高速公路施工中沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用

（甘肅省公路交通建設(shè)集團(tuán)有限公司，甘肅蘭州 730000）

沖擊碾壓技術(shù)具有操作簡便、速度快、工期短、效率高等優(yōu)勢，在降低工程造價的基礎(chǔ)上，提高了高速公路的施工質(zhì)量。經(jīng)過一系列措施，達(dá)到路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)，提高了施工效果，促進(jìn)了高速公路的健康穩(wěn)定發(fā)展。

1 高速公路施工沖擊碾壓技術(shù)概述

在高速公路的建設(shè)和施工中，利用具有沖擊作用的壓縮工具將壓縮機(jī)的勢能轉(zhuǎn)化為動能，如沖擊壓路機(jī)技術(shù)在施工過程會產(chǎn)生較大的沖擊力，地面和石頭會經(jīng)過碾壓和夯實(shí)產(chǎn)生一定位移和變形，增加路基的密實(shí)度，達(dá)到壓實(shí)的目的。

1.1 沖擊碾壓技術(shù)的作用

首先，沖擊碾壓技術(shù)可有效降低路基沉降，公路建設(shè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求沉降小于0.4%。在實(shí)踐中，這一標(biāo)準(zhǔn)難以實(shí)現(xiàn)，采用沖擊碾壓技術(shù)使其沉降率降至0.1%～0.5%，可以顯著減少裂縫等隱患，減少其他相關(guān)問題，提升公路質(zhì)量。

其次，沖擊壓路機(jī)技術(shù)使高速公路路基更均勻，強(qiáng)度顯著提高，改進(jìn)涂層滾壓工藝，可用于軟基基材的均勻性和固結(jié)速度。

1.2 高速公路施工中沖擊碾壓技術(shù)的特點(diǎn)

沖擊壓實(shí)技術(shù)是一種實(shí)用的新技術(shù)，碾壓速度快，可以達(dá)到10～15 km/h，地面層較厚，通常達(dá)到約1 m。數(shù)據(jù)表明，沖擊壓路機(jī)法具有良好的凝結(jié)效果和較高的性能，對施工的實(shí)際性能較大影響。

高速公路施工中沖擊碾壓技術(shù)的特點(diǎn)：

（1）在正常碾壓條件下，性能取決于碾壓速度，如果沖擊碾壓速度過快，會對整體施工質(zhì)量造成不良影響。由于一些土壤沒有壓實(shí)，在這種情況下會發(fā)生變形，導(dǎo)致不必要的裂縫出現(xiàn)。如果碾壓速度慢，將降低碾壓效率，增加勞動力成本，因此，應(yīng)制定合適的碾壓速度，約3～6 km/h。

（2）攤鋪厚度的設(shè)計(jì)和選擇應(yīng)根據(jù)施工和施工的具體情況進(jìn)行詳細(xì)分析，碾壓土的厚度約為30 mm，采用沖擊碾壓技術(shù)，碾壓土的厚度約為100～120 mm。建筑實(shí)踐表明，這種厚度的碾壓層對高速公路有較好的作用，可顯著提高壓實(shí)的穩(wěn)定性。

（3）沖擊碾壓階段越長，壓實(shí)程度越高，達(dá)到一定程度后，碾壓級的增加不會影響壓實(shí)程度，施工效率隨著階段數(shù)的增加而降低。因此，須設(shè)計(jì)正確的碾壓數(shù)量，滿足建筑需要，提高工作效率。

（4）先慢后快、先輕后重、先弱后強(qiáng)是常用的沖擊碾壓技術(shù)基礎(chǔ)，該方法將具有良好的重載，使地面能承受較高的碾壓壓力，保證沒有裂縫或其他問題，碾壓過程必須一致，以確保高速公路具有最高穩(wěn)定性。

2 高速公路施工中沖擊碾壓技術(shù)的工作原理及優(yōu)勢

2.1 高速公路施工中的沖擊碾壓技術(shù)原理

沖擊碾壓技術(shù)的工作原理相對簡單，雙輪碾壓用于加厚深層填料，提高壓路機(jī)的壓實(shí)強(qiáng)度和后續(xù)壓實(shí)的可能性。在使用該技術(shù)時應(yīng)配備壓縮系統(tǒng)，以高振幅和低頻率為特點(diǎn)。高勢能可以被壓路機(jī)轉(zhuǎn)換成動能，可以增加土石的密度和深度，通過連續(xù)施工可鞏固和加強(qiáng)基本結(jié)構(gòu)。

2.2 沖擊碾壓技術(shù)的優(yōu)勢

（1）沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用可提高路基工程的整體穩(wěn)定性，顯著提高高速公路的安全性，縮短其使用壽命。在路基工程的設(shè)計(jì)須使用高能量特性的沖擊壓縮機(jī)，以確保技術(shù)指標(biāo)影響集中度。此外，應(yīng)反復(fù)、連續(xù)進(jìn)行碾壓作業(yè)，以提高路基壓實(shí)度，增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

（2）沖擊碾壓技術(shù)可降低施工任務(wù)完成后的路基沉降效率，在高速公路施工過程中，地質(zhì)條件和負(fù)荷可能對許多區(qū)段的建筑產(chǎn)生不同的影響，沖擊碾壓技術(shù)可有效解決建筑工程的頻率和使用問題。

2.3 減少施工中的路基沉降

路基方案的現(xiàn)場檢查和監(jiān)測應(yīng)確定，如果路基符合設(shè)計(jì)要求，路基工后沉降率一般在0.4%左右，靠近斜坡區(qū)的路基段位置較高。如果路基及填料厚度不均勻或壓實(shí)度不夠，會表現(xiàn)為圍巖變形，導(dǎo)致路基增加的情況發(fā)散。如果路基沉降坡度為0.6%，可能會出現(xiàn)裂縫，如果沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用于路基的施工中，可控制0.1%～0.15%左右的沉降率，避免因地層差異產(chǎn)生裂縫。使用沖擊碾壓路基時，可以改善路基的承載能力和整體強(qiáng)度。

2.4 確保路基的滲水性

在使用沖擊碾壓技術(shù)前，須檢查0～30 cm范圍內(nèi)的含水量，以確保推沖擊碾壓接近最佳含水量，以確定沖擊碾壓的效果，如果路基含水量低，在沖擊前應(yīng)噴灑0～30 cm范圍內(nèi)的路面。如果沖擊密度用于高填方路段、路基不同部分、高路基下部不同層次的附加碾壓，沖擊密度的數(shù)量取決于原始密度、所需密度。

3 高速公路施工中實(shí)施沖擊碾壓技術(shù)的注意事項(xiàng)

3.1 對施工機(jī)械器材進(jìn)行合理選擇

由于市場營銷的深入，目前市場上有較多影響因素。如果不選擇合適的設(shè)備，難以達(dá)到預(yù)期的效果，會對道路建設(shè)產(chǎn)生一定影響。為了使壓力保持均衡，可使用磚塊路、填料，采用25 kJ四邊形雙輪壓路機(jī)；如果是舊路改建或地面道路須碾壓水泥覆蓋層，可采用25 kJ五邊形雙輪壓路機(jī)。

3.2 嚴(yán)格控制基底含水量

嚴(yán)格控制土壤濕度層在50 cm以內(nèi)。如果土壤濕度層高于50 cm，沖擊式壓路機(jī)在施工過程中有沸水和其他潛在的危險(xiǎn)。因此，須有效控制土壤的含水量，通過各種途徑解決此問題。

3.3 防止建筑物遭到破壞

在建筑物附近使用沖擊式壓路機(jī)會損壞建筑物的基礎(chǔ)，因此，應(yīng)盡量避免在距建筑物10 m的范圍內(nèi)施工，特別是橋梁等建筑物，保護(hù)范圍應(yīng)達(dá)到25 m。

3.4 連續(xù)沖擊碾壓技術(shù)

通過連續(xù)沖擊碾壓技術(shù)可以改善路基的穩(wěn)定性，且可以通過局部碾壓的方法加固路基，為了完善路基施工，可以采用連續(xù)碾壓方式。

4 高速公路施工中沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用

4.1 高速公路施工前的準(zhǔn)備工作

施工人員應(yīng)及時清理現(xiàn)場，排除影響施工機(jī)械的各種因素。為有效保證施工質(zhì)量，應(yīng)深入檢查施工機(jī)械的基本情況，認(rèn)真做好建材的準(zhǔn)備工作。此外，在設(shè)計(jì)棄料碾壓前，應(yīng)適當(dāng)確定觀測點(diǎn)，最終的沖擊次數(shù)和沖擊強(qiáng)度應(yīng)通過與設(shè)計(jì)圖紙的詳細(xì)比較確定。準(zhǔn)備工作完成后，施工人員須確定施工工藝，根據(jù)土質(zhì)或工程進(jìn)度要求及各標(biāo)段設(shè)計(jì)參數(shù)，將有關(guān)路段劃分為若干部分設(shè)置，確保嚴(yán)格按照有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外，應(yīng)避免改變施工過程，以克服施工階段存在的問題，施工人員應(yīng)隨時根據(jù)不可抗力的實(shí)際情況，科學(xué)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)或程序，為了避免出現(xiàn)問題，應(yīng)徹底審查適應(yīng)情況。

4.2 測量放樣

正式施工前，單位根據(jù)原交叉點(diǎn)、緊湊交叉點(diǎn)，組織電表工作人員對施工路段的電桿進(jìn)行全站采集，放出曲率間隙和地下的邊坑。測量路基橫斷面原地表高度，平整位置，保證排水暢通符合設(shè)計(jì)要求。

4.3 填土、整平施工

驗(yàn)土測量完成后，在機(jī)動車道底面上鋪設(shè)方格網(wǎng)，根據(jù)路基坡度填筑寬度預(yù)留一定的施工場地位置，避免土方石在沖擊力作用下發(fā)生位移。須嚴(yán)格控制壓實(shí)度，采取適當(dāng)措施，確保壓實(shí)過程可順利進(jìn)行。應(yīng)注意須嚴(yán)密監(jiān)測試驗(yàn)面以下20 cm填土層的含水量，確保其達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍，為后續(xù)施工提供良好的保障。應(yīng)采取適當(dāng)措施完成上述工作，保證路基平整和施工質(zhì)量。

4.4 高速公路施工中的沖擊碾壓施工技術(shù)

（1）碾壓速度。沖擊壓路機(jī)科學(xué)速度3～6 km/h，如速度過慢，壓路機(jī)的壓力會明顯減弱，影響路基的壓實(shí)程度。

（2）時碾壓變數(shù)，沖擊壓路機(jī)通常旋轉(zhuǎn)兩次，相鄰兩個點(diǎn)間的距離0.15 m。因此，壓路機(jī)應(yīng)在第二個壓路機(jī)前大約0.5 m，回到第三個壓路機(jī)的起始位置。須嚴(yán)格有效地控制碾壓變數(shù)，以優(yōu)化路基的壓縮效果。實(shí)踐表明，最佳運(yùn)行次數(shù)為20次，根據(jù)路基情況相應(yīng)增加。第三碾壓方式，詳細(xì)的碾壓工藝能顯著提高路基的承載能力，有效提高施工效率。

4.5 高速公路施工中的數(shù)據(jù)記錄與測點(diǎn)

一旦高速公路的施工完成，施工的技術(shù)人員應(yīng)立即對路面進(jìn)行檢測，避免出現(xiàn)安全事故，通常使用取樣和定點(diǎn)測試程序，符合一般質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

該設(shè)計(jì)可以捕獲測量點(diǎn)的高度數(shù)據(jù)，并對測量值進(jìn)行綜合分析，如果路段上半部分厚度大于30 cm，碾壓后的地面會變得松散。因此，可以使用適當(dāng)?shù)墓ぞ咄诰虻孛娴纳喜?，提升深層路基的壓?shí)度。

4.6 施工結(jié)束后的質(zhì)量檢驗(yàn)

（1）相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)采用具體的質(zhì)量檢驗(yàn)措施，保證施工質(zhì)量的達(dá)標(biāo)。如識別外觀，要求檢查人員在現(xiàn)場觀察表面的平整度和密實(shí)度，并記錄當(dāng)?shù)財(cái)?shù)據(jù)，以達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。確定橫向輪廓與縱向波長源和波谷間的距離，確保距離均勻合理。（2）進(jìn)行指標(biāo)測試，試驗(yàn)壓實(shí)率密度、凹陷深度等，以上均是指標(biāo)測試的具體內(nèi)容。承包商和監(jiān)測工程師應(yīng)負(fù)責(zé)檢查工作，認(rèn)真完成所有類型的原始數(shù)據(jù)和相關(guān)圖表，平整工作應(yīng)由承包商按照相關(guān)要求進(jìn)行，還需要一系列的檢查工作。（3）測試相應(yīng)的零件在碾壓前，須保持平整，對含水量和土壤流動性塑性的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，得出相應(yīng)的頻率和路基壓實(shí)度，為提高路基的技術(shù)質(zhì)量提供依據(jù)。（4）完成沖擊壓路后，原土的壓實(shí)度必須達(dá)到95%以上，選擇科學(xué)合理的儀器進(jìn)行檢測，以確保施工部門的各項(xiàng)指標(biāo)性能符合規(guī)范要求。

5 結(jié)語

沖擊碾壓技術(shù)對現(xiàn)代化水平的提高起重要的作用，沖擊碾壓技術(shù)在高速公路施工中優(yōu)勢明顯，可以提高高速公路的整體質(zhì)量，增加道路運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性。因此，施工人員在施工過程中，應(yīng)充分按照建筑標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)的實(shí)際效益，提高施工效率，確保公路施工獲得良好效益。