李雪鋒（黑龍江中鐵建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司 黑龍江 哈爾濱 150006）

高速公路沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用分析

李雪鋒
（黑龍江中鐵建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司 黑龍江 哈爾濱 150006）

沖擊碾壓技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)沖擊碾壓機(jī)等機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)施工路基路面的壓實(shí)處理，其能很好地改善路基沉降、強(qiáng)度不均勻等缺陷，具有很好的發(fā)展前景。文章結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)例，介紹了沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用工藝與效果，并提出了沖擊碾壓施工的注意事項(xiàng)。

高速公路；沖擊碾壓；路基；注意事項(xiàng)

引言

沖擊碾壓技術(shù)是近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的與巖土工程壓實(shí)有關(guān)的一種壓實(shí)技術(shù)，能夠很好地解決施工后路面沉降、差異沉降以及裂紋等問(wèn)題，增強(qiáng)了高速公路路基的穩(wěn)定性、整體強(qiáng)度均勻性等，因而在實(shí)際工程中得到廣泛使用⑴。沖擊碾壓技術(shù)就是利用沖擊壓實(shí)機(jī)，該設(shè)備配有壓實(shí)輪，通過(guò)牽引機(jī)帶動(dòng)壓實(shí)輪旋轉(zhuǎn)將其升高而后放下，在這個(gè)過(guò)程中將勢(shì)能轉(zhuǎn)化成對(duì)施工地面的沖擊動(dòng)能，并結(jié)合滾壓等其他方式促使土質(zhì)內(nèi)的顆粒發(fā)生形變等變化。隨著施工地面內(nèi)沖擊能量的積攢，土質(zhì)內(nèi)顆粒密度增大，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)施工路基被壓實(shí)。

1 工程概況

某高速公路采用高填方路基沖擊壓實(shí)工程挖方70萬(wàn)m3左右，主要進(jìn)行填方的路基大約82萬(wàn)m3，其填方最大高度為18 m,施工路基大部分處于水田和洼地中。由于工期緊迫，為了盡可能保證施工質(zhì)量，使施工后沉降量盡可能小，施工中，應(yīng)在路基壓實(shí)情況符合標(biāo)準(zhǔn)的前提下，每填高115 m后都要使用沖擊壓實(shí)機(jī)對(duì)路基進(jìn)一步進(jìn)行壓實(shí)處理，沖擊次數(shù)最少20次。

2 沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用

2.1 沖擊碾壓施工

在施工過(guò)程中，首先需要將沖擊壓實(shí)機(jī)從路基的一端駕駛到路基中間區(qū)域，再調(diào)轉(zhuǎn)方向返回到起點(diǎn)，而后將該機(jī)械設(shè)備駛向路基兩側(cè)。在該過(guò)程中，牽引機(jī)需要保證壓實(shí)機(jī)的壓實(shí)輪經(jīng)過(guò)路徑的重疊率至少為 35%，才能保障施工作業(yè)路基路面的壓實(shí)效果。具體步驟如下：

(1)利用平地機(jī)對(duì)進(jìn)行沖擊碾壓處理后的路基路面進(jìn)行平整度處理和雜質(zhì)清理。

(2)選取適當(dāng)?shù)挠^測(cè)點(diǎn)并設(shè)立標(biāo)記，以便觀察實(shí)際的沉降高度。

(3)在進(jìn)行沖擊碾壓施工前，要對(duì)進(jìn)行施工的路基含水量和壓實(shí)程度進(jìn)行檢測(cè)。

(4)一般的沖擊壓實(shí)機(jī)設(shè)置有兩個(gè)沖擊輪，并且在兩輪間存在一定的空隙，在沖擊力的作用下，介質(zhì)的落點(diǎn)并不是連續(xù)分布，因此沖擊碾壓技術(shù)是利用來(lái)回錯(cuò)輪的方式來(lái)進(jìn)行工作。在第二次錯(cuò)輪時(shí)，其中一個(gè)輪子從第一次壓實(shí)后留下的輪子軌跡空隙間通過(guò)，按照這種方式進(jìn)行重復(fù)處理，直到整個(gè)表面都被壓實(shí)一遍。第一次壓實(shí)處理后需要保證在縱向方向上避開(kāi)沖擊碾壓形成的落點(diǎn) 1/5沖擊輪周長(zhǎng)，以實(shí)現(xiàn)路基路面落點(diǎn)均勻分布，從而使其壓實(shí)強(qiáng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)需求。

(5)在沖擊碾壓進(jìn)行的過(guò)程中，沖擊壓實(shí)機(jī)使用環(huán)形路線對(duì)路基進(jìn)行壓實(shí)處理。對(duì)于寬度較大的路基，沖擊壓實(shí)機(jī)可以從路基的中心線開(kāi)始行走，到達(dá)路基的另一端后，再轉(zhuǎn)向路基的一邊側(cè)，沿著該路線回到起始一端，而后換到路基的另一邊側(cè)靠近中心線的地方繼續(xù)以錯(cuò)輪方式進(jìn)行沖擊壓實(shí)處理。每次沖擊碾壓時(shí)，沖擊次數(shù)至少要達(dá)到20 遍，以此確保在壓實(shí)范圍內(nèi)的路基的強(qiáng)度能夠均勻分布，并且達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

(6)在沖擊碾壓過(guò)程中會(huì)存在一些問(wèn)題，可進(jìn)行針對(duì)性的處理。例如：在進(jìn)行沖擊碾壓時(shí)，車(chē)輪軌跡深度過(guò)大會(huì)對(duì)壓實(shí)情況造成不良影響，此時(shí)可以通過(guò)平地機(jī)將路基路面進(jìn)行平整處理，而后再進(jìn)行沖擊壓實(shí)；在進(jìn)行沖擊碾壓時(shí)路面若出現(xiàn)很大揚(yáng)塵，可用灑水車(chē)協(xié)助處理后再進(jìn)行沖擊碾壓。

(7)沖擊碾壓結(jié)束后，使用平地機(jī)對(duì)沖擊碾壓路基路面平整度進(jìn)行改善，而后利用重型鋼輪壓路機(jī)提高該路段的壓實(shí)程度與平整度。

2.2 測(cè)點(diǎn)與數(shù)據(jù)情況

對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行二次測(cè)量，比較第二次測(cè)量時(shí)測(cè)點(diǎn)的高程值，并將數(shù)據(jù)記錄好。這是因?yàn)樵诼坊韺哟笾?5 cm范圍內(nèi)的土質(zhì)經(jīng)過(guò)沖擊壓實(shí)機(jī)的沖擊力作用后會(huì)呈現(xiàn)塊狀或者松散狀態(tài)，因而在進(jìn)行壓實(shí)檢測(cè)之前需要將這部分的土質(zhì)除去，而后再按照標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)并記錄數(shù)據(jù)。

2.3 數(shù)據(jù)分析

在沖擊碾壓實(shí)施的過(guò)程中記錄下沖擊次數(shù)為5次、10次、15次以及20次后的高程值與對(duì)應(yīng)的壓實(shí)數(shù)據(jù)，并將各數(shù)據(jù)整理繪制成表，實(shí)施工后達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)當(dāng)每次填筑層達(dá)到 1. 6 m厚度時(shí)，對(duì)其沖擊次數(shù)最少達(dá)到20次才能進(jìn)行下一步工作——壓沉，如此可更好地提高壓實(shí)度，通常在4%左右。路基經(jīng)過(guò)20次沖擊壓實(shí)處理后，其壓實(shí)程度已基本達(dá)到理想效果。所以，本文認(rèn)為對(duì)路基進(jìn)行沖擊壓實(shí)處理的次數(shù)最少為20 次，同時(shí)厚度應(yīng)該維持在1. 6 m，并且重合的線路至少要達(dá)到2. 5 m。

3 沖擊碾壓過(guò)程中的注意事項(xiàng)

(1)在進(jìn)行沖擊壓實(shí)處理之前，需要對(duì)作業(yè)路基路面的平整度進(jìn)行處理，還可以通過(guò)重型的壓路機(jī)對(duì)該路段進(jìn)行壓實(shí)，當(dāng)這兩項(xiàng)工作處理完之后才可以實(shí)施沖擊壓實(shí)技術(shù)。如果施工路面過(guò)于干燥就容易在沖擊碾壓過(guò)程中出現(xiàn)大量的揚(yáng)塵，可以利用灑水車(chē)適當(dāng)灑些水，從而控制能量的傳遞。

(2)在沖擊碾壓進(jìn)行的過(guò)程中，需要控制好車(chē)輛的行走路線，尤其在車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，對(duì)其轉(zhuǎn)彎路線要及時(shí)并恰當(dāng)調(diào)整，防止后續(xù)沖擊落點(diǎn)和之前的施工落點(diǎn)相重合，盡可能避免波浪現(xiàn)象出現(xiàn)；另外，要保持沖擊碾壓進(jìn)行速度的一致性，在需要改變速度時(shí)，一定要在完成一個(gè)完整的沖擊碾壓程序且關(guān)機(jī)后才能進(jìn)行，確保每個(gè)路徑下的壓實(shí)度一致。

(3)要確保沖擊碾壓施工時(shí)行走方向的正確性，同時(shí)對(duì)可能存在的漏壓情況設(shè)有預(yù)防和應(yīng)對(duì)方案。當(dāng)沖擊碾壓路徑是從路基中心線向其邊側(cè)線進(jìn)行時(shí)，需要保證與該路段邊緣距離至少為115 m。 對(duì)于施工路段靠山的情況，進(jìn)行沖擊碾壓施工順序要從內(nèi)而外進(jìn)行，并保證其與邊緣的安全距離至少為 120 m。

(4)在進(jìn)行施工時(shí)若發(fā)現(xiàn)堅(jiān)硬物體，需要馬上改變方向，并與其距離至少6 m，同時(shí)離背臺(tái)最大距離為3 m，考慮到臺(tái)高，可控制在20 m左右的范圍內(nèi)。

(5)當(dāng)涵洞頂?shù)奶钔粮叨冗_(dá)不到220m以及填石路基的石塊強(qiáng)度＞20 MPa的情況下，在離涵洞頂5 m以內(nèi)的范圍不能進(jìn)行沖擊壓實(shí)工藝；此外，對(duì)于存在路肩式擋土墻及路堤式擋土墻的地段不能采用沖擊碾壓技術(shù)。

(6)進(jìn)行沖擊碾壓施工前，需要確認(rèn)與施工相關(guān)的管道及其接口處沒(méi)有裂紋、松動(dòng)以及泄漏等情 況，而后才能啟動(dòng)施工工程。

(7)進(jìn)行沖擊碾壓施工時(shí)，需要合理控制施工 所產(chǎn)生的噪聲對(duì)周?chē)瞽h(huán)境以及生態(tài)環(huán)境所造 成的影響，合理安排工人的施工時(shí)間。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)發(fā)展的需求，對(duì)高速公路的行駛速度、承載能力等方面的要求也 愈來(lái)愈嚴(yán)苛，在此情形下，沖擊碾壓技術(shù)將會(huì)在高 速公路施工中得到廣泛推廣和應(yīng)用。通過(guò)多次對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)對(duì)路基進(jìn)行至少20遍沖擊壓實(shí)處理后，其壓實(shí)度可以在不同程度上得到提高，同時(shí)該路段的路基整體強(qiáng)度也明顯增強(qiáng)。施工后的路基實(shí)現(xiàn)了與其對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)補(bǔ)壓目標(biāo)，與此同時(shí)，該段路基進(jìn)行沖擊碾壓處理后，沉降現(xiàn)象得到很好的改善，其整體承載能力與穩(wěn)定性均明顯增強(qiáng)。

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