冲击碾压技术在粉土路基施工中的应用研究

高 静

(山西路桥建设集团有限公司，山西 太原 030006)



·道路·铁路·

冲击碾压技术在粉土路基施工中的应用研究

高 静

(山西路桥建设集团有限公司，山西 太原 030006)

介绍了冲击碾压法的作用机理，简述了冲击碾压技术的应用范围及碾压行走路线，并探讨了冲击碾压技术在粉土路基施工中的技术要点，旨在提升公路路基的稳定性和强度。

粉土路基，冲击碾压技术，施工工艺，路面

0 引言

在路基施工过程中，由于受到填充物料结构、倾斜地形及土壤情况等不利因素的影响，路基很容易出现沉陷变形等一系列问题，进而降低路基服务功效。对于粉土路基来说，由于其具有遇水易饱和、粘聚性较差以及承载能力不稳定等因素，粉土路基很容易出现水损害问题。如果可以结合工程建设实际情况，将冲击碾压技术应用于工程施工中，有利于路基硬度、均衡性的提升，同时还能有效巩固特殊路基，其发展前景非常广阔。

1 冲击碾压法的作用机理

冲击碾压法是指利用冲击碾压机三角轮，在速度牵引作用之下进行碾压，其产生的冲击力会从最大范围使路基逐渐密实，最终达到夯实的作用效果。冲击碾压机压实轮为双瓣三角形凸轮式冲击轮，冲击轮在纵向以每前行一周压实1/6轮的运行方式进行碾压，同时还要在同一碾压带上错轮碾压6次，这相当于利用圆轮压路机进行一遍碾压。所以，利用冲击式压力机进行路基碾压的过程中，同一碾压带纵向必须进行6次以上的冲击，这样才能在纵向土层达到均匀的效果。而横向错轮碾压则按照冲击轮宽度对轮迹重叠宽度进行确定。当冲击轮的宽度是0.9 m，同时两轮之间有1.2 m距离，而每次需要0.2 m重叠时，只有进行2次错轮重叠碾压，才能将两轮之间的空间覆盖住。

2 冲击碾压技术的施工工艺

2.1 应用范围

冲击碾压技术在路基工程中应用时，应注意路基的建造材料、填埋深度及施工作业流程等相关因素，通常情况下冲击碾压技术可以应用在路基深度超过1.5 m的情况中，而如果路基深度在1.5 m以下，则应选用常规碾压技术。在路基施工过程中应用冲击碾压技术时，应充分注意填埋材料的选择，一般可以选择砂性土，其塑性指数应该超过12，同时含水量应该在2%左右，此外，作业面的长度最好不低于100 m，最佳长度应该在300 m～500 m之间。对于塑性指数比较小，同时粒径未超过0.075，且颗粒含量超过50%的粉土路基来说，直接将其作为路基，很容易出现水损害等相关问题。因此如果遇到了粉土路基，必须进行特殊处理，而当前使用最多的处理措施就是应用冲击碾压技术。

2.2 冲击碾压技术施工工艺

在粉土路基施工中应用冲击碾压技术，通过冲击压路机较大的振动力、冲击力及碾压重力作用，路基压实深度可以有效增加，并提升路基承载力与强度。但是在应用冲击碾压技术的过程中，应充分关注施工器材、施工流程与其他相关细节，这样才能保证施工效果最大化。与普通压路机相比冲击压路机的压实工艺不同，通常情况下冲击型压路机不需要利用压半轮的方式，也不需要应用重复碾压的方法，而是需要按照冲击力朝着土壤深处扩散分布，利用新型碾压方法展开施工作业，图1为我们展示了具体的运作情况。

2.3 碾压行走路线

按照“先两边，后中间”的顺序进行冲击碾压，其轨迹虽然相接但是不重合，将整个路基表层覆盖住，这就是一遍冲碾。在碾压过程中，通常会利用横向排压法进行碾压，使用的YCT冲击压路机两轮的宽度均为90 cm，内侧边距1.17 m，两次运作将一次冲击完成，最终形成的碾压带宽度为4 m。第二次单轮从第一次两轮内侧穿过，穿过之后形成冲碾间隙，其两边宽带是13 m。在二遍冲碾过程中，需要一次碾压向内侧移动20 cm，然后进行冲碾。从图2可以看出，碾压过程中需要从路基的一侧朝着另外一侧推行，一直到将所有碾压次数完成为止。在路基冲击碾压过程中，轨迹不能太深，否则将会对压路机的前行速度造成不利影响，因此通常会利用推土机将路面打理平整，然后才能进行后续冲碾。值得注意的是，如果冲击碾压过程中路面有大量灰尘扬起，通常需要利用洒水车进行洒水。

3 冲击碾压施工作业实例分析

3.1 工程项目概况

某公路改建工程项目的路线从东南到西北行进，全路线的长度是26.24 km，该工程项目局部路段地表有粘质土层、粉质土层覆盖，一旦处理不慎将会对路基与路面造成非常严重的不良后果。按照该工程项目的实际情况，结合以往的施工经验，该工程利用25 kJ三边形双轮冲击压路机进行冲击碾压，并将碾压速度控制在12 km/h～15 km/h的范围内。

3.2 冲击碾压施工前的调查

在冲击碾压施工开始之前，应仔细调查冲击碾压范围内所有构造物、地下管线设施，同时按照这些构造物的实际情况有针对性的选择保护措施，具体保护距离可以以表1为参照。

表1 冲击碾压保护距离 m

3.3 冲击碾压施工准备工作

在开始冲击碾压之前，应将现场平整、清理等工作做好，并针对表面的松散土进行碾压，仔细处理好水井、墓穴等填充、盖板等工作，明确标识地下管线位置，还要进行加固处理。严格按照施工设计图纸进行测量放线，确定冲击碾压场地边线、控制轴线的位置。为了冲击碾压质量现场控制更加方便，在开始冲击碾压施工之前，应严格按照施工段落的实际情况，设置沉降观测断面，并对沉降观测标志点进行埋设，然后，在后期施工过程中应结合计算沉降量、施工质量展开控制。除此之外，还要检测施工区域路基土体的含水量，最佳含水量在-4%～+2%之间。

3.4 确定施工工序

按照本工程项目的地质勘察情况，制定好冲击碾压的具体施工工序。将场地清理、周围防护等工作完成以后，应及时利用平地机对现场进行整平处理，在开始冲击碾压之前，应将施工范围以内的压实度高程等参数记录好，然后按照施工工序进行重复施工作业，一直到达到设计压实度、高程等要求，这样才能进行后续施工作业。

3.5 施工阶段控制要点

和以往的滚动振动碾压技术相比，冲击碾压施工技术具有冲击力量大、更加集中、碾压深度更高等特点，其应用可以使施工效率得到明显提升，下面主要针对本工程施工过程中的相关控制要点进行分析。

3.5.1 冲击碾压应在连续冲碾以后进行

利用冲击式压实机进行碾压的过程中，由于机械设备需要较大的掉头范围，因此必须在形成较长的连续冲碾以后才能进行路基施工，这样一来，不仅可以使冲碾效果得到提升，同时还能从最大程度上避免由于过多“接头”而对路基整体性、均匀性造成不利影响。

3.5.2 严格控制路表以下50 cm含水量

由于冲击式压实机具有较大的冲击能量，其路表有50 cm的土体含水量，这无疑会严重影响冲击碾压的效果，在含水量过大时，很容易会造成翻浆、弹簧等一系列问题，所以必须对路表以下50 cm的含水量进行严格控制。

3.5.3 采取措施避免结构物遭破坏

碾压过程中，为了避免出现结构物被破坏的问题，应该及时制定措施对冲击碾压范围进行严格控制。在与结构物相距3 m～5 m的距离，同时暗涵顶面填土高度未超过2 m时，绝对不能利用冲击式压力机进行施工作业。此外，明涵顶面不能利用冲击式压实机展开碾压作业。

3.5.4 采取措施降低表面含水量

如果土体表面的含水量比较大，这时如果利用冲击式压实机进行冲击碾压作业，很容易会形成表面推移，同时上层20 cm的土体和下层土体将会出现脱离的现象。所以，通常在表面含水量较大或者雨后，应利用晾晒等措施来降低表面含水量，注意不能直接利用冲击式压实机展开冲击碾压施工作业。

3.5.5 冲击碾压施工应注意均匀性

在冲击碾压施工过程中，应注意碾压的均匀性，并对相邻冲击碾压路段搭接的长度进行严格控制，一般来说该长度不能超过50 cm，在冲击碾压施工过程中，如果碾压轮迹过深，将会对其压实度造成不利影响，因此应利用平地机进行平整，然后进行冲击碾压施工。

4 结语

将冲击碾压施工工艺应用于公路粉土路基中，不仅可以提升公路路基的稳定性和强度，同时对于提升公路路基施工质量作用也非常大。在冲击碾压施工中通常可以利用冲击碾压机械进行施工，同时还要科学制定碾压方式，将碾压速度、碾压遍数等指标控制好，以确保路基冲击压实的整体质量，最终使公路路面的使用寿命得到有效延长。

[1] 王春华,吕 俊,赵 勇.冲击碾压技术在云南新河高速公路粉土路基填筑中的应用[J].施工技术,2013(5):89-92.

[2] 高 辉,王勇军,朱昌理.补强冲击碾压在粉土路基施工中的应用效果分析[J].交通标准化,2011(Z1):238-240.

[3] 白刚峰,刘文杰.公路工程高填方路基施工中冲击碾压技术的应用[J].技术与市场,2014(12):208.

[4] 郑运涛,林 源.冲击碾压技术在高速公路路基施工中的应用[J].居业,2015(16):118-119.

[5] 李存龙.高速公路沼泽湿地路基施工中冲击碾压技术的应用[J].青海交通科技,2012(3):37，40.

On application of impact rolling technique in silt roadbed construction

Gao Jing

(ShanxiRoadandBridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

The paper introduces the mechanism of the impact rolling, indicates its application scopes and rolling route, and explores its technical points in the silt roadbed, so as to promote the stability and strength of the roadbed.

silt roadbed, impact rolling technique, construction craft, roadbed

1009-6825(2016)26-0147-02

2016-07-07

高 静(1980- )，女，工程师

U416.1

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