄的工作面設(shè)置了轉(zhuǎn)彎道的最短直線距離不宜小于100m，寬度不宜小于6m。此處所指的工作場地面積是指排除了需避讓的構(gòu)造物之后的能夠沖壓的凈面積。加筋土擋墻路段不宜采用沖擊碾壓;舊路改建中遇到的擋墻、橋梁和涵洞等的承載力不足以承受沖擊碾壓荷載需加固的路段。

3 沖擊碾壓在高速公路路基中的施工方法

3.1 施工準備

對需要進行沖擊碾壓的地段，進行清理整平，以保證均勻傳遞較大的沖擊力，使沖擊碾壓達到最佳效果，在無法轉(zhuǎn)彎的地段還要修筑轉(zhuǎn)彎道，以利沖擊壓路機轉(zhuǎn)彎行駛。同時，對沖擊碾壓機械的性能進行了解、熟悉。

然后在現(xiàn)場實際布置沉降觀測點，可以通過白灰布點，也可以利用全站儀實際測量坐標，這樣更加準確。選定試驗路段進行沖擊工藝探索，確定最佳沖擊碾壓遍數(shù)。

3.2 試驗段布置

為獲得最佳沖擊效果和最合理的沖碾遍數(shù)，在K82+220～570段做高填方試驗段。

實驗段準備工作:沖碾前統(tǒng)計沖擊路段填筑高度、層次、已經(jīng)用于填筑的土的物理(力學(xué))性能實驗結(jié)果，在路基上有規(guī)律的布置一系列測點，用白灰作出標記。實驗段選在K82+220～K82+570填方段94區(qū)域第136層，分別在K82+300、460兩個斷面上布置6個點。然后用水準儀測量高程(或相對于某固定點的讀數(shù))，記錄第一組測量數(shù)據(jù)(即沖碾前的高程)。

3.3 具體沖碾過程

(1)碾壓施工中，一定要掌握具體的碾壓方法，才能確實保證碾壓質(zhì)量。壓路機應(yīng)當首先從路基的一側(cè)開始碾壓，速度不宜過快也不宜過慢，碾壓應(yīng)進行多變，避免遺留下某些死角，破壞了公路的整體美觀，也會對公路的質(zhì)量造成負面的影響。由于碾壓機有自身的作業(yè)特點，至少應(yīng)進行五遍碾壓，才能保證路基的每個方向每個角落都得到了充分的碾壓。在確保全部完成沖壓后，可以停止沖碾，進行高程檢測。

(2)先準確恢復(fù)測點，測出測點高程，記錄第二組測量數(shù)據(jù)(即沖碾第五遍時的高程)。

(3)然后沖碾繼續(xù)進行，檢測并記錄沖碾第10遍、15遍、20遍、25遍的高程和壓實度數(shù)據(jù)并將結(jié)果整理匯總成表(如表1)。

表1 沉降量結(jié)果整理匯總表

經(jīng)過對表格的分析，可以得出，沖碾遍數(shù)和沉降量之間有著密切的關(guān)系。路基的沉降量會隨著碾壓次數(shù)的增加得到明顯的提高。上表可以看出，在進行了20遍沖壓以后，沉降量明顯的符合了相關(guān)的要求和規(guī)范，在此條件下的路基符合質(zhì)量要求，可以進行施工了，所以路基每次沖碾時應(yīng)不少于20遍為宜。據(jù)不同填料，沖碾遍數(shù)不盡相同，需做試驗段確定。

3.4 優(yōu)點

每小時壓實的基礎(chǔ)可高達20 000m2。平均工作速度為10～15km/h。壓實影響深度可高達5m，有效壓實深度2m。每次填方厚度為800～1200mm。工程效益是其它設(shè)備的十倍。有效減少工后沉降現(xiàn)象、提高路基整體強度。

4 沖擊碾壓施工的質(zhì)量控制措施質(zhì)量控制

4.1 高速公路壓實度的控制

沖擊遍數(shù)的增加，各個層次的壓實度均有明顯的提高，離表層20cm處尤為突出，沖壓20遍后壓實度增加值達到了20％以上，但當土粒密實度達到一定的上限后，即使沖擊次數(shù)增加，沖擊的效果也不明顯。圖1中沖擊第21～25遍雖然深度為20cm的密實度有所增加，但50、80、100cm深度的密實度從整體意義上來講變化不大，由此說明:沖擊碾壓施工工藝對地基表層以下20～100cm的密實度具有明顯的改善效果，但當密實度達到一定的上限后，即使增加沖擊遍數(shù)，沖擊效果也不明顯，從經(jīng)濟角度來講，無非是增加施工成本，這是不科學(xué)的。

圖1 沖擊遍數(shù)—壓實度曲線關(guān)系圖

4.2 DN值的控制

將圖1結(jié)合圖2可以看出:DN值的數(shù)據(jù)表現(xiàn)出較大的離散性，但還是能明顯的表現(xiàn)出曲線趨勢:地表以下20cm的承載力最大，隨著沖擊遍數(shù)的增加，壓實度增大，DN值逐漸減小，它們成反比關(guān)系，由此說明:地基承載力隨著沖擊遍數(shù)的增加而遞增。

4.3 相對濕陷系數(shù)的掌握

對沖擊碾壓25遍后的土樣進行相對下沉系數(shù)試驗，試驗結(jié)果表明:采用25kJ的拖式?jīng)_擊壓路機對濕陷性等級在Ⅰ～Ⅱ級的黃土地基進行沖擊碾壓25遍后，隨著沖擊遍數(shù)的增加，濕陷逐步消除。含水量大不一定是造成濕陷的主要原因，含水大的土常年被水浸泡，對水產(chǎn)生了一定的抵抗作用。相對濕陷系數(shù)是檢驗土在水中的變形量，從圖3中沖擊第11～15遍數(shù)據(jù)可以得出，雖然沖擊遍數(shù)增加，但土消除濕陷較小，原因是沖擊第11～15遍的檢測時間間隔不足半天，土中超靜水壓力未來得及消除，而第16～20遍的沖擊時間間隔為5d，土中的超靜水得到充分消散，故土的濕陷消除大。

圖2 沖擊遍數(shù)-DN值關(guān)系圖

圖3 壓實度—濕陷系數(shù)曲線關(guān)系圖

4.4 沉降值的控制

在沖擊碾壓25遍的過程中，對每沖碾5遍的沉降值進行觀測，觀測結(jié)果表明:采用25kJ的拖式?jīng)_擊壓路機對濕陷性等級在Ⅰ～Ⅱ級的黃土地基進行沖碾25遍時，第1～5遍沖擊沉降量最大且達到6.5cm，第21～25遍時沉降量只有2.4cm。得出結(jié)論:隨著沖擊遍數(shù)的增加，沉降量越小。

[1] 池宏斌.強夯擊法處理低飽和度粉土施工技術(shù)淺析[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2005，(15).

[2] 郭建華.高速公路建設(shè)管理數(shù)據(jù)一體化環(huán)境的分析研究[J].公路交通科技，2000，(4).