冲击碾压技术在高速公路路基施工中的探究

【摘要】随着经济的不断发展，高速公路作为我国基础设施建设的重要组成部分，也得到了极大的发展。冲击碾压技术作为高速公路路基施工的主要技术之一，为确保高速公路施工的质量及使用功能，必须提高冲击碾压施工技术水平。本文主要对冲击碾压技术的原理、在高速公路路基施工中的准备工作及施工技术的应用进行了分析与探究。

【关键词】冲击碾压技术；高速公路；路基施工；原理；准备工作；应用

一、冲击碾压技术的原理

冲击碾压施工就是采用冲击式压实机（一种高振幅低频率的新型压实设备），配备压实轮，压实轮在牵引机拖动行驶滚动中将高位势能转化为动能对地面进行冲击从而对土体的深层产生较强的冲击能量，同时辅以滚压、揉压的综合作用，使土石颗粒之间发生位移、变形和剪切，随着土石密实度增加，其影响深度也逐渐增加，从而使土体深层随着冲击波的传播得到压实。 通过冲击式压实机的冲击碾压，能有效减少公路路基的工后沉降量，大大改善因不均匀沉降而形成的道路病害，提高路基的整体强度和均匀性，对于暴露地基或路基的内部缺陷、避免隐患、提高施工质量等具有显著的效果；同时对于保证道路的使用质量及延长道路使用年限具有重要的作用。

二、冲击碾压技术在高速公路路基施工中的准备工作

1、首先应把需要冲压工作平面进行整平，并且清理干净其他杂质。然后对路基的含水量进行测定，如果其含水量过高，则应采取措施对地基进行降低含水量，确保施工前的含水量在最佳含水量误差的4%左右。然后选择好沉降观测点，埋设观测点标志，纪录好冲击前的地基的沉降标志的标高。然后对监测点进行压实度检测，纪录好检测数据，一般选择的检测深度是土表下面20 厘米左右。再利用冲击压路机对地基进行碾压，碾压时压路机的速度一般控制在12km/小时左右。冲击碾压的顺序一般是按照先两边后中间的错轮原则进行。冲压一遍的算法是压路机的轮迹覆盖整个路基平面。若遇到论迹过深时，可先用平整机对地基进行压平，再使用压路机进行冲击。若路面太过干燥，则进行适量的洒水。冲碾结束后，再使用平地机整平地基，然后采用重型钢轮压路机将路基表面碾压密实平整，若表土干燥，则应对地基表面适量洒水，以保证压实效果。

2、碾压速度。一般来讲，碾压速度在一定范围与碾压效果成反比关系，碾压速度过快，压实效果变差。这是因为在碾压过程中，碾轮速度过快的话，有些土壤在碾轮作用下产生的变形还没有来得及转变为完全的塑性变形时应力一旦去除，这部分变形就可能恢复，使压实效果变差。但若碾压速度过慢，势必导致整个压实工作效率很低。

3、碾压遍数。在压实施工过程中，碾压遍数增加，疏松土体的压实度也会增加。但是，当压实度达到极限值的时候，尽管碾压遍数增加，但是土体压实度的变化也会很小，甚至不发生任何变化。所以，当压实效果达到极限的时候，增加碾压遍数对提高压实度没有多大作用，并且还会降低压实工作的效率。在这种情况下，为了提高压实度，只能采取提高压路机吨位或者其它方式。但是，如果碾压遍数过少，则会降低土体的压实度；而如果碾压遍数过多，又会影响压实效率。所以， 在施工实践中，碾压遍数应该根据施工机械和土质来决定。

4、铺层厚度。在施工中，必须根据具体施工情况和设备情况，选择合适的铺层厚度，使压实效果和经济效果均比较满意。普通压路机的碾压层虚铺厚度一般控制在25～30mm 左右、压实厚度控制在20mm 以内，凸块式羊足碾虚铺厚度为50mm 左右，而冲击压路机的虚铺厚度一般控制在100-120mm，实际的冲击碾压影响厚度在100～150mm，通过施工实际验证：冲击式压路机生产冲击碾压厚度控制在80～100mm 较为适宜。

三、冲击碾压技术在高速公路路基施工中的应用

随着我国公路工程事业发展速度的不断提升，对车辆行驶的安全性提供了一份保障。冲击碾压技术作为公路工程路基施工中的重要组成部分，其技术水平的高低将直接影响到高速公路工程的整体质量。在高速公路工程路基施工中，必须严格遵循相应地施工工序，提高其施工的技术水平，才能确保工程施工的质量，才能实现其经济效益与社会效益。

1、填土及整平

在地基检测和测量放样工作完成以后，便会进入实质性工作阶段，也即是路基填土和整平。这会按照铺设好的方格网进行。填筑的宽度一般来说要比设计的宽度每侧多1m以上，这是因为在冲压过程中，边部图会向两侧移动，如果不预留宽度就会导致边部压实难以实现。在整平过程中，需要注意的细节是要检测表面下20cm处填土的含水率，要保证每2 000m2的填土的含水率不少于8%，只有在这项指标达到以后才可以运用冲击碾压技术进行冲压，否则会造成路面难以压平压实。

2、冲击碾压

在进入冲击碾压环节以后，冲压顺序、冲压方法、冲压遍数和冲压速度的控制直接关系到冲压效果。在冲压顺序上，以道路中心线为对称轴， 采用错轮回转法进行冲击碾压在实践中得到了很好的反馈。在冲压速度上，在保持安全距离（离路肩边缘1m）的前提下，以10km/h～12km/h的速度平稳行进是实践中通用的做法。至于冲压遍数，则根据松铺厚度和压实度要求来确定，一般来说，20遍～25遍是合理的范围，另外对于路基边部约5m的宽度要比其他部分多压4便以保证边部压实。

在冲压方法上，为了保证平稳和均匀，来回错轮冲压的冲压方式被证实是最为有效的，这要求轮迹间不得重叠，错轮的横向间隙应留25cm左右，纵向每一冲压的交错为1/6周长，且每5遍改变一次冲压方向以压实波峰和错峰，从而做到整体冲压效果的达标。对于冲压后表层土较为松散的情况，可采用直接下层填补的方法或者采用振动压路机进行补压。

3、质量检测

对冲击碾压效果的检测可以从厚度检测和压实度检测两点入手。厚度方面，从松铺厚度到压实厚度都需要加以控制，运用定点观测点进行抽样控制。厚度值用铁钉系红布条或者工后方格网抄平，然后取平均值计算即可。比如，某高速公诉段的施工中测量数据表明，松铺厚度100cm，冲压23遍以后为78cm（沉降22cm）。压实度检测通常使用的是灌沙法，在每个实短的断面设计上不少于3个，而每个断面又会选择至少5个检测点。检测点的最佳分布为：路线中心一个点、中线15m两边2个点、坡脚线内侧一米处两边共2个点。检测深度一般以20cm为梯度测量上、中、下三层的压实度。

四、结束语

综上所述，路基作为公路工程施工的重要组成部分，其技术水平的高低将直接影响到高速公路工程的整体质量，为防止任何安全事故出现在路基施工中，相关部门及施工企业必须重视冲击碾压技术的应用，根据施工现场的具体情况及当地自然条件、地质等条件，提高其技术水平，只有这样才能确保高速公路工程的整体质量。

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