張 磊校新霞

身份證號：1.410183198009203015 2.410122198105203944

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淺談公路路基施工沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用

張 磊1校新霞2

身份證號：1.410183198009203015 2.410122198105203944

隨著公路事業(yè)規(guī)模的不斷擴大，我國公路工程施工技術(shù)水平也得到了極大的提升，特別是路基施工沖擊碾壓技術(shù)已經(jīng)愈加成熟。作為公路工程施工的重要環(huán)節(jié)，路基施工沖擊碾壓技術(shù)水平的高低對其整體質(zhì)量具有關(guān)鍵性的作用。本文主要公路路基施工沖擊碾壓技術(shù)的原理、應(yīng)用及注意事項進行了分析與探究。

公路；路基施工；沖擊碾壓技術(shù)；原理

一、沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用原理

沖擊碾壓技術(shù)就是指在施工過程中采用沖擊式壓實機與壓實輪，機械在運轉(zhuǎn)的過程中，壓實輪完成由高位勢能到動能的轉(zhuǎn)化，進而對沖擊地面產(chǎn)生較深層的沖擊能量。再結(jié)合揉壓、滾壓的聯(lián)合作用，使土石材料之間發(fā)生變形、剪切和位移，增加土石的密度以及作用的深度，完成深層土石的壓實。這樣一來，壓實輪在反復(fù)的作用下和牽引機的拖動下，就可以將大面積的路基壓實。沖擊碾壓采取強大沖擊力對土體進行沖擊壓實，以使土體內(nèi)部空氣和水分能夠被擠出，同時在強大沖擊力作用之下土體顆粒會進行重新的排列，內(nèi)部較小的顆粒會被擠進大顆?？p隙里，形成二次沉降，從而提高土體的密實度，最終達到減少路基工后沉降和提升路基承載力的目的。其特點如下：

1 、低頻高振幅

目前，在高速公路建設(shè)過程中被廣泛應(yīng)該用的沖擊壓路機均屬于低頻高振幅。即每秒沖擊兩次，沖擊的能量約為15～30KJ，并且落距在10～20cm之間，荷載約為2500～3500kN。這樣就使得沖擊壓路機在運行的過程中產(chǎn)生了較大強度的沖擊波，將并壓實輪水平運動的動能、壓實輪轉(zhuǎn)動的慣性以及沖擊服壓能量相結(jié)合，傳至地面深層，產(chǎn)生振擊和強夯的施工效果。

2 、影響深度深，沖擊能量大

一般25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機的速度為12km/h，雙輪凈重12t，產(chǎn)生的沖擊力為200～2500KN，即1111～1543kPa的強烈沖擊波。以該沖擊壓路機對某一高速公路進行碾壓30次之后，對深度0.8m、1.5m、2.0m、2.5m處的平均垂直動土壓力進行測量，分別為1366KPa、306KPa、272KPa、138KPa，施壓厚度達到1.0～1.5m，壓實度達到90%以上，并且使土石材料更具有彈性。

3 、降低路基沉降率

在室內(nèi)模型試驗與現(xiàn)場路堤的沉降量試驗下，觀測路基達到規(guī)定的壓實度，結(jié)果表明它的工后沉降率為0.4%左右，使用沖擊碾壓施工技術(shù)后的高填方路堤的工后沉降率大約為0.1%～0.15%，結(jié)果表明沖擊碾壓技術(shù)能夠很好地杜防由于差異變形而造成的裂縫情況產(chǎn)生，從而將土石高填方路堤變形的病害問題解決。

二、公路路基施工沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用

在我國公路工程施工中路基沖擊碾壓施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅可以有效增強公路結(jié)構(gòu)的剛度及強度，還能提高公路工程的整體質(zhì)量。特別是在我國現(xiàn)階段大力開發(fā)和提高現(xiàn)代化交通建設(shè)的形勢下，在公路工程施工中廣泛應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù)，對提高公路工程的整體質(zhì)量具有重要意義。

1 、沖擊碾壓是巖土工程壓實技術(shù)的最新發(fā)展。沖擊壓路機由牽引車帶動非圓形輪滾動，多邊形滾輪的大小半徑產(chǎn)生位能落差與行駛的動能相結(jié)合沿地面對土石材料進行靜壓、搓揉、沖擊的連續(xù)沖擊碾壓作業(yè)，形成高振幅、低頻率的沖擊壓實原理。目前以25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機使用最多，其雙輪靜重12t，行駛最佳速度為12km/h，對地面產(chǎn)生集中沖擊力2000～2500KN，相當(dāng)于1111～1543kPa。這種高能量沖擊力周期性連續(xù)沖擊地面，產(chǎn)生強烈的沖擊波，向下具有地震波的傳播特性，產(chǎn)生的沖擊碾壓功能達到超重型擊實功，可使地下深層的密實度不斷累積增加，滿足重型標(biāo)準(zhǔn)90% 壓實度以上的有效壓實厚度視不同土石材料性狀達1.0～1.5m，比現(xiàn)有振動壓實機械有更好的壓實功效，使被沖壓的土石填料更接近于彈性狀態(tài)，顯示出克服土石路基隱患的技術(shù)優(yōu)勢。

2 、沖擊壓路機的技術(shù)特性決定較現(xiàn)行常規(guī)壓路機不同的壓實工藝，不采用現(xiàn)有壓路機壓半輪或部分重疊碾壓的施工方法，而是以沖擊力向土體深層擴散分布的性狀，提出新的沖擊碾壓方法與施工工藝。沖擊壓路機雙輪各寬0.9m，兩輪內(nèi)邊距1.17m，行駛2次為1遍，其沖碾寬度4m。每遍第2次的單輪由第1次兩輪內(nèi)邊距中央通過，形成的理論沖碾間隙雙邊各0.13m，當(dāng)?shù)?遍的第1次向內(nèi)移動0.2m沖碾后，即將第1遍的間隙全部碾壓。第3遍再回復(fù)到第1遍的位置沖碾，依次進行至最終遍數(shù)。沖擊壓路機向前行駛在縱向沖碾地面所形成的峰谷狀態(tài)，應(yīng)以單雙兩遍為一沖壓單元，當(dāng)雙數(shù)遍沖壓時，調(diào)整轉(zhuǎn)彎半徑，達到對形成的波峰與波谷進行交替沖碾，使地面峰谷減小，表面接近平整。沖擊壓路機一般行駛按順時針與逆時針方向每5遍進行交換作業(yè)。各種土石路基沖碾20～40遍可以使路基形成厚1.0～1.5m的均勻加固層。

三、沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用的注意事項

1 、沖擊碾壓是采用強大的沖擊力對土體施加沖擊壓實功能，土體中原有的水分和空氣被擠出，土顆粒在強大的沖擠力下重排列，較少的顆粒被擠到大顆粒的縫隙中，形成二次沉降，從而使土體形成密度很高的板塊，提高了路基強度和承載能力，有效地減少路基工后的沉降變形。經(jīng)沖碾的路段沉降量在0～4cm，密實度提高0～3個百分點。暴雨過后，沖碾路段與未沖碾路段比較，經(jīng)沖碾的路段表面堅實，雨水難以滲入，行車不易打滑和濕陷。通過半年多來對已完成的填方路基沉降觀測，證明該施工工藝能夠大大減少填方路基的工后沉降，有效保證了填方路基的填筑質(zhì)量。

2 、沖擊碾壓技術(shù)在公路工程施工中必須科學(xué)應(yīng)用。在公路工程基底施工時，沖擊碾壓施工是否進行必須嚴(yán)格按照基底土質(zhì)性質(zhì)與天然含水量進行施工，必須先進行試驗段施工再對非軟弱土地基進行沖擊碾壓作業(yè)，嚴(yán)格遵循試驗結(jié)果進行碾壓遍數(shù)和沉降量的確定，并確?；讐簩嵍仍?0%以上。在沖擊碾壓施工中必須防止軟彈和震動液化現(xiàn)象的出現(xiàn)。當(dāng)進行路基土方填筑施工時，如選用沖擊碾壓技術(shù)對黏性土、砂礫石和土石混合填料進行施工，必須在沖擊碾壓作業(yè)前進行試驗段施工。如進行砂性土質(zhì)路段施工時，不能選用沖擊碾壓施工的方式，對摻石灰或水泥改良的路基土方，改良后不應(yīng)再進行沖擊碾壓。

四、結(jié)束語

綜上所述，公路工程是經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，公路工程行業(yè)的發(fā)展對國民經(jīng)濟的發(fā)展具有極大的影響力。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國公路工程行業(yè)也得到了極大的發(fā)展空間?；诖?，人們對公路工程的質(zhì)量及安全性提出了更高的要求。路基施工沖擊碾壓技術(shù)作為公路工程施工的重要技術(shù)，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響到公路工程的整體質(zhì)量及安全性能?；诖?，施工企業(yè)必須高度重視路基施工沖擊碾壓技術(shù)及質(zhì)量，嚴(yán)格控制施工過程中的每一個環(huán)節(jié)，只有這樣才能避免工程安全隱患的產(chǎn)生。

［1］陸書香；；試論公路工程中施工沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用［J］；經(jīng)營管理者；2010年17期

［2］劉洪田；鄭棟；；沖擊碾壓技術(shù)的合理利用［J］；科技傳播；2010 年08期

［3］葉曉斌；；沖擊壓實技術(shù)在路基施工中的應(yīng)用［J］；科技傳播；2011年17期

［4］凡守平；；研究公路路基施工沖擊碾壓技術(shù)的施工應(yīng)用［J］；現(xiàn)代裝飾（理論）；2011年06期