公路路基工程中的冲击碾压施工工艺

侯昀昊

（中铁十九局集团第三工程有限公司，辽宁沈阳 110136）

0 引言

冲击碾压指的是同时利用冲击式压实机和压实轮组装完成公路路基施工，其中压实轮组装可以将冲击式压实机中的高位势能转化为动能，使原本深基坑的地面得到动能冲击，再通过揉压和滚压相结合的方式，增强土层的密度和强度。另外，公路路基在冲压式压实机的反复碾压中，路基得以碾压成型。

1 案例概况

某公路路基工程处于洼地区域，根据对施工现场勘察得出：高填方路段有6 处，填方最大高度16 m，软土路基居多。为保证本工程项目施工质量，预防路基出现下沉现象，决定采用冲击碾压施工工艺对路基实施碾压。

2 冲击碾压施工工艺的作用与特点

2.1 冲击碾压施工工艺的作用

公路路基在较大的冲击作用下，其碾压效果会明显增强，施工进度和效率将明显提升。冲击碾压施工工艺在本工程项目中的应用，95%以上的路基压实度可以满足施工设计要求，切实地提升路基的安全性与稳定性。另外，有学者和专家对路基最大干密度进行了实验，其结果表明：冲击碾压施工技术既可以有效缩小土体缝隙，还可以减少路基沉陷问题的产生。

2.2 冲击碾压施工工艺特点

（1）低频率、高振幅。传统的压路机采用高频率、低振幅的设计模式，冲击碾压施工则具有低频率、高振幅的特点，其冲击碾压效果可以达到3000 kN 及以上、冲击动能达到30 kJ 左右。冲击碾压平均每秒冲击路面2 次，还可以对路基下的深层土壤起到振动效果，由此可见，冲击碾压施工具有低频率、高振幅的特点[1]。

（2）能量大、尺度高。在本项目碎石路路基的碾压过程中，冲击式压实机的行驶速度严格控制在14 km/h，利用三边形双轮压路机碾压30 次，振动效果可以延伸至路基以下6 m 的位置。与传统的压路机相比较，其延伸力更深、路基密度更大，可以大大减少公路路基坍塌问题。

3 公路路基工程中的冲击碾压施工工艺

3.1 施工准备

（1）施工技术人员认真勘察施工现场，全面做好设计文件、安全技术交底等方面的工作，详细了解和掌握工程项目所在区域内的自然环境，及时采集相关的数据信息，为施工方案的编制、施工质量的控制创造便利条件。

（2）合理分析地质勘察报告，熟悉施工现场实际情况，如地形地质条件、水文特点以及周边的建筑物体等。

（3）安排冲击碾压压路机、装载机、推土机、洒水车以及平地机等机械设备有序进入施工现场，使用前做好调试与检查工作，确保机械设备性能良好。

（4）对机械设备操作人员进行岗前培训，使其了解和掌握冲击碾压施工流程，并能严格按照相关要求进行施工[2]。

3.2 测量放样

根据设计要求标定施工区域，为项目后续施工作业提供便利。测量放样主要包括中线测量、路基测量、边坡测量等。待测量放样工作完成后，再与路基施工技术人员进行安全技术交底，以此保证在基底开挖工作中，路基施工技术人员严格按照设计要求进行基底放样。需要特别注意的是，测量放样人员必须要保证测量放样数据信息的准确性。

3.3 填土整平

（1）填土。测量放样工作完成后，及时组织和实施路基填土，并根据已经铺设好的网格进行填土。通常填土的高度应当大于设计宽度1 m 左右，以避免边缘土在冲击碾压施工中外移。

（2）整平。整平施工前应详细检测路基下20 cm 处填土的含水量，确保整个路基的含水率符合最佳含水量。

3.4 冲击碾压

冲击碾压施工工艺作为公路路基工程中最重要的一种方式，可以大大提升路基的施工质量，为此，应当加大对冲击碾压施工工艺的重视程度。冲击碾压施工中的碾压速度、碾压变数、碾压方式将直接影响整个路基的施工质量。

3.4.1 冲击碾压速度

碾压速度与碾压效果成反比，即碾压速度越快，碾压效果就会越差。在具体的碾压工作中，随着碾轮速度的不断加快，当路基下一部分土壤无法实现塑性变形时，会导致碾压效果变差，因此，应严格控制冲击碾压速度在10～15 km/h。

3.4.2 冲击碾压遍数

随着碾压遍数的逐渐增多，疏松土壤和软土路基的压实度会不断提升，当其达到设计要求后，如果持续增加碾压遍数，疏松土壤和软土路基的压实度不会因此而在发生任何改变，为此，在本工程项目中，应当根据工程项目的实际情况合理确定冲击碾压遍数，一般以20 遍冲击碾压为宜，但路基边部应比其他位置多碾压2～3 遍。

3.4.3 冲击碾压方式

冲击碾压施工工艺一般不采用压拌轮或部分重叠碾压的方式，而是利用冲击力逐渐向土层扩散的原理，由两侧向中间、顺序完成冲击碾压。本工程项目中所使用的冲击压路机双轮宽度为0.9 m，第一遍碾压2 次，以此形成碾压带，第二遍每碾压一次形成冲击碾压间隙，随后再碾压所有间隙即可（图1）[3]。

图1 冲击碾压施工工艺流程

3.4.4 数据信息记录

冲击碾压施工完成后还应对路基的压实效果进行测定：①随机选择一个路段，用铁钉系红布条的方式标记测量点、获取平均值、计算厚度值；②认真记录压实度测定点各项数据信息；③利用铁球标记高程点，避免冲击碾压路机无法压到的地方。

3.4.5 压实度检测

（1）布置测点。根据施工现场实际情况、施工规范、设计要求合理布置路基压实度观测点，并严格按照要求对路基的碾压质量进行检测。

（2）检测方法。灌砂法是路基压实度检测中常用的方法，本工程项目同样采用灌砂法对路基压实度进行检测评定。

（3）检测结果。由表1 可以看出，经过冲击碾压施工处理后，路基的沉降问题得到根本解决，项目的施工质量评定等级为合格。

表1 路基压实度检测结果

4 冲击碾压施工注意事项

4.1 严格控制路基土体含水量

冲击式压路机在具体使用过程中，会对公路路基造成巨大的冲击力，如果施工前土体中的含水量过大，需要通过晾晒、挖掘等措施降低土体中的含水量，否则会出现很多不必要的问题，可见严格控制路基土体含水量至关重要。

4.2 严格控制施工作业段间距

冲击压路机掉头范围较大，如果施工作业段间距较窄，压路机掉头时会对已经压实的路基造成恶劣影响，为此应严格控制施工作业段间距，保证冲击式压路机持续性工作和路基碾压效果。

4.3 严格遵循施工现场实际情况

冲击式压路机作为本工程项目中主要的机械设备，使用过程中应严格遵循施工现场的实际情况，如地质地形条件、自然环境以及水文特点等，同时，还应合理运用各项施工参数，充分反应路基的密实度。另外，为了使路基压实度满足设计要求，再使用振动压路机、光轮压路机对路基进行1～2 遍碾压，确保工程建设的整体质量。

4.4 正确选择型号合适的压路机

在科学技术快速发展的今天，越来越多的冲击式压路机被应用到公路路基施工过程，但工程项目应根据实际情况正确选择型号合适的压力机，从根本上保证路基的施工质量。

5 结语

综上所述，冲击碾压施工工艺作为公路路基工程中最重要的一项技术，其施工质量的高低直接关系着路基的安全性与稳定性。施工企业应加大对冲击碾压施工工艺的重视程度，严格控制各施工阶段，只有这样才能保证公路路基的施工质量，促进公路建设领域的长足发展。