公路施工中沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用分析

吳 飛

內(nèi)蒙古新大地建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000

伴隨著當(dāng)前規(guī)模不斷擴(kuò)大的社會(huì)基礎(chǔ)建設(shè)，相關(guān)部門給公路質(zhì)量也提出了越來(lái)越高的要求，傳統(tǒng)的公路已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)今現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，如此一來(lái)，技術(shù)人員則需有效創(chuàng)新公路施工技術(shù)。沖擊碾壓技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在很大程度上避免了沉降量的出現(xiàn)，此外，其在處理公路軟土地基工作方面也進(jìn)一步加強(qiáng)，公路路基的均勻性得以保障，且將公路整體強(qiáng)度進(jìn)一步提高。與此同時(shí)，在實(shí)際公路施工過(guò)程中，相關(guān)企業(yè)需要實(shí)地考察施工現(xiàn)場(chǎng)，從而完成合理施工方案的制定，然后按照相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)，有序開展施工工作，進(jìn)而使公路施工質(zhì)量得到有效的提高。

1 沖擊碾壓施工技術(shù)的原理

就沖擊碾壓技術(shù)本身而言，其起源于壓路機(jī)，沖擊壓路機(jī)是一種對(duì)形狀規(guī)則進(jìn)行利用的沖擊輪。在壓路過(guò)程中，利用沖擊輪對(duì)路面進(jìn)行加速循環(huán)滾動(dòng)，從而保障路面的均勻性與壓實(shí)效果。從物理角度進(jìn)行分析，沖擊輪的身份是能量轉(zhuǎn)換的中間器件，沖擊輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能夠?qū)⑺查g動(dòng)能和重力勢(shì)能相結(jié)合，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成對(duì)路基進(jìn)行碾壓的必備力量。與常規(guī)方法相比，在環(huán)保、力量大小以及利用率方面，該方法有著極為顯著的優(yōu)勢(shì)。和傳統(tǒng)靜態(tài)壓實(shí)與振動(dòng)壓實(shí)方法相比，該方法能夠在同樣長(zhǎng)度的時(shí)間內(nèi)，對(duì)公路運(yùn)用兩次機(jī)械功，而在做功過(guò)程中產(chǎn)生的高振幅、低頻率的沖擊波，則會(huì)對(duì)路面做定時(shí)的碾壓，且垂直向下傳播到深層中，從而使路基材料構(gòu)成一個(gè)整體，進(jìn)而具備高強(qiáng)度且抗?jié)B透的特點(diǎn)。

2 沖擊碾壓施工技術(shù)的特點(diǎn)

在使用沖擊碾壓技術(shù)，對(duì)路面進(jìn)行碾壓且壓實(shí)的過(guò)程中，需要使用到?jīng)_擊壓路機(jī)，其作用在于將被壓對(duì)象的密實(shí)度和破碎度進(jìn)一步提升。沖擊碾壓技術(shù)的直接效果與其使用沖擊壓路機(jī)的型號(hào)都和圖紙的狀況有著一定的聯(lián)系。在公路行業(yè)的實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，很多時(shí)候都會(huì)使用到?jīng)_擊碾壓技術(shù)。因此，我國(guó)擁有了越來(lái)越多的沖擊壓路機(jī)。就現(xiàn)階段已知的運(yùn)用領(lǐng)域主要涵蓋了對(duì)加寬部位的增強(qiáng)補(bǔ)壓，對(duì)舊瀝青路、舊沙石路、路堤的分層填筑以及路基路床的填挖交界處進(jìn)行碾壓。

2.1 擁有相對(duì)較好的路基沖擊壓實(shí)效果，且具備相對(duì)較快的施工速度

若想實(shí)現(xiàn)路基壓實(shí)度的進(jìn)一步提升，則需在路基接受一定程度沖擊碾壓后，在不同深度的情況下，適當(dāng)提升其壓實(shí)度。通過(guò)上述操作，有90%的路基壓實(shí)度，能夠符合相應(yīng)的指標(biāo)，進(jìn)而使路基的穩(wěn)定性得到有效增強(qiáng)。在對(duì)后續(xù)的試驗(yàn)分析的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，位于壓縮性飽和前后指標(biāo)會(huì)呈現(xiàn)不斷減小的狀態(tài)，從而使路基的整體強(qiáng)度得到提升。與此同時(shí)，對(duì)路段中回彈模量的進(jìn)一步增大，則可有效減小相應(yīng)的變沉值，進(jìn)而使路基土工后的沉降變形得到進(jìn)一步的減小。在計(jì)算最大干密度孔隙體積時(shí)，將其和沖擊后的空氣體積相比，差值會(huì)有顯著的降低，待到沉降變形后方可處于完善狀態(tài)。

2.2 高振幅低頻率施工的特點(diǎn)

就傳統(tǒng)的振動(dòng)式壓路機(jī)而言，其工作形式處于高頻率低振幅的狀態(tài)，其沖擊荷載往往能夠達(dá)到3000kN，而且沖擊能量約為25kJ，壓實(shí)輪能夠每2s一次沖擊地面，且發(fā)出低頻率大振幅的沖擊波。振動(dòng)式壓路機(jī)能夠?qū)Φ孛娈a(chǎn)生聯(lián)合沖擊作用，其作用產(chǎn)生時(shí)需要保持勢(shì)能和動(dòng)能的聯(lián)合，進(jìn)而產(chǎn)生振擊和強(qiáng)夯的雙重作用。

2.3 高能量、深尺寸的特點(diǎn)

在現(xiàn)實(shí)中某個(gè)公路的窯渣和砂礫路基上，25N三變形的壓路機(jī)需要保持12km/h的速度，對(duì)路面進(jìn)行30次左右的沖擊碾壓工作，從而將深度保持為25m。與其它裝置進(jìn)行比較，沖擊力獲取值存在著較深的火氣力度，能夠有效增大密度。與現(xiàn)階段的壓實(shí)性相比，沖擊碾壓技術(shù)優(yōu)勢(shì)較為明顯，在對(duì)土體進(jìn)行處理后，其模式則與彈性模式較為接近，進(jìn)而可以一定程度地消除相關(guān)不利因素。

3 在公路施工過(guò)程中沖擊碾壓施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 基本要求

（1）對(duì)相應(yīng)機(jī)型進(jìn)行合理的選擇，在沖擊碾壓過(guò)程中，必須要由專用的牽引車進(jìn)行牽引，牽引速度和壓實(shí)機(jī)的沖擊力，成正比關(guān)系，如若使用普通裝載機(jī)在前方牽引，其發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，則不能夠滿足壓實(shí)機(jī)的要求。在較短時(shí)間內(nèi)，裝載機(jī)則會(huì)遭到毀滅性破壞。檢驗(yàn)補(bǔ)壓路床以及路堤、和分層壓實(shí)土石、混填路堤時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員需要選用25kJ且外形為三邊形的雙輪沖擊壓路機(jī)。再進(jìn)行分層壓實(shí)土質(zhì)路堤，一級(jí)，對(duì)水泥路面進(jìn)行改建的工作室，技術(shù)人員需要選用25kJ且外觀為五邊形的雙輪沖擊壓路機(jī)。

（2）對(duì)含水量范圍加以重視。沖擊壓路機(jī)具備較強(qiáng)的壓實(shí)功能，其所產(chǎn)生的高能量與超重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)功相當(dāng)，符合重型壓實(shí)度最小含水量的要求，且往最佳含水量的位置發(fā)展，一旦此數(shù)值超出最佳含水量范圍，則會(huì)停止擴(kuò)大。由此可見，含水量與土的塑性指數(shù)大小有著密切的關(guān)系，相關(guān)技術(shù)人員需要對(duì)稠度進(jìn)行良好控制。

（3）技術(shù)人員需要對(duì)構(gòu)造物的安全距離加以控制。在使用沖擊壓實(shí)機(jī)對(duì)路基進(jìn)行碾壓時(shí)，為了防止沖擊壓實(shí)機(jī)給結(jié)構(gòu)物帶來(lái)不可恢復(fù)的毀壞，需要進(jìn)行相應(yīng)措施的完善，對(duì)沖擊壓實(shí)的范圍運(yùn)行控制。此外，沖擊壓路機(jī)的輪胎邊緣需要距離構(gòu)造物約1m，且以此作為安全距離。

3.2 常見應(yīng)用

（1）對(duì)高填方進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)強(qiáng)處理。在實(shí)際高填方路基施工的過(guò)程中，通常情況下，會(huì)選用普通振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備。沖擊碾壓的補(bǔ)壓工作需間隔2m的層厚進(jìn)行，從而在使用較低經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí)，得到較好的壓實(shí)效果，進(jìn)而使高路堤工后的差異沉降得到有效解決，使其路床均勻性與整體性得到進(jìn)一步增強(qiáng)。

（2）有效處理零填挖和上路床地段。對(duì)于路面質(zhì)量而言，其和零填挖上路床地段有著較為密切的聯(lián)系，其壓實(shí)度要求也極高，需要達(dá)到95%或98%。使用普通壓實(shí)設(shè)備，雖也能達(dá)到這一要求，但極為勉強(qiáng)，同時(shí)，其壓實(shí)度沿層厚的方向有著顯著的下降。沖擊碾壓可以影響到深度1m內(nèi)的土層，且使路基各層的密實(shí)度呈現(xiàn)出一條趨于平緩的曲線，同時(shí)路床頂面下大約1m，會(huì)形成一個(gè)均勻分布淺，密實(shí)度較高的加固層，因而使路基綜合承載力和強(qiáng)度得以有效提升。

（3）對(duì)軟土地基進(jìn)行加固。在軟土地基上使用沖擊碾壓技術(shù)，會(huì)使沉降加速，并幫助土層進(jìn)一步加固。同時(shí)，部分軟土地段無(wú)法使用相應(yīng)的壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行沖擊壓實(shí)工作時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員可以在路堤的填筑過(guò)程中，運(yùn)用沖擊壓路機(jī)對(duì)其進(jìn)行分層碾壓，如此一來(lái)則可加速軟土地基在實(shí)際施工過(guò)程中的固結(jié)速度，進(jìn)而給軟基的沉降固結(jié)帶來(lái)一定幫助。

（4）對(duì)舊路面加以改造。在通常情況下，改造舊路面的做法是挖開路面，且和路堤、路床一起進(jìn)行重新回填并使用沖擊壓路機(jī)進(jìn)行分層壓實(shí)，從而使其壓實(shí)度能夠符合相關(guān)規(guī)定。在處理舊的瀝青路面或是水泥路面時(shí)，需先行將其破碎，而后對(duì)碎片進(jìn)行清除。如此對(duì)原路基加以利用，則沒有實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)的增加，使其費(fèi)用實(shí)現(xiàn)真正意義上的減少。對(duì)沖擊碾壓技術(shù)加以利用，必然離不開路面與路基的挖掘工作，相關(guān)技術(shù)人員可在原路面上直接派沖擊壓路機(jī)執(zhí)行沖擊碾壓操作，從而使路基質(zhì)量能夠符合相關(guān)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。

4 使用沖擊碾壓技術(shù)時(shí)應(yīng)注意的要點(diǎn)

4.1 對(duì)沖擊碾壓施工工藝加以正確的使用

就雙輪沖擊壓路機(jī)而言，其計(jì)算單位約為3m的壓實(shí)厚度，可將碾壓過(guò)兩次記作一遍，同時(shí)遵循上述的相關(guān)施工工藝進(jìn)行操作，而對(duì)于單輪沖擊壓路機(jī)而言，其每通過(guò)一次的輪寬可被記為一個(gè)壓實(shí)計(jì)算單位。

4.2 對(duì)沖擊碾壓過(guò)程中較寬含水量范圍加以正確的理解

沖擊壓路機(jī)在進(jìn)行壓實(shí)工作時(shí)，往往會(huì)具備大量的能量，該能量與超重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)功相當(dāng)，其含水量需要達(dá)到最小含水量標(biāo)準(zhǔn)后，逐漸向最佳含水量的范圍延伸，待其達(dá)到最佳含水量的范圍后，則停止擴(kuò)大。由此可見，含水量與土的塑性指數(shù)大小有著密切的關(guān)系，而相關(guān)工作人員需要把泥土稠度控制在1.1左右，否則土層在被沖擊壓路機(jī)壓過(guò)后，變成彈簧土，且無(wú)法被充分壓實(shí)。

5 結(jié)語(yǔ)

在公路實(shí)際施工過(guò)程中，采用沖擊碾壓技術(shù)，可以有效降低路基的沉降率。同時(shí)，還可進(jìn)一步提升路基工程整體的均勻性和相應(yīng)的施工強(qiáng)度，進(jìn)而對(duì)控制公路施工質(zhì)量的方法進(jìn)行創(chuàng)新和改變。故其可極大程度的提升沖擊碾壓技術(shù)在公路施工過(guò)程中的使用范圍。