莊秀文

（臨沂市公路事業(yè)發(fā)展中心，山東 臨沂 276000）

高速公路工程對于社會發(fā)展有極為關(guān)鍵的作用，是文化、知識、經(jīng)濟傳輸?shù)幕A(chǔ)途徑[1]。高速公路在施工建設(shè)的過程中，應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù)可以對路基形變和沉降問題進行規(guī)避，提升公路施工質(zhì)量，且該技術(shù)經(jīng)濟、施工效率極高，因而在高速公路建設(shè)中得到廣泛推廣與應(yīng)用[2]?；诖耍恼聦_擊碾壓技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用展開分析，以期為現(xiàn)代高速公路建設(shè)提供思路。

1 沖擊碾壓技術(shù)概述

1.1 技術(shù)優(yōu)勢

沖擊碾壓技術(shù)是使用沖擊壓路機對路面進行壓實，以此提升公路路面密實度的一項技術(shù)。在工作中，沖擊壓路機擁有低頻、高振幅的沖擊力，沖擊量能夠達到15～30kJ，荷載能夠達到2500～3500kN，沖擊波和地震波傳播特點極為類似。沖擊壓路機能夠使熱能與動能結(jié)合，因此在進行沖擊作用時，能夠兼顧強夯與振擊。沖擊壓路機在施工作業(yè)時，對路面產(chǎn)生的沖擊能量是極為強大的，同時影響深度更深。比如25kJ雙輪沖擊壓路機，沖擊壓路機速度達到12km/h的情況下，實際深度的平均動土壓力達到139～1367kPa，沖擊效果較超重型施工更強，在地下土密度增強的過程中，壓實度仍然能夠在90%以上。相較振動型壓實設(shè)備，沖擊壓路機對于土石材料的壓實更為輕易，也更具有彈性。除上述優(yōu)點以外，沖擊壓路機還具有檢測效果，能夠檢測出保水軟弱帶分布情況，并據(jù)此對軟弱處補強，兼顧路基整體勻密性。

1.2 技術(shù)原理及作用

沖擊碾壓技術(shù)是使用雙輪滾動、非圓式壓路機將搓揉作用與生產(chǎn)沖擊進行結(jié)合的技術(shù)[3]。傳統(tǒng)振動型壓路機設(shè)備工作形式為高頻率、低幅度，而沖擊壓路機在應(yīng)用中將形式改變?yōu)榈皖l率、高幅度[4]。在沖擊作用中，對于填料能夠進行深層壓實，以此使得技術(shù)在壓實功能上得到增加，工后不會出現(xiàn)劇烈的沉降現(xiàn)象?？傮w而言，沖擊壓路機原理簡單，但效果更優(yōu)。除降低工后沉降之外，該技術(shù)還能避免差異變形導(dǎo)致的裂縫問題，更是解決土石高填方路堤變形病害極為有效的措施之一。沖擊碾壓技術(shù)能提升路基整體的均勻性及強度，避免出現(xiàn)早期路面損壞的情況。在軟土體上進行路堤填筑時使用沖擊壓路機進行分層碾壓，能夠提升軟土基固結(jié)速度，使其快速沉降。在舊路改造施工中，沖擊碾壓技術(shù)也具有加快施工速度的效果。通常，進行舊路改造過程時，為了使得新路等級壓實標準得到滿足，會選擇進行路堤、路床的開挖，之后重新回填，并分層壓實，對于水泥路面或者瀝青路面，需要進行破碎和翻挖，而選擇沖擊碾壓施工技術(shù)，能避免路基及路面的開挖施工，直接于原路面損傷處使用沖擊碾壓施工，這樣舊路面作為材料可以得到循環(huán)利用，同時路基也能達到改造強度要求。

2 高速公路施工中沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用

2.1 沖擊碾壓技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用特點

（1）沖擊碾壓技術(shù)施工影響條件。在高速公路施工中使用沖擊碾壓技術(shù)，最為明顯的特點便是深度影響較大，通常情況下達到了3m，同時沖擊碾壓施工速度極快，一般在12～15km/h，且在該速度下能夠充分確保施工質(zhì)量。一般來說，如果速度過快，沖擊輪會蹦離地面，由此在地面接觸時間上相對較短，壓實均勻性與沖擊力傳播都不合理；若速度過慢，沖擊的能量又過小，壓實效果得不到保證。履帶式牽引車在轉(zhuǎn)彎所需半徑上，較膠輪式自行式更大，不過履帶式牽引車的自重大，行駛中能夠保證平穩(wěn)性。一般而言，沖擊壓路機的沖擊輪每進行一次沖擊，質(zhì)心會因此出現(xiàn)上下擺動，在擺動中主要進行蓄能、釋能、沖擊三個階段，以此達成勢能與動能對地面的聯(lián)合作用。

（2）沖擊碾壓技術(shù)施工動力特點。沖擊碾壓技術(shù)在實施時，分兩個環(huán)節(jié)：①在牽引作用下，壓實輪因為和地面產(chǎn)生的摩擦力，會沿著外擴曲線向著前方滑動，當壓實輪中心在曲線最低點時會繼續(xù)向前滾動，若重心發(fā)生上移，牽引力動能會逐漸改變?yōu)閴簩嵼唲幽芘c勢能，同時緩沖部件發(fā)揮作用，蓄能結(jié)構(gòu)中的緩沖液壓缸也會出現(xiàn)收縮。②壓實輪中心在曲線最高點向前進行滾動的過程中，壓實輪勢能會逐漸被轉(zhuǎn)變成動能，緩沖液壓缸會進行伸張，蓄能器中積蓄的壓力便可以得到釋放，成為壓實輪作用的動能，具體表現(xiàn)是壓實輪在運動速度上較機身運動更快，對于遷移階段位移滯后問題能夠進行補償。此外，因為壓實輪在結(jié)構(gòu)上極為特殊，除了有重心向前線速度之外，也具有向下線速度，壓實輪另一曲線最低點與地面發(fā)生接觸的情況下，向下線速度達到最大，動能也因此達到了最大。在地面與壓實輪另一曲線進行接觸時，也會開始進行地面沖擊，實施夯實。

2.2 沖擊碾壓技術(shù)工藝

（1）表面清理。在實施沖擊碾壓之前，必須先進行清表，保證場地的平整；地下存在管線的地方需要進行加固處理，并明確標識，避免出現(xiàn)損壞而造成經(jīng)濟損失。

（2）場地平整。場地平整施工時，清除干凈表層土，對表面進行初步碾壓。修筑機械設(shè)備的出入道路，應(yīng)排除地表水，施工區(qū)域附近要有專門的排水溝設(shè)施，以此保證場地中的水能夠暢通排出，避免積水問題出現(xiàn)。

（3）測量放線。展開測量放線，確認控制軸線及場地邊線。根據(jù)設(shè)計的沉降量和壓實度，將沖擊碾壓的相關(guān)參數(shù)進行初步的確認，在全面實施之前，選擇具有代表性的區(qū)域進行沖擊碾壓試驗，通過試驗最終確認設(shè)備規(guī)格和性能、沖擊遍數(shù)、沖擊能等參數(shù)，并對質(zhì)量評價標準及檢測方法進行確認。

（4）沉降及壓實度檢測。施工人員要按照路基填土碾壓路段不同長度，根據(jù)要求進行壓實度及沉降檢測斷面的布設(shè)。沖擊碾壓工作段的長度達到100m的情況下，需要平均設(shè)置5個檢測斷面，每個斷面布設(shè)3個檢測點，并使用鋼筋頭對檢測點進行標識。在進行測量的過程中，要保證各個點在位置上的量度準確，壓實度檢測需要于各點2m內(nèi)檢測。壓實度與沉降的檢測斷面一致，各個斷面只需要進行路中線左右兩點的檢測。每碾壓5遍的情況下，需要進行一次沉降和壓實度的檢測，同時詳細記錄檢測數(shù)據(jù)，等到碾壓結(jié)束之后，將檢測數(shù)據(jù)進行匯總和分析，以此為沖擊碾壓提供指導(dǎo)。

（5）基底施工。在基底施工中，要先根據(jù)基底天然水量及土質(zhì)性質(zhì)進行沖擊碾壓與否的論證。對于非軟土基要在作業(yè)前先進行試驗，根據(jù)試驗的相應(yīng)結(jié)果進行沉降量與遍數(shù)的確認，確?；讐簩嵍仍?0%以上，同時避免振動液化、軟彈現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（6）路基土方施工。路基土方填筑過程中，土石混合、砂礫石、黏性土等填料可以應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù)，在應(yīng)用前也同樣需要進行試驗，確認沉降量和遍數(shù)。不過，路基土方填筑中應(yīng)用該技術(shù)時，砂性土質(zhì)的地段是不能使用該技術(shù)的，水泥改良或者摻石灰路基土方在完成改良之后不能沖擊碾壓。

2.3 沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用的要點內(nèi)容

（1）型號選擇。路床及路堤的檢驗性補壓與土石混填、填石路堤分層壓實作業(yè)，通常選擇25kJ雙輪三邊形壓路機最為適宜；土質(zhì)路堤及水泥路面改建的分層壓實作業(yè)，選擇25kJ雙輪五邊形壓路機較為適宜。

（2）技術(shù)的正確應(yīng)用。雙輪壓路機在使用中按通過兩次為1遍、壓實寬度4m為計算單元，工藝上按常規(guī)工藝即可；單輪沖擊壓路機以通過一次輪寬作為壓實計算單位。

（3）含水量范圍確認。沖擊壓路機具有高能量的壓實功能，相當于超重型擊實標準的擊實功，達到重型壓實度含水量僅能夠在最佳含水量范圍內(nèi)逐步擴大，若是較最佳含水量范圍更大就不會出現(xiàn)擴大。所以，含水量的控制要依據(jù)土體塑性指數(shù)進行，最佳控制稠度不能小于1.1，不然會導(dǎo)致沖壓塑成彈簧土，難以真正壓實。

（4）與建筑的安全距離控制。由于沖擊壓實機本身質(zhì)量大、沖擊大，造成部分區(qū)域沉降后，建筑原沉降水平就會被打破，進而便容易使建筑發(fā)生沉降、傾斜的情況。因此，在實施中壓實機與其他建筑距離要保證一定的安全距離，并且采取相應(yīng)控制措施，合理控制沖擊壓實范圍。

2.4 沖擊碾壓技術(shù)質(zhì)量檢驗

對外觀進行審核，完成沖壓之后的表面應(yīng)該保證密實與平整，若是局部出現(xiàn)沉降過大的情況要對此進行單獨記錄。沖壓表面后的輪跡也要保證清晰、有序，波谷與縱向波峰在間距上一致。沖擊壓實施工在完成后的1～2周內(nèi)，要有監(jiān)理與承包人根據(jù)相應(yīng)要求進行壓陷深度和壓實度檢測工作，同時對相應(yīng)表格及記錄進行填寫，檢測達到合格的標準之后，承包人根據(jù)相關(guān)要求對土地實施整平。沖擊碾壓施工之前，平整場地完成后根據(jù)相應(yīng)的土質(zhì)分段進行標準的重型擊實、天然水量試驗、顆粒分析等，根據(jù)頻率對標高、壓實度進行確認。沖擊碾壓作業(yè)完成之后，地面壓實度應(yīng)該在93%以上，壓陷深度最好能夠保證在（50±10）cm。

3 結(jié)束語

高速公路是陸路運輸中的重要形式，為各城市之間的交通提供便利，極大緩解了我國交通形勢，為我國運輸行業(yè)發(fā)展提供助力。在高速公路的建設(shè)施工中，沉降及變形是其改擴建施工中的常見問題，同時因沉降及變形問題導(dǎo)致的交通事故也較為頻繁，文章探討的沖擊碾壓技術(shù)能夠有效改善這一情況，使高速公路建設(shè)施工質(zhì)量得到保障，能夠為我國交通發(fā)展、高速公路建設(shè)提供參考。