冲击碾压技术在高速公路施工中的应用要点探析

2019-02-22李邓中铁北京局集团天津工程有限公司天津300000

中国房地产业 2019年2期

文/李邓中铁北京局集团天津工程有限公司天津 300000

成都天府国际机场高速公路作为连通成都市区和新机场的重要通道，将于2019年和成都天府国际机场同步建成投用，项目工期紧，任务重，高填方路基预留沉降时间短，设计采用冲击碾压进行补强。为了提高路基强度，减少路基工后沉降，高速公路建设除了普通压路机碾压过后，必须要用冲击式压路机补充型碾压。因为普通型压路机在工程设计时，它的技术特点解决不了路基沉降问题，冲击碾在设计时就是专为深层压实考虑的，它每次冲击能量的影响深度接近5米，所以目前解决高填方沉降问题，用冲击式压路机是必由之路。

1、冲击碾压技术原理与特点

1.1 冲击碾压技术原理

冲击碾压技术属于复合性工艺技术，结合了冲击工艺与搓揉工艺，应用中首先采用双轮进行滚压，此举可以有效压实地质土体，消除土体中空隙，使土体密实度、强度、硬度大幅增加，满足高速公路工程载荷要求。在冲击碾压技术应用中，主要采用高振幅、低震频的双轮压实设备实现压实，但为了使压实设备移动并控制压实方向，还需要借助牵引设备，在满足这两项条件之后，压实设备因为自身震动力对土体不断的进行冲击，并借助自身重量与移动对土体进行碾压，如此即可使土体力学性能得到改善[1]。

1.2 冲击碾压技术特点

根据相关理论了解到，冲击碾压技术具有三个突出特点，即低频率高振幅、冲击力强大、碾压效率高，下文将对则三个特点进行相关分析。

1.2.1 低频率高振幅

低频率高振幅是冲击碾压技术最突出特点，这一点与普通压路机碾压的机制是完全相反的。具体来说，在应用冲击碾压技术时，其碾压轮大约会以s/2次的频率对地基土体进行冲击，这种冲击力与地震波相似，能够对地质深层土体进行打击且传播，所以才能保障告诉公路地基的密实度[2]。

1.2.2 冲击力强大

根据普遍案例了解到，在冲击碾压技术中，其应用时产生的冲击力大致范围为15～30kj，由此可见冲击碾压技术的冲击强大。在强大的冲击力之下，结合其冲击波形，不但可保障地基深处土体被夯实，同时在存在土石填料的前提下，还能使得填料被压实至弹性状态，此状态具有良好的稳定性，可以有效提高工程质量。

1.2.3 碾压效率高

介于上述两个特点，在某种角度上已经可以看出冲击碾压技术的效率，那么相较于传统碾压技术，冲击碾压技术在效率上有着明显的优势。举例来说，某实验当中采用30N边形双轮冲击碾压机对高速公路地基进行了眼压，在碾压20遍之后，经过检测确认地基强度已经满足要求，而在传统碾压技术之下，要达到相同效果，至少需要碾压50遍。

2、冲击碾压技术在高速公路施工中的应用要点

2.1 准备工作

准备工作主要分为两个步骤，即场地与材料处理、地质勘察，具体内容如下文所述。

2.1.1 场地清理与设备检查

如果在冲击碾压工作当中，其场地内存在杂物，势必导致冲击碾压行动不便、地基土体受力不均等，所以在施工之前要对场地内的杂物进行清理；为了保障冲击碾压技术使用顺利，在施工之前有必要对所有的设备进行检查，如果发现异常需要尽快确认，当故障在短时间内无法恢复，则需要采用其他设备来应用，同时将故障设备送检维修，不可出现强行使用故障设备进行工作的情况。

2.1.2 地质勘察

为了确保冲击碾压技术能够顺利开展，需要进行地质勘察工作。地质勘查工作当中，主要需确认勘察项，具体包括含水量、地质强度等，勘察完成之后将数据保存用于检查之后的施工效果。

2.2 技术实施

(1）在大规模冲击碾压前，先进行100米试验段施工，统计试验段的填筑高度、填料类型、冲击方式、冲击遍数及冲碾前后指标的变化情况。

(2)测点布置：每20m一个横断面，每个横断面布置3个测点，分别在路基中线及距左、右边线1m处。

(3)试验段冲击20遍以上，冲击碾压10、15、25遍后，进行高程测量和压实度检测，汇总各种检测数据，按照设计要求平均下沉量5～7cm，视为合格。

通过施工现场对此进行分析，冲击碾压设备选择了质量15.6t、静态势能25kJ、压实宽度为2×100mm的双轮冲击压路机进行施工，要求施工人员以10～15km/h的速度进行施工，并对地基进行冲击碾压，保障有效压实深度达5.0m。现场冲击20遍即可达到设计要求。由于高填路基冲击完成后，还是有发生不均匀沉降的可能性，造成路面沉降开裂。按照业主咨询专家意见在路床周围铺设2层土工格栅，现场根据实际情况，将两层单向土工格栅按照竖向间距半米的方式铺设在路面设计高程下的2米的位置。图1实例冲击碾压设计图。