摘要 填石路基壓實度是公路工程施工質量重要的控制指標，對公路使用安全和使用年限具有重要影響。為有效提升填石路基壓實質量，加強壓實設備選型控制極為關鍵。鑒于此，文章針對填石路基施工階段重型壓實設備的應用展開綜合探究，論述了重型壓實設備選型原則，對比分析了各種常用重型壓實設備的綜合性能，確定了SSR360C-6 型單鋼輪雙驅動壓路機的壓實方案，通過實際工程應用分析，該設備各項施工性能指標滿足規(guī)范及設計要求，取得了顯著的經(jīng)濟、社會及工程效益，值得積極推廣應用。

關鍵詞 公路工程項目；填石路基壓實；重型壓實設備

中圖分類號 U416.1 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）15-0150-03

0 引言

近年來，隨著交通運輸行業(yè)的大力發(fā)展，公路工程建設取得突出成就，有效推動了地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，方便了人們的交通出行。填石路基作為一種較為特殊的路基結構形式，具有施工簡便、成本低、承載能力強、沉降變形小等優(yōu)點，在公路工程路基施工中得到了大規(guī)模應用[1-2]。但由于填料粒徑較大，壓實度不易控制，為有效保證壓實效果，必須采用重型壓實機械進行碾壓，加強填石路基壓實設備選型尤為重要。為此，該文針對填石路基施工階段重型壓實設備的應用展開綜合探究，對提高填石路基施工質量，保證道路安全穩(wěn)定運營具有重要意義。

1 重型壓實設備選用需遵循的原則

結合填石路基基本特征及相關實踐經(jīng)驗，路基碾壓施工時，應優(yōu)先選用振動壓實機械進行碾壓，以確保達到最佳壓實狀態(tài)。由于填石路基填筑材料粒徑較大，因此，為防止傳統(tǒng)壓實設備碾壓效果不理想、填筑厚度不足的問題，需采用中型以上振動壓實設備實施碾壓作業(yè)，從而有效提升路基壓實質量，保證公路整體施工質量?，F(xiàn)階段，我國的液壓技術取得顯著進步，機械制造水平大幅度提升，相繼制造出了一大批新型重型壓實設備，在填筑層較厚的狀況下得到了大規(guī)模應用，效果顯著。工程實踐表明，重型壓實機械可實現(xiàn)對正常厚度路基的碾壓作業(yè)，并兼具強夯、沖擊作用，完成對路基的夯實加固，顯著提高路基壓實質量，加快施工效率，降低施工成本，具有良好的經(jīng)濟和社會效益[3]。

壓實設備選型時，應結合工程實際情況及具體要求，科學選擇壓實機械，確保滿足實際施工需求，發(fā)揮最佳壓實作用。壓實設備選型原則：

（1）相較于常規(guī)壓實設備，重型壓實機械突出特點為壓實質量大，目前公路工程施工中，通常采用20 t 或22 t 壓實設備實施碾壓，而對于填石路基壓實作業(yè)建議采用26 t 以上的壓實設備。

（2）壓實設備激振力、靜壓壓力是影響壓實功的主要因素，由于填石路基內部超過70% 左右的填料粒徑大于37.5 mm，因此重型壓實機械噸位相同的條件下，應優(yōu)選激振力、靜線壓力較大的壓實設備，確保達到最佳壓實效果。

（3）壓實機械選型時，應全面考慮振幅、頻率及油耗等各方面因素，最大限度地確保設備選型的經(jīng)濟性和科學性。

2 重型壓實設備綜合對比與選用

壓實設備選型時，應優(yōu)先對當前市場上較為常用的壓實設備進行調查，通過試驗段實際運用，對各種設備使用性能及經(jīng)濟性進行比較分析，以確定最佳設備類型。目前常用的重型壓實設備性能對比情況如表1 所示。

（1）對壓實設備相關技術參數(shù)實施比較，具體包含工作重量、激振力、靜載，性能較好的有XS365、PowerYZ36、SSR360C-6，工作重量均不小于36 t，以SSR360C-6 靜載最大。針對頻率較低狀況下產生的激振力，以SSR360C-6 最大。針對振幅及頻率，普通路基壓實作業(yè)要求振幅至少為1.1 mm。而工程實踐中，振幅越大，則壓實效果越好，因此通常將振幅控制在2 mm以上。上述三種壓實機械在頻率較低的情況下其振幅均不低于2 mm。

（2）對壓實機械功率、油耗、使用年限實施比較，從而確定最為經(jīng)濟的設備組合[4]。上述三種壓實設備功率均不低于280 kW，油耗主要與發(fā)動機排氣量及轉速有關，因此需結合現(xiàn)場實際情況綜合確定；而對于壓實機械使用年限，經(jīng)相關調查發(fā)現(xiàn)，上述三種壓實機械運行壽命均不低于5 000 h，特別對于SSR360C-6 型，其使命年限高達10 000 h 以上。

經(jīng)綜合比選，填料路基施工中建議采用SSR360C-6型壓路機進行壓實作業(yè)，其相關技術參數(shù)如表2 所示。

結合大厚度填石路基碾壓工況對該重型壓實機械實施了改良，取得了良好的應用效果。

（1）此壓實機械利用十字形鉸接轉向車架，能有效提升使用年限。

（2）配備功率為276 kW 的發(fā)動機，排氣量滿足要求。

（3）配置了目前較為先進的驅動及液壓裝置，在碾壓過程中可自由轉換運行速度，適用于各種路況碾壓施工。

（4）從壓實效果來看，此重型壓實機械可在正常振動頻率狀況下提供超過2.1 mm 的振幅和810 kN 的激振力，相較于其他形式的重型壓實機械提升約10% 左右，顯著提高壓實效率，為最佳的填石路基壓實設備，可適用于各種工況的路基壓實施工。

結合某公路工程填石路基施工實踐，根據(jù)上述研究結論選用SSR360C-6 型單鋼輪雙驅動壓路機實施碾壓施工，此壓路機可實現(xiàn)振壓、靜壓互相轉換，且能在壓實過程中完成振幅、頻率的自由調整。實際工程應用表明，采用該壓路機對填石路基實施碾壓后，能增大路基填料顆粒的嵌擠程度，提高路基壓實度，增強穩(wěn)定性。同時，此重型壓路機各項性能指標均達到優(yōu)秀標準，滿足實際施工需要，在該工程填石路基壓實施工中取得了良好的應用效果，具有較高的推廣價值[5]。

3 重型壓實設備應用效益分析

公路工程填石路基施工中采用重型壓實設備，實際應用效益主要表現(xiàn)在社會效益、經(jīng)濟效益及工程效益三個方面，現(xiàn)就此展開分析，充分驗證重型壓實機械應用的必要性。

3.1 社會效益

采用重型壓實機械對填石路基實施碾壓，通過試驗段施工實踐能夠看出，重型壓實設備具有較強的適用性，顯著提升壓實質量，可有效避免壓實度不達標的質量問題，保證公路工程建設的整體質量[6]。其社會效益具體表現(xiàn)如下：

（1）山區(qū)公路路基填筑可就地取材，采用石料進行回填施工，有效解決填筑材料匱乏的狀況，實現(xiàn)施工區(qū)域挖填平衡，減小對周邊土地資源及生態(tài)環(huán)境的破壞。

（2）能有效避免因公路建設造成的水土流失問題，顯著降低工后生態(tài)恢復治理費用。

（3）為后續(xù)公路工程施工提供經(jīng)驗，有效提升公路工程施工技術水平，促進公路工程建設的全面發(fā)展。

（4）重型壓實設備的應用，能有效促進更多新型施工技術的應用，推動機械制造行業(yè)的發(fā)展。

3.2 經(jīng)濟效益

為準確評價重型壓實機械經(jīng)濟效果，分別選擇長度為500 m 的路段進行壓實作業(yè)，針對常規(guī)壓實機械組合與重型壓實機械組合產生的施工費用進行綜合比較分析[7]。相同工況條件下，對200 cm 壓實厚度時兩種壓實機械組合產生的施工成本進行比較，具體情況如表3所示。

（1）在長度和厚度相同的條件下，與常規(guī)壓實機械相比，重型壓實機械能節(jié)省超過6% 的施工機械費用，顯著提升施工效率，增幅高達20% 以上。路基填料運距為2 km，運輸單價為3.6 元/m3，燃料費用及機械維護費用歸入機械使用費用。采用重型壓實機械與常規(guī)壓實機械進行試驗段施工，其機械總成本費用分別為33 934 元和36 078 元，二者相差不大。當使用重型壓實機械施工時，平整機械平均成本為4.71 元，而使用常規(guī)壓實機械進行施工時，其平整壓實機械平整成本下降約6%。

（2）對重型壓實機械與常規(guī)機械壓實效率比較分析可知，由于二者壓實速率大致相同，因此選擇長度相同的填層厚度為2 m 的路段進行壓實效率分析。采用重型壓實機械對填筑厚度為1.0 m 的填石路基實施碾壓，需碾壓8 遍方能達到壓實度要求。采用常規(guī)壓實機械對填筑厚度為0.6 m 的填石路基實施碾壓，需碾壓7 遍方能達到壓實度要求。通過具體計算得出，與常規(guī)壓實機械相比，重型壓實機械能顯著提升壓實效率，增幅高達20% 以上。若綜合填筑、平整整體施工來看，采用重型壓實機械進行填石路基碾壓施工，其施工效率可提升25% 以上[9]。

3.3 工程效益

試驗段路基壓實施工過程中，對壓實質量進行動態(tài)監(jiān)測，監(jiān)測結果顯示，采用重型壓實機械碾壓路段，其壓實度顯著高于施工規(guī)范要求，相較于常規(guī)壓實機械，其壓實效果更加顯著。因此，填石路基施工中采用重型壓實機械具有重要的工程效益，具體表現(xiàn)如下：

（1）采用重型壓實機械可有效減少施工機械使用數(shù)量，實現(xiàn)現(xiàn)場各種施工機械的科學組合，提高施工效率。

（2）減少施工人員投入，節(jié)省人工成本，并最大限度地提高施工安全性[9]。

（3）有效解決填石路基壓實度控制難度大問題，簡化施工流程，保證壓實效果。

（4）重型壓實機械功能材料以柴油為主，能有效降低能源消耗及空氣污染。但由于重型壓實機械體積龐大，普遍存在入場困難的現(xiàn)象，因此要求施工企業(yè)提前規(guī)劃入場路線，確保重型機械順利入場。

4 結語

綜上所述，填石路基具有施工簡便、經(jīng)濟性好、承載能力強、沉降變形小等優(yōu)點，在公路工程建設中得到了廣泛應用，但由于其粒徑較大，壓實度不易控制，極易引發(fā)路基質量問題。該文通過對填石路基施工階段重型壓實設備的選型分析，確定了最佳的重型壓實設備組合形式；在進行填石路基重型壓實機械選擇時，應結合各種壓實機械性能及相關技術參數(shù)，經(jīng)過多方面綜合比較，從而選擇滿足工程實際需要的壓實機械類型，以確保重型壓實機械性能的充分發(fā)揮，最大限度地保證填石路基壓實質量，提高公路工程建設的綜合效益。

參考文獻

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