關(guān)于沖擊碾壓技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用思考

沈陽 梁新立

貴州省公路工程集團(tuán)有限公司 貴州貴陽 550000

沖擊碾壓技術(shù)具有突出的特性優(yōu)勢(shì)，在公路施工中應(yīng)用可以有效提升工程施工質(zhì)量和施工效率，促進(jìn)公路建設(shè)工程的進(jìn)一步發(fā)展。為了更好的在公路施工中應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù)，需要深入分析并理解沖擊碾壓技術(shù)的內(nèi)涵與特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中合理選擇機(jī)型，做好沖擊碾壓具體施工，并科學(xué)控制填料的含水量和與構(gòu)造物的間距，加強(qiáng)施工監(jiān)督和周邊環(huán)境保護(hù)。

1 沖擊碾壓技術(shù)的原理

沖擊碾壓技術(shù)作為一種新型路基壓實(shí)技術(shù)，其原理是利用強(qiáng)大的沖擊力對(duì)土地進(jìn)行沖擊，將土體內(nèi)部的空氣、水分等擠出，并且在沖擊力的作用下，將土體內(nèi)小的顆粒擠進(jìn)大的顆粒中，提高土體的密實(shí)度，以達(dá)到壓實(shí)土體的目的。由此可以充分說明，沖擊碾壓技術(shù)是利用沖擊力和碾壓力的雙重作用，產(chǎn)生動(dòng)力和勢(shì)能，會(huì)對(duì)土體進(jìn)行靜壓和沖擊，并形成夯實(shí)沖擊波，其作用在土層深處，可以使土體更加密實(shí)。所以，沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用性較強(qiáng)[1]。

2 沖擊碾壓技術(shù)特征

2.1 低頻率高振幅

沖擊碾壓中應(yīng)用的是沖擊型壓路機(jī)，與普通壓路機(jī)高頻率低振幅相反，沖擊型壓路機(jī)為低頻率高振幅，沖擊力量常?？梢赃_(dá)到15-30kj。碾壓輪以每秒2次頻率擊打路基，產(chǎn)生低頻率高振幅沖擊力量，且沖擊力可以朝地底深處進(jìn)行傳播，類似于地震波，可以獲得強(qiáng)夯及震擊的雙重效果[2]。比如，我國海洋局海洋研究部門曾經(jīng)在公路上做過實(shí)驗(yàn)，對(duì)公路的石礫土基應(yīng)用30N邊形雙輪沖擊碾壓機(jī)以每小時(shí)13km的速度碾壓20遍，結(jié)果顯示：碾壓效果達(dá)到超重型擊實(shí)功能的標(biāo)準(zhǔn)，部分土壤有效壓實(shí)深度達(dá)到1.2-1.5m，展示出強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

2.2 沖擊力強(qiáng)大

壓路過程，壓實(shí)機(jī)在對(duì)地面造成巨大沖擊的同時(shí)，還會(huì)對(duì)地基深度及廣度產(chǎn)生巨大影響，在強(qiáng)大沖擊力作用下，地面以下土體密實(shí)度會(huì)累積增加，壓實(shí)度影響會(huì)逐漸擴(kuò)展到深層土體，被沖擊壓實(shí)的土石填料也可以達(dá)到理想彈性狀態(tài)，這樣克服了傳統(tǒng)振動(dòng)壓實(shí)機(jī)造成的路基隱患。

2.3 碾壓效率高

沖擊型壓路機(jī)在不同類型的路基中都適用，并且通過多次沖擊碾壓獲得良好的壓實(shí)度，這樣可顯著提升路基土穩(wěn)定性，使得路基整體強(qiáng)度得到明顯提高[3]。此外，隨著路基回彈模量的不斷增加，路基承載力也不斷提升，可以顯著改善路基彎沉變形狀態(tài)，使得路基壓實(shí)度與整體均勻性明顯提高。

3 沖擊碾壓技術(shù)在公路工程項(xiàng)目中的應(yīng)用

3.1 工程概況

某公路沿線存在很多峽谷，路基土石方工程量約1.8×106m3，開挖與填筑基本保持平衡；填料主要使用含砂粉土，液限相對(duì)較低；開挖之后，土體含水量偏高，在25%-40%范圍內(nèi)。針對(duì)這一土體，若采用常規(guī)的振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，不僅壓實(shí)過程困難，而且壓實(shí)度難以保證?？紤]到工程所在地區(qū)氣候條件特殊，表現(xiàn)為空氣潮濕，所以攤鋪晾曬法不適用。合同段中的填方集中段屬改河填方，高度在14-25m范圍內(nèi)，將河床適當(dāng)抬高以后實(shí)施填筑，該段實(shí)際填方數(shù)量達(dá)到總量一半。由于受到河流汛期和降雨影響，將其視作全線控制性工程。如果該段原土均不予采用，則會(huì)產(chǎn)生近3.0×105m3的借方，不僅增加造價(jià)，而且棄方處理難度較大，容易造成環(huán)境破壞與污染?；诖?，決定采用沖擊碾壓技術(shù)予以處理，充分利用原土。

3.2 沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)備工作

具體施工前，應(yīng)重視沖擊碾壓技術(shù)在公路施工中所涉及到的準(zhǔn)備工作。一般來說，應(yīng)該結(jié)合公路施工現(xiàn)場的相關(guān)要求，重視進(jìn)行相應(yīng)的地表清理以及平整地基、測(cè)量放線等方面的內(nèi)容，這些都為后續(xù)實(shí)際工作的順利開展奠定良好的基礎(chǔ)。對(duì)于控制軸線進(jìn)行標(biāo)注處理，則能有效幫助施工人員進(jìn)行相應(yīng)有效參考，減少出現(xiàn)失誤以及差錯(cuò)的可能性；在設(shè)計(jì)方案的要求下，結(jié)合相關(guān)的壓實(shí)度、基礎(chǔ)沉降量的要求，保證沖擊碾壓參數(shù)的確定，力求盡量采用更少的成本發(fā)揮更大的作用。從公路周邊環(huán)境特點(diǎn)入手，積極考慮可能存在的變化情況，在有條件情況下，選擇有代表性的路段開展試驗(yàn)，并保證每一路段的路基壓實(shí)度得到明確。

3.3 具體壓實(shí)工藝操作

沖擊碾壓技術(shù)傾向于借助向土體的深層進(jìn)行沖擊力擴(kuò)展的碾壓施工工藝。在公路工程中，沖擊碾壓技術(shù)特點(diǎn)就是影響深，應(yīng)用沖擊碾壓機(jī)對(duì)路基碾壓20遍以上，可以使路基形成大約1m的均勻加厚層，如此深度可以有效避免路基在后續(xù)出現(xiàn)不均勻沉降的情況，大大提高路基的穩(wěn)定性，延長公路的使用壽命。沖擊碾壓技術(shù)壓實(shí)上，與傳統(tǒng)的壓路機(jī)有一定的差異。壓實(shí)過程中，需要按照沖擊量往土體更深層次進(jìn)行拓展，確定具體的壓實(shí)工藝。初壓階段，沖擊壓路機(jī)沖擊碾壓的寬度為4m，雙輪內(nèi)邊距為1.2m，在二次壓實(shí)過程中，要在第一次壓實(shí)前提下，往里面壓實(shí)移動(dòng)0.2m進(jìn)行壓實(shí)，這樣可以有效地壓實(shí)第一遍壓實(shí)中產(chǎn)生的間隙。壓實(shí)完成后，還需要確定水泥－乳化瀝青半柔性混合料碾壓參數(shù)，具體見表1。

表1 壓實(shí)系數(shù)表

4 結(jié)束語

綜上所述，在發(fā)展的經(jīng)濟(jì)社會(huì)的背景下，為了保障公路施工技術(shù)的不斷創(chuàng)新，隨著越來越高的公路路基的填筑要求以及車輛荷載要求的情況下，這就要求設(shè)計(jì)以及施工人員不斷結(jié)合公路的路基強(qiáng)度、穩(wěn)定性方面的要求，進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整和改進(jìn)，保證沖擊碾壓技術(shù)作用得到充分發(fā)揮。