高速公路施工中的沖擊碾壓技術(shù)方案研究

張旭東

摘 要：將沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用到高速公路施工中的目的，就是為了對公路地基破碎度以及密實(shí)度進(jìn)行強(qiáng)化，確保路基施工效果，保證高速公路施工質(zhì)量。正是由于該項(xiàng)技術(shù)具有的重要作用，目前該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成為了高速公路施工單位研究的重點(diǎn)。通過對沖擊碾壓技術(shù)運(yùn)用特點(diǎn)的介紹，探索出該項(xiàng)技術(shù)在高速公路施工中的正確運(yùn)用方案，旨在提升沖擊碾壓技術(shù)運(yùn)用水平，為我國交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展提供保障。

關(guān)鍵詞：沖擊力 高速公路施工 沖擊碾壓技術(shù) 壓實(shí)度

中圖分類號：TM343 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（a）-0064-02

較之普通公路，高速公路需要承載的負(fù)荷量更大，且車輛往來數(shù)量也較為頻繁，也正因如此，高速公路施工對于路基穩(wěn)定性以及強(qiáng)度要求極高。但由于自然因素以及斜坡地形等因素的影響，路基很有可能會出現(xiàn)變形以及沉降等方面的問題，不僅會對公路使用壽命造成影響，同時(shí)也會增加車輛行駛危險(xiǎn)性，為對這些問題進(jìn)行有效解決與控制，施工人員開始將沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用到了高速公路施工之中。

1 沖擊碾壓技術(shù)運(yùn)用特點(diǎn)

1.1 低頻高振幅

以往施工運(yùn)用的壓路機(jī)都有著頻率較高且振幅較低的特點(diǎn)，但沖擊壓路機(jī)卻有著高振幅以及低頻率的特征，平均每秒沖擊2下，且落距一般為10～20 cm，而沖擊荷載通常在2 500～3 500 kN[1]。與傳統(tǒng)壓路機(jī)相比，沖擊壓路機(jī)所產(chǎn)生的沖擊波能夠直擊到地下深層，可以將壓實(shí)輪轉(zhuǎn)動慣性成功轉(zhuǎn)化成動能對路基產(chǎn)生作用，可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)夯以及振擊雙重性施工的目的，施工質(zhì)量較為理想。

1.2 壓實(shí)度較高

這種技術(shù)的實(shí)用性較強(qiáng)，可以應(yīng)用到任何一種類型的路基施工之中，且路基壓實(shí)效果較為理想，通常使用該項(xiàng)技術(shù)之后，路基壓實(shí)度通常可以超過95%，路基水穩(wěn)性能夠得到切實(shí)提升。通過對該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用，深層濕陷性含量會大幅度減少，且飽和前后壓縮性能也有了明顯減少的趨勢，整體路基強(qiáng)度得到了切實(shí)增強(qiáng)。且經(jīng)過沖擊碾壓之后，路基承載能力以及彎沉變形現(xiàn)狀已經(jīng)得到了明顯改善，路基孔隙體積以及最大干密度兩者間的孔隙體積差異正在逐漸縮短，可以有效降低路基沉降變形現(xiàn)象的發(fā)生。

1.3 沖擊力較強(qiáng)

沖擊碾壓設(shè)備具有較強(qiáng)的沖擊力，在對路面施工的過程中會對路基的廣度與深度產(chǎn)生直接影響，壓實(shí)效果極為理想，且施工效率較高，極易受施工單位認(rèn)可。例如，二邊形雙輪沖擊壓路機(jī)僅雙輪重都已經(jīng)超過了10 t，加之在行駛過程中會產(chǎn)生一定的加速度，這時(shí)設(shè)備對于地面的沖擊力能夠達(dá)到2 500 kN，且對壓力值最大能夠達(dá)到1 500 kPa以上，這會直接增加設(shè)備對于地面的沖擊力，路基密實(shí)度自然會得到切實(shí)增強(qiáng)，且在壓實(shí)度的影響之下，上石填料性能也會隨之發(fā)生改變，其彈性會恢復(fù)到最佳狀態(tài)之中，可以有效降低振動壓路機(jī)對路基造成的影響[2]。

2 高速公路施工中，沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用方式

2.1 前期施工準(zhǔn)備

在運(yùn)用沖擊碾壓技術(shù)進(jìn)行高速公路施工之前，施工單位必須要做好相應(yīng)準(zhǔn)備，以確保該項(xiàng)技術(shù)的順利使用。首先，施工人員需要對施工場地表面進(jìn)行清理，并要對土地進(jìn)行平整，且要對地里管線進(jìn)行標(biāo)注，做好基礎(chǔ)性工作；其次，測量放線。要對施工場地中的所有碾壓場地以及控制軸線進(jìn)行標(biāo)注，并要對施工壓實(shí)度以及沉降量等數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算與設(shè)計(jì)，要對沖擊碾壓參數(shù)進(jìn)行明確；再次要對各施工場地各路段環(huán)境以及土質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，尤其要對具有代表性的路段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以便對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行掌握，保證無論在何種環(huán)境或者土質(zhì)之中，該項(xiàng)技術(shù)都能夠高質(zhì)量地進(jìn)行使用，以保證路基施工質(zhì)量。同時(shí)要特別注意高速公路中容易發(fā)生沉降變形的路段，要對該路段進(jìn)行仔細(xì)勘察，以便對路基壓實(shí)度以及其他數(shù)據(jù)進(jìn)行確定，以保證后續(xù)施工設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

2.2 加大舊路改造力度

現(xiàn)代高速公路建設(shè)與發(fā)展，高速公路有許多舊路路段，為保證車輛通行安全性，相關(guān)部門也會運(yùn)用沖擊碾壓技術(shù)對舊路實(shí)施改造升級。在改造過程中，施工人員需要對路基質(zhì)量進(jìn)行強(qiáng)化，并要對路面、路堤以及路床進(jìn)行開挖以及回填施工，實(shí)施分層壓實(shí)施工，同時(shí)要對水泥路以及瀝青路面進(jìn)行破碎以及翻挖處理。但如果使用沖擊碾壓技術(shù)，并不需要對路面和路基進(jìn)行挖掘，不僅能夠提升施工效率，同時(shí)也能對施工成本進(jìn)行有效控制，因此應(yīng)在舊路改造中對該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行推廣。通常在施工過程中，對舊路路段進(jìn)行沖擊碾壓時(shí)，沉降量通?？刂圃?～4 cm，而密實(shí)度通常應(yīng)提高0～3個(gè)百分點(diǎn)，保證路面表面堅(jiān)實(shí)程度。

2.3 路面壓實(shí)處理

與一般壓路機(jī)并不相同，沖擊式壓路機(jī)會通過對土地進(jìn)行沖擊，且沖擊力會向土體深層進(jìn)行擴(kuò)散與分布，這種施工方式與傳統(tǒng)的部分重疊碾壓以及壓半輪壓路機(jī)施工方式并不相同。通常沖擊壓路機(jī)的兩輪內(nèi)邊距通常為1.17 m且雙輪寬度為0.9 m。設(shè)備行駛2次為一遍，每次進(jìn)行沖擊碾壓時(shí)，沖擊力會從沖擊碾壓輪與地面45°夾角處對土地進(jìn)行作用，且第二次碾壓過程中，設(shè)備單輪會在兩輪內(nèi)邊距中心位置進(jìn)行通過，且按照理論而言，沖擊碾壓時(shí)雙輪間隙雙邊均為0.13 m。施工人員應(yīng)按照施工設(shè)計(jì)對路面進(jìn)行反復(fù)碾壓，通常會對土石路基實(shí)施20～40遍的沖擊碾壓處理，應(yīng)保證路基形成厚度可以增加1.2 m左右的加固層，以保證路基質(zhì)量[3]。

2.4 控制施工指標(biāo)

目前國內(nèi)通常會用路基壓實(shí)度作為高速公路施工重要指標(biāo)，但由于國內(nèi)各路段施工環(huán)境與施工地點(diǎn)有所不同，因此其選擇的填料性質(zhì)與類型也會有所差異，很難對施工標(biāo)準(zhǔn)形成統(tǒng)一，這就會對質(zhì)量控制方式的落實(shí)產(chǎn)生直接影響[4]。因此為對沖壓效果進(jìn)行保障，保證路面整體性與路基承載力的切實(shí)強(qiáng)化，施工人員可以從四方面入手，對沖壓標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)定：第一，要對碾壓速度進(jìn)行確定。由于壓路機(jī)碾壓速度和碾壓效果屬于反比關(guān)系，要對碾壓速度進(jìn)行合理控制，以保證最終碾壓效果與施工效率；第二，要對碾壓遍數(shù)進(jìn)行確定。碾壓遍數(shù)和土地壓實(shí)程度屬于正比關(guān)系，土體壓實(shí)度會隨碾壓遍數(shù)上升，但壓實(shí)度存在極限，如果超過極限會對壓實(shí)效果產(chǎn)生直接影響，因此相關(guān)人員應(yīng)參照土質(zhì)情況對碾壓遍數(shù)進(jìn)行明確；第三，要對碾壓方式進(jìn)行明確。由于壓實(shí)效果會因?yàn)槟雺汗ば虻母淖兌l(fā)生變化，所以在進(jìn)行施工之前，對碾壓工序進(jìn)行合理安排，并要按照先輕后重、先慢后快原則；第四，要對鋪層厚度進(jìn)行明確。施工人員應(yīng)按照施工情況以及施工設(shè)備對鋪層厚度進(jìn)行明確，通常應(yīng)確保壓實(shí)厚度在80～100 mm之內(nèi)[4]。

3 結(jié)語

鑒于高速公路對于我國交通運(yùn)輸行業(yè)的重要性，相關(guān)人員應(yīng)認(rèn)識到?jīng)_擊碾壓技術(shù)在該類型工程施工過程中所起到的作用，加大對該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)以及應(yīng)用方式的研究，并結(jié)合高速公路實(shí)際施工情況，通過壓實(shí)、舊路改造以及前期準(zhǔn)備等手段，對該項(xiàng)技術(shù)的落實(shí)進(jìn)行保證，切實(shí)提升該高速公路施工質(zhì)量，保證高速公路品質(zhì)能夠與現(xiàn)代交通運(yùn)輸要求相符合，有效帶動我國交通事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 何惠囡.試論沖擊碾壓技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（18）.

[2] 周杰.沖擊碾壓技術(shù)在高速公路施工中的實(shí)踐應(yīng)用探究[J].江西建材，2017（2）：171-172.

[3] 呂智宏，韓景峰.沖擊碾壓技術(shù)淺析及其在高速公路施工中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?015（8）：56.

[4] 陳志剛.關(guān)于沖擊碾壓技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用思考[J].建筑知識，2016（5）：124.endprint