王　鵬　張　博

（浙江省宏途交通建設(shè)有限公司　浙江　杭州　310051）

探究沖擊碾壓技術(shù)在高速公路路基施工的運(yùn)用

王鵬張博

（浙江省宏途交通建設(shè)有限公司浙江杭州310051）

本文以實(shí)際高速公路工程為例，通過對(duì)沖擊碾壓技術(shù)的壓實(shí)原理、施工工藝等介紹，闡述了其在工程實(shí)際中的應(yīng)用。

高速公路；路基施工；沖擊碾壓；壓實(shí)原理；施工工藝；質(zhì)量控制

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，高速公路建設(shè)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的作用愈發(fā)重要。路基作為高速公路的基礎(chǔ)，是確保高速公路正常使用的基礎(chǔ)，也是保障道路工程質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，高速公路路基施工技術(shù)影響重大，目前高速公路路基施工中常用的碾壓補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)是沖擊碾壓技術(shù)，沖擊碾壓能對(duì)路基進(jìn)行有效碾壓并補(bǔ)強(qiáng)，能有效提高路基施工質(zhì)量。

1　沖擊碾壓的原理

沖擊碾壓是利用沖擊壓路機(jī)對(duì)路基進(jìn)行循環(huán)滾動(dòng)從而將路面達(dá)到均勻壓實(shí)的效果。從物理原理上將，該技術(shù)中其壓實(shí)作用的就是壓路機(jī)的沖擊輪，通過輪子轉(zhuǎn)動(dòng)可以將機(jī)械能高效地轉(zhuǎn)化為碾壓所需能量，該方法不僅高效節(jié)能同時(shí)也環(huán)保，相比傳統(tǒng)壓實(shí)方法，沖擊壓路機(jī)能在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生更多的低頻高幅沖擊波，更高效地完成路面壓實(shí)工作，提升路面強(qiáng)度和反滲能力。

2　沖擊碾壓技術(shù)的工程應(yīng)用

2.1實(shí)際應(yīng)用

本文以浙江地區(qū)某高速公路為例闡述沖擊碾壓技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，該高速公路全長60余公里，設(shè)計(jì)雙向四車道且時(shí)速為100km/h，道路寬度26m。由于高速公路所處地區(qū)多以砂礫土和低液限黏土地質(zhì)為主，全線橋梁較多高填方路基工程量比較龐大?？紤]到?jīng)_擊碾壓技術(shù)施工時(shí)具有低頻高振幅且周期性的碾壓特點(diǎn)，能對(duì)路基深層進(jìn)行充分的壓實(shí)，此外通過增加碾壓遍數(shù)也能增加碾壓深度從而提高壓實(shí)性能。比較傳統(tǒng)壓實(shí)技術(shù)，沖擊碾壓具有速度快、效率高、縮短工期、分層厚度大等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此沖擊碾壓在該工程中對(duì)細(xì)粒土路基的構(gòu)建施工也能得到很好的應(yīng)用。

2.2施工準(zhǔn)備工作

（1）沖擊壓路機(jī)選用

在實(shí)際工程應(yīng)用，常選用的沖擊壓路機(jī)主要有正多邊形單輪或雙輪壓路機(jī)，多邊形分三、四、五正多邊形，車輛方式又分為自行式和拖架式。從沖擊能量上分，主要的型號(hào)有15kJ、20kJ、25kJ和30kJ等幾種。工程中可根據(jù)施工要求、施工地質(zhì)、路面設(shè)計(jì)要求等選用合適的沖擊壓路機(jī)。

（2）填土高度和填筑材料

對(duì)于填土高度高于150cm的該類路基適合采用分層沖擊碾壓技術(shù)。沖擊碾壓會(huì)使得路基表面平整度變得較差，所以工程中常在93%、94%區(qū)路床以下區(qū)采用沖擊碾壓技術(shù)，對(duì)于路床區(qū)則采用傳統(tǒng)振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。

填料主要考察材料的塑性指數(shù)、含水率等。工程中多采用塑性指數(shù)低于12的砂性土，同時(shí)控制其含水率，一旦含水率過高施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)裂紋、局部隆起等現(xiàn)象，而含水率過低則進(jìn)行沖壓施工時(shí)施工面填土?xí)兊盟缮⒉⑦M(jìn)而失去粘力出現(xiàn)揚(yáng)塵。工程實(shí)踐表明，填料含水率控制在+2～-4%之間較為適應(yīng)。

（3）作業(yè)面要求

高速公路施工中，施工段的長度?？刂圃?00～500m，進(jìn)行沖壓的最短直線距離不宜過短，常在100m以上。對(duì)于施工的轉(zhuǎn)彎路段常算入下一個(gè)施工段。

3　施工工藝

3.1工藝流程和機(jī)械設(shè)備

沖擊碾壓的施工工藝如圖1所示，機(jī)械設(shè)備通常包括：沖擊壓路機(jī)、推土機(jī)、挖掘機(jī)、運(yùn)輸車等，通常前面三者分別配備兩到三兩，運(yùn)輸車則一般需要10～20個(gè)以上，對(duì)于細(xì)粒土作為填料的工程則還需一定數(shù)量的平地機(jī)和灑水車。

圖1　工藝流程圖

3.2填土穩(wěn)壓和整平

在填土工序時(shí)，先事前劃定方格網(wǎng)，再依照劃分的網(wǎng)格進(jìn)行路基填土達(dá)到路基的填筑和整平。需要注意的是，對(duì)于試驗(yàn)的路基路段，松鋪厚度需要進(jìn)行有效控制達(dá)到穩(wěn)壓100cm，同時(shí)施工過程中為防止由于沖擊使得路邊土側(cè)移導(dǎo)致側(cè)邊路基無法壓實(shí)，填筑時(shí)路面寬度應(yīng)適當(dāng)比設(shè)計(jì)值加寬。之后，使用平地機(jī)進(jìn)行精平工序，對(duì)填土含水率進(jìn)行檢測(cè)，保證施工面下20里面含水率值每2000m2不低于8點(diǎn)，確保檢測(cè)合格后進(jìn)行沖壓工序。

3.3沖擊碾壓

（1）沖壓方法

沖壓路線常采用錯(cuò)輪回轉(zhuǎn)的方法，依照道路中間線為對(duì)稱軸。若采用三邊形雙輪沖壓機(jī)，每次沖壓壓實(shí)的路面寬度可為2m，錯(cuò)輪進(jìn)行一個(gè)來回施工，則沖壓寬度為4m，這樣場(chǎng)地全壓完為一遍，沖壓行程每五遍則改變下方向來增加沖壓下過。經(jīng)過沖壓后路面的表層土結(jié)構(gòu)會(huì)較松散，實(shí)踐表明可繼續(xù)進(jìn)行下層填筑，利用表層的松散性能更好地與下層進(jìn)行結(jié)合。實(shí)際工程中，對(duì)于表層土的處置可根據(jù)工程實(shí)際情況采取相應(yīng)措施。

（2）沖壓速度

為保持沖壓施工的平穩(wěn)，沖壓進(jìn)行時(shí)滾輪與路肩邊緣的安全距離應(yīng)控制在1m以上，沖壓行車時(shí)速則控制在10～12km之間。此外如果施工面有起伏情況出現(xiàn)則會(huì)影響到行車速度，對(duì)于該情況應(yīng)采用平地機(jī)每沖壓五遍進(jìn)行一次整平施工。若施工表面出現(xiàn)揚(yáng)塵情況應(yīng)及時(shí)開展灑水工序，若土質(zhì)含水率出現(xiàn)較低情況通常在前一天也應(yīng)進(jìn)行灑水工序。

（3）沖壓遍數(shù)

根據(jù)工程實(shí)際中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，當(dāng)松鋪厚度為100cm左右時(shí)，應(yīng)控制壓路機(jī)的時(shí)速在10km，同時(shí)確保壓實(shí)度在93%時(shí)達(dá)到20遍的碾壓次數(shù)，壓實(shí)度在94%時(shí)達(dá)到25遍的碾壓次數(shù)。另外實(shí)踐數(shù)據(jù)表明，路肩邊緣一般壓實(shí)度會(huì)較低，對(duì)此可適當(dāng)對(duì)邊緣一定范圍內(nèi)增加5次碾壓。

4　質(zhì)量控制

4.1檢測(cè)方法

（1）厚度檢測(cè)

松鋪厚度的控制常根據(jù)由松鋪系數(shù)推導(dǎo)的沒車土的攤鋪面積。沉降量和壓實(shí)厚度的檢測(cè)則是通過測(cè)量沖壓前后高程來確定。設(shè)置定點(diǎn)觀測(cè)點(diǎn)時(shí)，用紅條系鐵釘或采用平整作業(yè)面，再按10m×10m方格網(wǎng)取均值。

（2）壓實(shí)度檢測(cè)

工程中壓實(shí)度檢測(cè)方法常采用灌砂法。檢測(cè)時(shí)對(duì)每個(gè)壓實(shí)區(qū)間取至少三個(gè)斷面，在每個(gè)斷面取至少五個(gè)測(cè)點(diǎn)。具體情況可如此分布：在路線中心先取一點(diǎn)，再在中線兩邊15m出取兩點(diǎn)、坡腳線內(nèi)側(cè)1m處取兩點(diǎn)。壓實(shí)度檢測(cè)時(shí)，在檢測(cè)截面取三層檢測(cè)，每20cm取一個(gè)檢測(cè)面，再進(jìn)行三層面的檢測(cè)。

4.2質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

①確定松鋪厚度及碾壓遍數(shù)，根據(jù)實(shí)際工程中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)于施工路段應(yīng)適當(dāng)降低其填土的厚度，取80cm進(jìn)行控制同時(shí)壓實(shí)厚度為60cm，同時(shí)控制93%區(qū)、94%區(qū)的壓實(shí)遍數(shù)為25遍。②確定壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)路基填筑壓實(shí)高度，準(zhǔn)確界定壓實(shí)度的區(qū)域（93%區(qū)和94%區(qū)）。③確定路橋過渡段。

5　總結(jié)

沖擊碾壓技術(shù)已經(jīng)在工程實(shí)際中得到了較為廣泛且成熟的應(yīng)用，已經(jīng)成為高速公路路基施工中的重要技術(shù)。然而，沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用時(shí)，由于壓路機(jī)沖擊力大、施工過程漫長、施工重型機(jī)械較多，因此施工必須加強(qiáng)安全防范措施。一方面采取設(shè)置安全帶、隔振溝等措施，加強(qiáng)施工安全管理；另一方面加強(qiáng)安全生產(chǎn)教育，提高機(jī)械操作人員安全意識(shí)。如此，才能促進(jìn)沖擊碾壓技術(shù)在工程實(shí)際中得到安全、有效的應(yīng)用。

[1]中交第一公路工程局有限公司.《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF10-2006）[S].人民交通出版社，2006.

[2]金英.沖擊碾壓的施工工藝及質(zhì)量控制措施[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2010（Z1）：25～27.

[3]交通部公路科學(xué)研究院.公路沖擊碾壓應(yīng)用技術(shù)指南[M].北京：人民交通出版社，2006.

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2015-10-18