冲击碾压技术在高速公路施工中的重要性

冲击碾压技术在高速公路施工中的重要性

凤小明

中铁七局集团第三工程有限公司陕西西安710032

摘要：在高速公路工程建设中，如何高效的运用路基路面压实技术，是行业人员研究的重点。为保证技术的应用质量，在具体实践中，要控制影响压实质量的因素，做好材料质量的把控，提升机械化作业水平。本文对冲击碾压技术在高速公路施工中的重要性及应用。

关键词：冲击碾压技术；高速公路；施工

冲击碾压技术是一种在高速公路施工中被广泛应用的一种路基压实技术，它是一种采用强大冲击力将路基土体中的空气和水分挤出，使土体颗粒重新排列，通过进行冲击压实来提高土体的密实度，从而有效提高路基的承载能力的一种压实法。

1冲击碾压技术特征

冲击碾压技术同压路机型号、行驶速度及土质状况联系紧密，具体特征表现为以下几方面：

1.1低频率高振幅

冲击碾压中应用的是冲击型压路机，与普通压路机高频率低振幅相反，冲击型压路机为低频率高振幅，冲击力量常常可以达到15～30kj。碾压轮以每秒2次频率击打路基，产生低频率高振幅冲击力量，且冲击力可以朝地底深处进行传播，类似于地震波，可以获得强夯及震击的双重效果[2]。比如，我国海洋局海洋研究部门曾经在高速公路上做过实验，对公路的石砾土基应用30N边形双轮冲击碾压机以每小时13km的速度碾压20遍，结果显示：碾压效果达到超重型击实功能的标准，部分土壤有效压实深度达到1.2～1.5m，展示出强大的技术优势。

1.2冲击力强大

压路过程，压实机在对地面造成巨大冲击的同时，还会对地基深度及广度产生巨大影响，在强大冲击力作用下，地面以下土体密实度会累积增加，压实度影响会逐渐扩展到深层土体，被冲击压实的土石填料也可以达到理想弹性状态，克服了传统振动压实机造成的路基隐患。

1.3碾压效率高

冲击型压路机在不同类型的路基中都适用，并且通过多次冲击碾压获得良好的压实度，这样可显著提升路基土稳定性，使得路基整体强度得到明显提高[3]。此外，随着路基回弹模量的不断增加，路基承载力也不断提升，可以显著改善路基弯沉变形状态，使得路基压实度与整体均匀性明显提高。

2高速公路工程施工应用冲击碾压技术的方法

2.1准备工作

首先要对需要冲压路段进行清理和平整工作，使路基表面整齐无杂物。其次要对施工路段路基的含水量进行测定，对于含水量较高的路基要采用相应的方法来排除地表水，如在施工区周边作排水沟以确保场地排水畅通，降低路基土的水分含量，防止积水，以有效控制好基土状态。第三是要预先选择好沉降观测点，定出控制轴线、冲击碾压场地边线。同时确定冲击碾压参数，标记好沉降标志，布设沉降和压实度检测断面，做好相应的压实度检测记录。最后选择有代表性的路段进行碾压试验，以得到最准确的数据来对施工所用机械设备的规格、性能以及冲击碾压的遍数、冲击能、沉降量等参数进行确定。

2.2冲击碾压施工

2.2.1碾压速度的选择

根据多次的施工经验发现，在碾压施工的过程中冲击压路机的最佳速度是3~6km/h。碾压速度对于提升公路工程的质量作用非常大，如果碾压速度过快，碾压过的公路路基还没有来的及完全固化，会很快恢复到原来的状态，这样压路机的作用也就无法体现了，无法达到理想的压实效果；如果碾压速度太慢的话，虽然可以达到预设的压实效果，但是会导致工程效率低，延长工程的工期。

2.2.2碾压次数的确定

对于不同的路基情况所采用的碾压次数也不同，但是普遍施工的要求需要20~40遍的碾压才能满足工程的压实度标准。这就需要准确的掌握碾压次数，碾压遍数的多少对于碾压的效果影响很大，遍数过少，压实度达不到要求；遍数太多，则会导致工程效率低，延长工程的工期。通过多年的实践经验总结，最佳的碾压遍数是20遍。

2.2.3碾压行走路线

要想确保理想的压实效果，在实施碾压作业中冲击压路机应该采用双轮碾压的方式。目前普遍应用的冲击压路机单轮宽度是0.9m，两轮之间的间距是1.17m，冲击碾压的跨度是4m。公路工程普遍要求碾压多次才能达到要求标准，对于不符合标准以及碾压遗漏的路段应该进行重复碾压以符合工程要求。

冲击碾压使用横向排压法，冲碾按照“先两边、后中间”的顺序进行，以保证冲击轮轨迹搭接但不允许重叠，每碾压三遍的时候应该对第一遍的路段进行重复碾压，直到位置满足要求压实度[4]。碾压过程中，当碾压第5遍之后必须实施互换碾压。实际施工中应该在碾压两边提前空出13cm的空隙。

2.2.4碾压方式的确定

使用合理的碾压方式对公路工程的压实度也非常重要，因为其直接影响着施工的次序和质量。合理选择碾压程序，才能确保路基的压实度达到工程要求，正常的碾压工序一般采用先进行土壤压实，待路基具有了一定的承载能力后，再使用冲击压路机进行碾压施工。

2.3质量检测

检测冲击碾压效果时，可从两方面入手，一是检测厚度，二是检测压实度。检测厚度时要注意把控好松铺厚度、压实厚度，明确最优的观测点，再进行更深层的抽样控制。计算厚度值时，要应用工后方格网，抑或是铁钉系红布条进行抄平，再计算其平均值。如某高速公诉段还未施工前，松铺厚度高达100厘米；用冲压技术作业后，其沉降了22厘米，厚度降低到了78厘米。检测压实度则常用灌沙法。短断面设计应在3个以上，每个断面的检测点则至少需要5个。这些检测点主要分布在以下几个区域：路线中心1个，距离中线15米的两侧各1个点，距离坡脚线内侧1米的两侧各1个点。检测时，每隔20厘米就测量一次路基上中下层对应的压实度。

2.4冲击碾压技术施工时需要注意的事项

冲击碾压技术在高速公路施工建设中的大力发展，使得工程的质量及施工效率均得到了显著提高，冲击碾压技术施工工艺具有复杂性与整体性，需要我们在进行施工时注意以下事项：首先，必须选用恰当的施工机型。面对类型多样、种类繁多的冲击压路机型号，一旦选择使用不当，就会使施工的效果大打折扣。经施工实践表明，25kJ三边形双轮冲击压路机，适合于路堤或路床的施工，同时，对于分层压实（主要是适用于填石、土石混填路堤）也能取得良好的效果。而25kJ五边形双轮冲击压路机，则适用于对水泥路面进行改建或者对土质路堤进行分层压实。其次，对冲击碾压施工时的含水范围要有正确的理解。冲击压路机的压实功能具有高能量的特点，根据含水量与压实度之间的关系（达到重型压实效果的含水量不会超过最佳含水量范围），因此不小于1.1～1.2的稠度最佳（含水量以土的塑性指数大小为根据），否则无法进行压实。再次，要严格控制构造物的安全距离。只有将距离保持在1m，才能保证结构物不被破坏，而且桥涵建筑物的填土最少要达到2.5m的厚度。最后，要保持路基整体的均匀。在路基的冲击碾压施工时，通过对机械掉头范围的严格控制，使路基保持较好的均匀性。需要注意的是，连续冲击碾压段尽可能多地掉头，能够使冲击碾压效率得到更大的提高。除此之外，在利用冲击碾压技术进行施工时，要注意保护周边的环境。可以通过不断洒水的方式，尽量减少这一污染源带来的影响[5]。

综上所述，通过深入分析和了解，已基本了解到冲击碾压技术的施工流程和技术要点，对于高速公路路基施工来说，冲击碾压技术在地基压实和路基压实施工中具有传统静力碾压无法比拟的优点。因此，在实际施工中，为了保证路基的压实度，应严格按照相关施工规范操作冲击碾压作业，提高冲击碾压的施工技术水平，以确保高速公路路基施工质量。

参考文献：

[1]张明杰.公路路基施工冲击碾压技术的应用探究[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2019（01）

[2]周夏.公路路基施工中冲击碾压技术的应用探讨[J].山西建筑.2019（01）

[3]杨海清.公路路基施工中冲击碾压技术的应用[J].四川水泥.2018（02）

[4]向庆军.公路路基施工中冲击碾压技术的应用分析[J].科技创新与应用.2018（13）