道路路基施工中冲击碾压技术的应用

蒋 礼

（四川鼎能路桥工程有限公司，四川 宜宾 644000）

0 引言

公路质量会受诸多因素的影响，其中，路基属于基础性的部分，如果路基质量不高，则必然影响道路整体的品质，甚至给车辆以及人员带来一定的安全威胁。目前在路基施工中已经较多地采用了冲击碾压技术，通过冲击压路机进行施工能够有效地提升路基压实度与稳定性，减少路基塌陷等问题的出现，提升车辆行驶的安全性[1-3]。本文介绍冲击碾压技术的相关内容，分析该技术实施的流程以及要点，为该技术的应用提供一定的指导。

1 冲击碾压技术的定义

冲击碾压技术属于道路路基施工中广泛采用的技术，该技术实质上是通过冲击轮转动的冲击力来实现对路基的强化，基于专用冲击碾压机器设备反复对道路路基材料进行碾压（见图1），一般需要利用非圆形滚子轴承，碾压频率达到23次∕秒以上。

图1 冲击式压路机

在此过程中实际上利用了冲击式压实轮、压实机形成的势能，在转换为动能之后使路基材料受到较大的冲击力，可以将路基间隙中的空气排出，提高路基材料的压实度，使路基的抗压强度以及稳定性明显提升。冲击碾压路线图如图2[4-6]。

图2 冲击碾压路线

2 冲击碾压技术在道路路基施工中的作用

冲击碾压技术在道路路基施工中得到了较多的应用，该技术可以降低路基沉降速度，提升压实度，减少可能发生的沉降问题，从而提升路基结构的稳定性。采用冲击碾压技术可使路基质量达标，有助于在满足施工要求的同时缩短工期，降低施工成本。

（1）改善路基结构的稳定性。在路基施工中采用冲击碾压技术，需要通过专用的压实设备对路基进行连续冲击碾压，通过纵向荷载作用来压实路基材料，达到施工的要求。在压实设备作业过程中，主要是将剪切波、压缩波形成的能量冲击到地基，通过这种方式强化了冲击的效果，提高了材料颗粒的密实度，改善了路基整体的强度。

（2）减少路基沉降问题的发生。冲击碾压技术应用过程中会受到诸多因素的影响，例如施工现场环境条件、路基高度以及材料性能等。路基施工导致路面载荷增大，如果基础结构稳定性较低，则极易发生沉降，严重时会导致道路的断裂，威胁到车辆的安全行驶。采用冲击碾压技术能够有效地减少沉降现象的发生，降低了出现裂缝或者变形的几率。

（3）有利于提高道路强度。采用冲击压路机对道路进行冲击碾压，改善了路基强度，使道路整体达到较高的强度及稳定性。这不仅满足了道路运行的需要，提升了对人员以及车辆通行的安全保障，而且延长了运行寿命，降低了维护成本，从而达到更高的综合效益。

3 冲击碾压技术应用的要点分析

3.1 冲击碾压技术的适用性

尽管冲击碾压技术的应用效果显著，但并非可以应用到任何类型的道路路基施工中，而是需要满足一定的条件，否则难以达到预期的效果。一般情况下，在应用该技术时需要综合考虑施工材料、路基填土厚度等因素。在填土高度高于1.5m的情况下适合采用该技术；如果低于此高度，采用该技术则难以保证良好的效果。采用砂性土材料，塑性指数在12以内时采用该技术的效果较好。除上述因素外，该技术的应用效果还会受到作业面长度的影响，如果该长度大于500m，则难以保证较高的碾压质量，作业面长度过大时碾压效果不佳。因此在实际应用中必须综合考虑这些因素。

3.2 冲击碾压技术的作业流程

在道路路基工程施工中，如果需要采用冲击碾压技术，则必须充分考虑多方面的因素，结合施工现场条件以及现有设备等分析是否具备实施该技术的可行性。在确定实施之后必须严格依据相关要求进行操作，具体可以分为前期准备和正式施工两个阶段。前期准备主要是结合施工要求准备相关的设备和材料，对碾压施工位置进行清理，确定土质密度等相关指标，结合检测结果确定是否可以采用冲击碾压技术，如果确定实施则进一步对作业流程等进行设计。在前期各项准备工作完成之后即可进入正式施工阶段，在此过程中必须严格依据设计的流程进行操作。具体的过程如下：

（1）前期准备。首先，需要对施工设备进行全面的检测，结合冲击压实高度设计填土厚度，必要时进行铲平处理，确保设备满足施工的要求，并为设备运行创造良好的条件。其次，详细检测管道质量，防止出现裂痕和移位等问题，一旦发现此类问题必须先进行处理,然后对冲击碾压技术工艺流程进行分析与设计。

（2）填土与压实。该工序属于路基施工中的关键部分，对于施工质量会产生显著的影响。首先，必须对土方格网进行合理地铺设，结合实际经验，施工过程中需要考虑路基边坡土体稳定性，如果稳定性不佳，则该位置的土体极易向两侧转移，导致其压实度降低，难以满足施工要求。在压实施工中必须进行严格管理，特别是对于表层深度20cm以内的土体其含水量需要达到要求，这对于后续的施工过程会产生较大的影响[8-9]。

（3）冲击碾压施工。冲击碾压技术实施中具体包括多个工序，冲击碾压属于核心的部分，直接决定了最终的实施效果。因此需要对冲击碾压流程以及方法进行科学地设计，合理设计冲击碾压顺序。一般采用错轮回转的施工方式，将道路中心线作为轴线，严格依据设计的流程进行操作。另外，在冲击碾压过程中，需要保证合适的碾压速度，速度过大过小均会产生不利的影响，速度过大时会影响压路机振动的可靠性，可能出现返工问题，不仅延误工期，而且增加工程成本。

（4）质量检测。主要是对冲击碾压技术的应用效果进行检测分析，验证质量是否达到了预期的目标。具体检测的内容包括密实度和厚度。针对二者的检测均需要采用科学的方法，其中，前者主要对各层的密实度进行检测分析，层厚度一般设置为0.2m。厚度检测中主要采用了定点观测以及抽样检测方式，采用多次检测计算平均值的方式得到最终的结果，根据最终的结果确定是否达到了质量要求。

3.3 应用冲击碾压技术的注意事项

（1）目前市场中已经有多种类型的冲击碾压机设备，各种设备的净重不同，冲击碾压的效果也会存在一定的差异性。因此，必须结合施工要求以及现场环境来确定合适的冲击与滚动机械设备。选定设备之后，冲击碾压作业开展之前必须先对设备状态以及性能进行检验，确保不存在故障或者异常问题，一旦设备频繁出现故障，则容易中断施工环节，导致相邻工作面的碾压时间间隔增大，继而出现土质沉降不均匀的问题。因此，在一次成型中应该保持较小的时间间隔，降低土壤分布不均的影响。

（2）冲击碾压运行之前需要先确定基本的工作区域以及工作方向。设备进场之前，需要先在现场进行放样，并对设备行进区间以及方向进行确定。除此之外，还应安排专人对设备操作人员进行指挥，确保方向以及速度控制的准确性，关注冲击碾压施工设备的运行状态，及时发现存在的异常问题，避免影响正常的施工。

（3）冲击碾压过程中必须科学设置重叠区，确保各个碾压区段密实度的一致性。有必要结合施工现场环境条件进行科学设置，采用多个设备并行的方式进行作业，采用这种方式不仅满足了重叠区间的要求，而且有助于缩短工期，提高效率，降低成本。

（4）除此之外，在设计完成后还需综合考虑施工环境、填土性质等相关信息，结合这些信息对施工流程进行调整优化，并且处于动态调整状态，即需要对实际施工中发现的问题进行改进，降低受到外部不利因素的影响。另外，还需要对冲击碾压技术的成本进行合理地控制，科学选择设备和材料，优化工艺流程，减少成本，从而提升经济效益。

4 结束语

在道路工程建设中，路基属于基础性的部分，其质量将会直接影响到整个公路的质量。在路基施工中需要合理地采用冲击碾压技术，依据相关的标准以及工艺流程进行操作，掌握该技术实施的技术要点，结合路基强化要求开展该技术的分析与应用，强化路基的压实度与稳定性，真正发挥该技术在道路路基施工中的应用价值，进一步提升道路整体的质量。