劉春來

（石家莊市交建高速公路建設(shè)管理有限公司平贊分公司，河北石家莊 050000）

0 引言

沖擊碾壓技術(shù)是一種針對淺地層的加固處理技術(shù)，現(xiàn)階段在各種基建工程領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛，特別在高速公路工程項目中也逐漸受到重視。相對于傳統(tǒng)的路基碾壓施工技術(shù)，沖擊碾壓技術(shù)進行路基施工時可達(dá)到節(jié)約施工成本、縮短工期的作用[1]。高速公路實際施工過程中，常會遇到路基土含水量高、土壤性能低等情況，在公路施工中容易造成路基不均勻沉降變形。綜上所述，采用沖擊碾壓施工技術(shù)可解決該類問題，有效提高路基穩(wěn)定性和強度。

1 沖擊碾壓技術(shù)的特點

在高速公路路基施工中，采用沖擊碾壓處理的主要原理為利用沖擊碾壓機，通過碾壓作用將土層顆粒進行充分碾壓，內(nèi)部各粒徑顆?？焖龠M行重新排列組合，使其相互均勻擠密，并將其中的水分和空氣順利排出，增大密實性的同時降低空隙率大小[2]，使其構(gòu)成完整密實。此外，可增大土體層間的內(nèi)摩擦阻力和黏聚力，有效增強土層的穩(wěn)定性和整體強度，同時，土層經(jīng)過沖擊碾壓處理后其水穩(wěn)定性也能得到有效提高。

沖擊碾壓路基施工工藝與傳統(tǒng)的路基施工相同，都是采用垂直振動作用力對土層進行夯實，同時兼具振動碾壓、強夯、靜力碾壓等作用，利用自身設(shè)備中的沖擊輪荷載借助行車速度完成路基碾壓施工。沖擊碾壓施工技術(shù)特點包括：

（1）沖擊力強。沖擊式壓路基施工時會對地基土層產(chǎn)生較大的沖擊作用，在行車速度牽引下可持續(xù)進行沖擊作用，路基土層會在作用力下持續(xù)壓密，因此，其壓實性能相對較好。

（2）低頻率高振幅。沖擊碾壓施工主要采用高振幅低頻率的方式進行壓實施工，通常會基于2次/s的頻率進行地基土的高幅度沖擊。

（3）碾壓效率高。沖擊碾壓施工技術(shù)適用于各種類型的路基碾壓施工項目中，基于沖擊碾壓多次持續(xù)的原理來增大路基土的穩(wěn)定性和壓實度，其碾壓效率較高。

2 工程概況

某高速公路全線長64.32km，全線橋隧比設(shè)計為41.2%，設(shè)計行車速度為120km/h，路基寬度為22.5m，路面設(shè)計為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)形式，整體項目按照一級公路標(biāo)準(zhǔn)進行建設(shè)施工。通過對該高速公路進行現(xiàn)場勘察，所處地區(qū)主要以山區(qū)丘陵為主，同時伴隨部分屯墾區(qū)，公路整體的土方開挖量共計660 000m3，此外，路基填方總量共計690 000m3，公路中幾個標(biāo)段存在高填方現(xiàn)象，最大落差達(dá)17.3m。該高速公路投入運營至今已有數(shù)年，隨著公路交通量和行車荷載的不斷作用影響，外加外界氣候條件的長期影響，為路基養(yǎng)護施工帶來一定難度。經(jīng)建設(shè)單位研究決定，采用沖擊碾壓施工技術(shù)對軟土路基進行碾壓施工，并選擇該公路中K78+400—K78+600用作試驗路段，采用鉆芯取樣的方式通過室內(nèi)試驗檢測沖擊碾壓施工質(zhì)量。

3 沖擊碾壓施工工藝

3.1 設(shè)備及材料選定

本項目選擇的沖擊壓路機型號為輪寬0.9m的三邊拖地式雙輪結(jié)構(gòu)，夯擊能為24kJ，控制壓路機輪間寬度約為2.80m。路基沖擊碾壓施工前對壓路機及其各項設(shè)備機具的尺寸和性能進行詳細(xì)檢測，以免壓路機中各個接頭出現(xiàn)松動或斷接，同時配備好平地機、推土機、挖掘機、灑水車等。路基填筑材料選擇塑性指數(shù)低于12的砂土材料，并將材料含水量控制在-4%～2%之間，避免含水量偏高而造成隆起或開裂現(xiàn)象，或含水量偏低導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重松散或揚塵現(xiàn)象，選用的砂土填筑材料物理力學(xué)性能指標(biāo)如表1所示。

表1 填筑材料物理力學(xué)性能

3.2 施工放樣

采用全站儀設(shè)備針對中樁控制線和線路邊緣線開展施工放樣，為后續(xù)施工環(huán)節(jié)提供基礎(chǔ)。在正式施工前對導(dǎo)線點和水準(zhǔn)點進行定位測量，當(dāng)存在偏移時應(yīng)及時進行修補調(diào)整。直線路段應(yīng)在距路基邊線20m處開展施工放樣，并對控制樁號中線進行合理控制，控制間距不得大于10m，隨時對各項放樣數(shù)據(jù)進行及時記錄。

3.3 填土及平整作業(yè)

完成施工放樣后采用方格填土規(guī)格進行加鋪處理，并準(zhǔn)確表明回填土的填筑高度，合理設(shè)計填土的回填寬度。沿路基外側(cè)預(yù)留1m間距向內(nèi)展開沖擊壓實處理，防止路基兩側(cè)外存在坍塌或凹陷現(xiàn)象。路基整平完畢后及時檢測土體的含水量，經(jīng)過檢驗合格后即可進行沖擊碾壓施工。

3.4 碾壓施工

沖擊碾壓施工中應(yīng)對路基攤鋪厚度進行合理控制，確定在厚度低于1m距離后即可進行沖擊碾壓[3]。碾壓施工的主要步驟可分為初壓、復(fù)壓、終壓三個環(huán)節(jié)，初壓施工由外側(cè)向內(nèi)側(cè)沿中心線進行展開，確保輪寬重疊寬度在1/3左右，當(dāng)碾壓施工至路基中心線時可適當(dāng)加速碾壓處理。初壓完成后及時進行復(fù)壓處理，選用15t鋼輪壓路機進行碾壓作業(yè)，遍數(shù)在5遍左右，輪寬重疊寬度同樣控制在1/3左右，合理控制碾壓速度，層上不得存在多余輪跡。采用靜壓進行2～3遍的終壓施工，消除此前施工中造成的多余輪跡。在整個沖擊碾壓施工過程中嚴(yán)禁壓路機急轉(zhuǎn)彎和調(diào)頭，碾壓完畢后施工技術(shù)人員及時檢測壓實度和平整度。

3.5 接縫施工

設(shè)置擋板進行接縫施工，提前清除接縫邊緣處的雜物和碎石，清除完畢后在內(nèi)壁涂一層黏層油，提高接縫內(nèi)部的濕潤度。采用熱接縫施工處理時可先預(yù)留一段間距作為基準(zhǔn)高程，按照規(guī)范施工順序進行橫向接縫和縱向接縫處理。

4 施工質(zhì)量檢測

采用沖擊碾壓施工技術(shù)對該高速公路路基進行碾壓，施工完畢后選取典型標(biāo)段進行施工質(zhì)量檢查。具體為采用鉆芯取樣的方式獲得多個試件，結(jié)合室內(nèi)試驗檢測試件的壓縮模量，對比沖擊碾壓后路基土體的壓縮模量變化情況，其檢測結(jié)果如表2所示。試驗檢測結(jié)果表明，增大沖擊碾壓次數(shù)后，路基土體的整體壓縮模量逐漸增大，表明路基土體經(jīng)過沖擊碾壓施工處理后其抗變形能力和承載能力均得到一定提高，路基施工質(zhì)量良好。

表2 沖擊碾壓前后路基土壓縮模量變化情況

5 結(jié)語

相對于傳統(tǒng)的路基碾壓施工技術(shù)，沖擊碾壓技術(shù)進行路基施工時可節(jié)約施工成本、縮短工期，并能有效提高路基碾壓施工質(zhì)量。本文重點研究了沖擊碾壓施工工藝，研究結(jié)果表明，采用沖擊碾壓施工技術(shù)后路基碾壓施工質(zhì)量良好，且可有效提高路基的抗變形能力和承載能力，在高速公路路基施工過程中具有一定的可行性和實用性。