机场道基冲击碾压法施工技术

刘欢

（民航机场建设工程有限公司，天津 300456）

1 工程概况

新机场建设于北京市大兴区，发展定位为大型国际航空枢纽机场，共建设7条跑道，可提供的年旅客吞吐量约1亿人次。鉴于现场存在浅层新近沉积土特殊地质的情况，宜利用冲击碾压法加以处理，配套三边形冲击压路机，全程行进速度稳定在10～12km/h。对于难以碾压密实的区段，在冲碾前采取处理措施，即铺设0.3m厚的山皮石垫层，以保证各段施工质量的合理性。

2 冲击碾压法的施工工艺流程

地基处理到位后，组织检测工作，以便确定地面高程至道槽设计高程在1m内的施工段，对其采取超挖处理措施，确保其能够满足施工要求；对于高程达1m的区域，宜采取分层填筑素土的方式，厚度约30cm，经压实处理后实测压实度至少应达到0.90。施工期间加强对压实度的检测，逐层依次检测，具体标准为每1 000m2一点。局部设有山皮石垫层，该材料具有强度高、风化少等多重特点，要求含泥量稳定在5%～15%，不均匀系数Cu≥5。山皮石垫层施工结束后，对顶面采取冲击碾压处理措施，所用设备为25kJ的三边形冲击式碾压机，全程行进速度12～15km/h。施工期间碾压能量遵循由低至高的顺序，加强对孔隙水压力的监测，在完成5遍冲碾处理后，要求孔压消散量达到70%。冲碾期间积极采取排水措施，确保现场的雨水可快速外排，遇雨天时禁止冲碾。经试验后确定合适的冲碾遍数，通常为20～30遍。

按特定流程有序完成冲击碾压作业，具体如图1所示。

3 冲击碾压施工技术

3.1 工艺性试验

基于现场情况优化冲碾施工工艺，以便提高施工质量。正式冲击碾压前组织工艺性试验，于现场具有代表性的施工段取500m×50m作为试验区。根据实际结果分析冲碾施工工艺的实际应用情况，明确不合理之处，对其采取优化措施，经调整后保证压实遍数、冲击能等相关参数的合理性，最终确定科学的施工工艺参数，将其作为正式冲击碾压施工的指导[1]。

图1 施工工艺流程图

3.2 准备工作

准备工作保护以下几项：

1）施工前需多途径收集工程资料，具体包含地勘资料、土工试验报告等。

2）全面清理表层草皮土，要求施工场地保持洁净状态。遇河道、水塘等低洼区域时，需将该处积水抽取干净，再组织清淤作业，最后分层振动碾压，直至其略高于基底标高为止。若现场存在沟槽，应采取整平处理措施，填充并夯实到位。确定施工现场的具体范围，于周边修筑排水沟，以避免积水现象。

3）组织地面标高测量作业，以50m为间距依次设置横断面，各处分别布设6个点，通过探孔取土的方式获取样品，分析物理力学性能情况。

3.3 测放冲击碾压机行走轨迹

以施工段宽度为主要依据，确定合适的冲碾轮迹走向，用灰线洒出，若无误则启动冲击式压实机，从一端逐步向另一端行进，具体遵循先两侧、后中间的冲碾顺序。

3.4 设备就位碾压

自行式冲击压路机运行全流程中，应在缓冲区加速行驶，到达测验区后，该阶段对应的行驶速度至少应达到10km/h。利用排压法碾压，设备双轮宽度均为0.9m，两轮内边距1.17m，行驶2次为一遍，由此产生的碾压带宽度为4m。实际运行中应注重对每遍第二次的控制，要求单轮从第一次两轮内边距中央处通过；第二遍的第一次碾压时，应适当向内移动0.2m，目的在于有效处理第一遍留下的间隙，使该处得到有效的碾压处理；第三遍碾压应回归至第一遍的位置。每遍纵向相错量为轮周距的1/6，在完成3遍碾压处理后，设备恢复第一遍的位置，并执行第二轮的3遍碾压作业。碾压期间应注重对横向排压和纵向错距的控制，具体如图2所示。

图2 冲击碾压横向排压示意图

轮迹深度过大是冲碾过程中较普遍的问题，将对压实机的行进速度造成影响，出现此类问题后，可利用推土机平整并再次冲碾。对于施工期间的扬尘问题，需通过洒水的方式加以处理。若土壤含水量偏低，此时可适当洒水，以便提高其含水量，使实测值与最佳含水量的偏差控制在±3%以内。

经冲击碾压后，及时组织质量检测工作，主要要求为：实度≥95%；道基反应模量至少达40MN/m。不满足上述任何一项条件时，均视为冲击碾压不合格。

4 质量控制措施

施工过程需注意以下4方面内容：

1）取原表面下方20cm深度范围内的土壤，检测该部分的含水量，偏高则采取晾晒措施，偏低则适当洒水。

2）冲击碾压期间若遇到地表大范围起伏的情况，应使用推土机整平，否则将对冲击碾压质量造成影响。此外，若表面过于干燥，可通过洒水的方式处理，以免出现扬尘。

3）压路机匀速行驶，适时调整行进方向，保证冲碾姿态的合理性。

4）完成土方压实作业后，及时检查质量情况，应满足“无轮迹、无弹簧、无松散”的要求。

5 施工常见问题的处理

5.1 施工搭接的处理

前一作业面施工期间，应适当预留0.5m的区域，该处暂不采取冲击碾压处理措施，进入下一作业面时，连同该部分共同冲碾。冲碾机的规格较大，其在转弯期间易出现局部难以得到有效冲碾的情况，该处可利用振动压路机处理，以保证各处的施工质量。

5.2 “橡皮土”现象的处理

冲击碾压过程中所产生的冲击能量相对较大，施工现场的土体含水量将对冲碾效果造成明显的影响，在大能量冲击的条件下，若含水量偏高，则会出现弹簧、翻浆等质量问题[2]。鉴于此，施工期间需严格检测作业深度范围内土体的含水量，视实际情况采取处理措施，如翻晒、换填等。

5.3 表面波浪的处理

经多次冲击碾压处理后，填筑料表面呈现出波浪状，若缺乏合理的处理措施，易引发跳车现象，同时对冲击效果造成不良影响。对此，需及时采取整平处理措施，并通过洒水的方式适当减少扬尘。

5.4 表面推移的处理

土体表面含水量偏高时，在冲碾施工期间易发生表面推移现象，可见土体相继脱离。针对此问题，需通过晾晒、修筑排水沟等方式有效降低含水量，在此条件下方可组织冲击碾压作业。

6 结语

机场道基施工中，冲击碾压有助于解决地质工程问题。经过处理后，土地的强度和承载力均有所提高。冲击碾压法具有施工便捷、安全可靠等多重特点，可作为机场道基施工的重要方法。作为施工单位，应根据实际情况合理应用冲击碾压法，依据规范将各项工作落实到位，提高该施工工法的应用效果。