楊海清

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000)

沖擊碾壓技術(shù)在高速公路施工中的作用

楊海清

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000)

高速公路中的沖擊碾壓技術(shù)是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，因此提高沖擊碾壓技術(shù)非常有必要，只用這樣才能不斷提高高速公路的施工品質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)能力。

沖擊碾壓技術(shù)；高速公路；施工

1 沖擊碾壓技術(shù)的特點(diǎn)和施工的工藝

1.1 低頻率高振幅

沖擊壓路機(jī)與傳統(tǒng)的振動(dòng)式壓路機(jī)存在不同的振幅，它的振幅比較高，是低頻率高振幅，其中沖擊量可以達(dá)到15～30 kJ，荷載達(dá)到2 500～3 500 kN。壓實(shí)輪的振動(dòng)頻率在每秒兩次左右，對(duì)地面產(chǎn)生大振幅的沖擊向地下深層進(jìn)行傳播，起到傳播的作用。既有強(qiáng)夯強(qiáng)夯作用，也有振動(dòng)作用。

1.2 沖擊大，深度深

如果以25 kJ三邊形雙輪沖擊壓路機(jī)舉例來(lái)說(shuō)，此機(jī)雙輪重為12 t，最佳速度為12 km/h，產(chǎn)生的集中沖擊力為2 000～2 500 kN，產(chǎn)生的沖擊波很強(qiáng)烈，對(duì)地下進(jìn)行能量的傳播，有些土石材料的性狀有效壓實(shí)度可以達(dá)到1～1.5 m，這種三邊形雙輪沖擊壓路機(jī)與現(xiàn)有的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械有更好的壓實(shí)功效，受沖擊的石填料有較好的強(qiáng)性狀態(tài)。

1.3 沖擊壓實(shí)路基效果好，施工速度快

各種路基在經(jīng)過(guò)足夠的壓實(shí)之后，壓實(shí)度夠有不同程度的提高。經(jīng)過(guò)壓實(shí)的路基的壓實(shí)度可以達(dá)到90%以上。經(jīng)過(guò)壓實(shí)后得到的數(shù)據(jù)表明，碾壓增加了路基土的水穩(wěn)性以及碾壓路段路基的強(qiáng)度和承載力。沖擊碾壓之后孔隙的體積與最大干密度計(jì)算的孔隙體積只差減小，路基的沉降變形得到改善。沖擊碾壓技術(shù)不僅對(duì)路基具有壓實(shí)作用，對(duì)查明原有路基的飽水軟弱帶的分布位置具有檢驗(yàn)作用。

1.4 施工工藝

沖擊壓路機(jī)的主要特點(diǎn)是低頻率高振幅，并且沖擊量非常的大，同時(shí)壓路機(jī)可以將地面出現(xiàn)的動(dòng)能和熱能融合在一起，這種沖擊力起著強(qiáng)夯和振動(dòng)的效果。

2 沖擊碾壓技術(shù)在高速公路中的具體運(yùn)用

2.1 施工準(zhǔn)備階段

在沖擊碾壓工作之前應(yīng)該做好充分的準(zhǔn)備工作，一般的準(zhǔn)備工作包括清表、平整土地、標(biāo)注地理管線等內(nèi)容。準(zhǔn)備工作之后是測(cè)量放線，需要控制軸線和碾壓場(chǎng)地進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)記。并且對(duì)沉降量、壓實(shí)度等數(shù)據(jù)要進(jìn)行提前的設(shè)計(jì)，將沖擊碾壓多數(shù)進(jìn)行計(jì)算。由于高速公路需要建設(shè)的時(shí)間長(zhǎng)、里程長(zhǎng)，建設(shè)途中需要經(jīng)過(guò)多種地段，環(huán)境比較復(fù)雜，所以繼續(xù)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該選擇具有代表性的路段，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而能確定使用的機(jī)械設(shè)備和人員的用量。在高速公路建設(shè)中特別容易出現(xiàn)沉降的路段，因此應(yīng)該進(jìn)行詳細(xì)的分析，進(jìn)而確定路基的壓實(shí)度。

2.2 壓實(shí)工藝階段

沖擊碾壓技術(shù)是施工階段很重要的一種壓實(shí)工藝。它將碾壓過(guò)程中所產(chǎn)生的沖擊力不斷向土體深層進(jìn)行擴(kuò)展。它的突出特點(diǎn)是影響范圍比較廣、比較深。對(duì)一定范圍內(nèi)的深度都有影響。如果碾壓30遍的話，路基基本會(huì)被壓實(shí)，同時(shí)形成一米左右的厚層。高速公路的沖擊碾壓技術(shù)可以分為兩個(gè)階段：第一階段為在碾壓的過(guò)程中使壓實(shí)輪可以進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換，即動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，通過(guò)牽引力的作用與路基表面的摩擦力相互作用。壓實(shí)輪向前方滾動(dòng)的過(guò)程就是重心轉(zhuǎn)移的過(guò)程，這時(shí)也會(huì)發(fā)生動(dòng)能到勢(shì)能的轉(zhuǎn)換；第二階段，如果壓實(shí)輪的重心是由高點(diǎn)向低點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)變的話就是由勢(shì)能轉(zhuǎn)變動(dòng)能的過(guò)程，同時(shí)壓實(shí)輪的速度是比較大的，在達(dá)到最大的時(shí)候，動(dòng)能也隨之達(dá)到最大，這時(shí)就使接觸的地面有巨大的沖擊力，在這種強(qiáng)力的作用下就會(huì)獲得更好的激振效果。

2.3 控制指標(biāo)的階段

在進(jìn)行高速公路建設(shè)的過(guò)程中，壓實(shí)度通常是路基的填筑的一個(gè)重要的指標(biāo)，在不同的地區(qū)建造公路選擇的填料的性質(zhì)也是不一樣的，因此沒(méi)有使用的一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在利用沖擊碾壓技術(shù)建造高速公路的時(shí)候，過(guò)去那種傳統(tǒng)的質(zhì)量控制的方法不能使碾壓的效果達(dá)到最佳的狀態(tài)。因此為了使沖擊的效果達(dá)到最佳，并且能夠提升路基的整體承載力，應(yīng)該對(duì)施工的路段的實(shí)際情況進(jìn)行和路基需要使用的土質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的調(diào)查，待都符合指標(biāo)之后才能進(jìn)行施工。

2.4 沖擊碾壓技術(shù)的注意事項(xiàng)

(1)在選擇碾壓機(jī)型時(shí)應(yīng)該根據(jù)施工的具體情況。沖擊壓路機(jī)的型號(hào)很多，要根據(jù)工程的實(shí)際情況和土質(zhì)來(lái)確定機(jī)型；(2)應(yīng)該合理控制表面的含水量，將含水量降到最低。由于土質(zhì)中會(huì)含有大量的水分，碾壓中可能出現(xiàn)翻漿的情況，如果出現(xiàn)會(huì)影響碾壓的效果，所以必須選擇合理的方式控制土質(zhì)中的含水量；(3)在進(jìn)行施工的過(guò)程中，必須減少對(duì)構(gòu)造物的破壞，控制與其之間的距離，碾壓機(jī)與構(gòu)造物之間保持1 m以上的距離。

3 結(jié) 論

高速公路中的沖擊碾壓技術(shù)是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，因此提高沖擊碾壓技術(shù)非常有必要，只用這樣才能不斷提高高速公路的施工品質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)能力。

[1] 王盼.高速公路沖擊碾壓施工技術(shù)分析[J].交通世界：建養(yǎng)機(jī)械，2015，(6)：56-57.

[2] 羅忠祥.沖擊碾壓技術(shù)在高速公路施工中的運(yùn)用[J].江西建材，2015，(5)：122-123.

[3] 張瑞元.試論沖擊碾壓技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用[J].山西建筑，2014，(35)：205-206.

U416.217

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1008-3383(2017)09-0086-01

2017-07-26

楊海清(1988-)，男，河北寧晉人，助理工程師，研究方向：公路工程中路基、橋梁、隧道等施工管理和測(cè)量。