公路路基施工冲击碾压技术的应用探究

常生武

（甘肃公航旅路业有限公司，甘肃 兰州）

冲击碾压技术是目前公路路基施工中应用的主流技术，和传统碾压技术相比，冲击碾压技术同时具有冲击和碾压的效果，可有效提升公路路基施工质量和效率。公路路基质量对公路工程的总体质量有很大影响，现代化公路工程施工中对公路路基施工质量提出了更高的要求，采用冲击碾压技术可提升公路路基沉降的速度，减少乃至解决公路路基沉降问题。探究公路路基施工中冲击碾压技术的应用，有利于推广此项技术，扩大应用范围。

1 工程概述

某公路工程项目，起止桩号为00+00，向南延伸到桩号48+76.146，接桥辅道桩号为0+00，终点桩号为1+32.206 m，总长度为5 008.352 m，按照设计要求，在高填方路段，每回填1.5 m 的厚度，达到压实度后，采用冲击碾压技术补强碾压一次，以减少施工后的不均匀沉降，冲击碾压技术施工工程量见表1。

表1 公路路基冲击碾压技术施工工程量

2 冲击碾压技术相关概述

和传统公路路基碾压技术相比，冲击碾压技术具有施工速度更快、碾压效率更高的优势，冲击碾压的速度通常在12 km/h～20 km/h 之间，在长度比较长，宽度比较宽的公路路基施工中使用冲击碾压技术具有更加显著的效果。而且经过冲击碾压后的公路路基压实影响深度在1～1.5 m 之间，这是传统压路机难以比拟的。施工成本比较低，若按照冲击碾压25 遍来计算，其施工成本为2.5 元/m2。可有效控制公路路基的不均匀沉降，提升公路路基的强度和稳定性。

3 试验段的选择和试验内容

结合本工程各路段的特点，可选择29+00～29+60路段作为冲击碾压试验路段，其长度为60 m，平均层厚为46.8 m，总施工面积为14 253 m2。在试验段施工中，需要检测的项目比较多，包括沉降量、DN 值、压实度、土的物理力学参数等。

沉降量：检测冲击碾压之前的标高和冲击碾压5遍之后的标高，检测点位不少于20 个，选择水准仪对标高差进行测量。分层压实、路基补压可采用长度为6 cm 的铁钉系上红布条进行标记，但要加强保护，保证检测点周围20 cm 不被扰动。

DN 值：当公路路基回填料中，粒径超过5 mm 的填料含量超过30%时，可用DCP 来检测DN 值，为保证DN 值检测的准确性，其检测频率应和压实度相同，测点数量最少不能少于6 个[1]。

压实度：在冲击碾压试验段施工中，压实度的检测是重中之重，压实度是衡量公路路基施工质量的主要指标，压实度是否达标，直接关系到整条公路工程建设的总体质量。由于本工程试验段的长度为60 m，压实度检测样本数量不能少于4 个，具体的检测位置见表2。

表2 试验段压实度检测位置

土的物理力学参数：主要是按照公路工程所在区域的土质类型、公路工程等级等进行确定的，土的物理参数包括：土的天然含水率、液塑限、天然密度、粒径等。土的力学参数包括：压缩系数、压缩模量、粘聚力、内摩擦角等[2]。

4 冲击碾压技术在公路路基施工的应用方法

4.1 冲击碾压前的准备

公路路基完成清表后，要用平地机对回填后的路基进行平整和粗碾压处理，并在合适的位置，埋设上观测点标志，在冲击碾压前，观测标志的标高，并做好记录。对公路路基回填料的含水率进行检测，控制含水率在最佳含水率的±4%以内，若超过4%，需要进行翻拌晾晒，以降低含水率，若低于4%，可用洒水车进行适当洒水，以提升回填料的含水率。在冲击碾压正式开始前，还需要对各检测点的压实度进行检测，保证压实度不低于90%后方可进行冲击碾压[3]。

4.2 冲击碾压方法

在本工程公路路基冲击碾压时，按照试验段确定好的参数进行操作，控制冲击碾压的速度在10 km/h～15 km/h 之间，选择冲击压路机方便进入的一侧作为起始侧，开始向另外一侧转圈冲击碾压。冲击碾压5 遍后，观测提前埋设好的观测标志点，并和冲击碾压前的标高进行对比，以确定冲击碾压5 遍之后的沉降量，共计冲击碾压20 遍。为提升冲击碾压的效果，若施工现场的宽度，超过冲击碾压机械设备转弯半径的4 倍，以公路路基中心为对称线，按照道路宽度分为均匀的两半，按照图1 所示的方向开展冲击碾压操作。

图1 路基宽度大于冲击压路机转弯半径4 倍的碾压图

在冲击碾压施工中，要严格遵循先两边，后中间的原则，每次碾压轮迹要至少重叠30%，轮迹覆盖整个公路路基的表面为完成一遍冲击碾压。如图1 所示，在冲击碾压施工中，需要将公路路基沿着冲击压路机前进方向分为多个相互平行的窄道，并进行依次编号，本工程路基宽度比较大，共计分为6 条窄道。冲击压路机先进入到1 号窄道进行冲击碾压，冲击碾压到此路段上末端后掉头，进入到4 号窄道进行冲击碾压，冲击碾压到4 号窄带末端后，再转弯掉头对2 号窄道进行冲击碾压，2 号窄道冲击碾压完成后，进入到5 号窄带，从5 号窄道进入到3 号窄带，从3 号窄带进入到6 号窄道，6 号窄道冲击碾压完成后，就完成了一遍公路路基冲击碾压。

若在公路路基冲击碾压施工中，遇到冲击碾压宽度小于冲击压路机转弯半径4 倍的情况，此时可按照图2 所示的方法进行冲击碾压。

图2 路基宽度小于冲击压路机转弯半径4 倍的碾压图

冲击压路机也是沿着1 号窄带进入到公路路基上进行碾压，冲击碾压到1 号窄带末端后，直接掉头进入到2 号窄道继续冲击碾压，冲击压路机行驶到路段另一端之后，进行掉头操作，进入到与之相邻对3 号窄道，行驶到另一端进入到4 号窄带进行冲击碾压，4窄道碾压完成后，驶出路基面，完成一遍冲击碾压[4]。

为满足冲击碾压稳定连续碾压的需求，在施工现场需要在道路两端布设冲击压路机掉头和转弯的场地。由于在案例工程施工中采用来25KJ 型号对冲击压路机，在冲击碾压时两冲击碾压轮之间对内间距为1.17 m，每遍碾压操作时，需要保证轮迹至少重叠30%。此外，图1 和图2 也只是给出来理想状态下的冲击碾压路线图，具体的冲击碾压窄道划分情况需要结合实际情况进行合理调整。这就要求施工现场技术人员，能够提前进入到施工现场，通过测量放线的方法，确定冲击碾压路段的宽度、长度，合理规划好行车路线，以免影响正常的施工碾压进度和效果。冲击碾压施工中错轮需要按照图3 所示的标准进行控制。

图3 冲击碾压错轮控制图

4.3 冲击碾压遍数的选择

本工程在冲击碾压施工中采用了扩散分布的形态，冲击压路机的行驶速度控制在10 km/h～15 km/h之间，冲击压路机行驶两次为冲击碾压一遍，且每遍进行第二次碾压操作时，其单轮应从第一次碾压两轮内边距的中间通过，两边间隙各0.13 m。在进行第二遍第一次冲击碾压操作时，要适当向内移动0.2 m，以保证第一遍冲击碾压的间隙能够被全部覆盖[5]。第三遍冲击碾压时，需要进入到第一遍碾压的位置。

总而言之，在公路路基冲击碾压时，冲击压路机在纵向冲击碾压路基时要形成峰谷状态，并以单双两遍为一次冲击碾压单元，在进行双数冲击碾压时，要保证冲击压路机的转弯半径和波谷交替进行冲击碾压，以最大限度减少公路路基的峰谷，促使冲击碾压后的公路路面表面更加平整，每冲击碾压5 遍后，交换碾压方向（前5 遍若采用正时针碾压方向，后5 遍要逆时针冲击碾压）。持续冲击碾压20 遍后，检测高程和压实度，并和初始的检测的高程和压实度进行对比，若沉降量的差值在50～70 mm 之间，并且经过灌砂法检测后压实度达到设计要求，表明路基施工质量达到要求，反之需要增加碾压遍数。

5 应用冲击碾压技术的注意事项

第一，在冲击碾压施工中，每个标段的技术负责人需要深入到施工现场进行指挥和指导，尤其是监理要旁站指导，对冲击碾压全过程进行记录、拍摄，取得第一手资料，作为公路路基施工质量验收的依据。冲击碾压施工完成后，有专门的质检人员和监理人员对施工质量进行检测，质量达标后方可进行下一道工序施工。

第二，在正式开始冲击碾压前，需要把控好填料的含水率，含水率不足时，要及时洒水，保证水分充分渗透到路基回填料内部，以提升压实效果。冲击碾压的范围要平整压实，深坑、洞穴等要提前处理。若在冲击碾压时出现了局部较大沉降，可用推土机整平后再继续冲击碾压，以提升冲击碾压的效果[6]。

第三，在冲击碾压施工前，要提前探明实地下管线的埋设情况和附近构筑物的布置情况，采取有针对性的保护措施。若遇到河沟等有明显减震效果的情况，需要提前确定好安全距离，对需要保护的构筑物，需要在保护范围的外围布设明显的标记，常见的冲击碾压保护距离见表3。

表3 冲击碾压保护距离

6 结论

综上所述，结合实际案例，探究了公路路基施工冲击碾压技术的应用，探究结果表明，公路路基施工对稳定性、承载力、沉降量、压实度等都有严格要求。很多公路工程项目建成投入使用不久就出现了严重的早期病害，主要原因为路基施工质量不达标。在公路路基施工中采用冲击碾压技术可有效保障施工质量和效果。相比于传统的路基施工技术，冲击碾压技术具有更大的影响深度，压实连续性比较好，影响深度能够达到6 m，传统碾压技术只能达到0.6～0.7 m，因此，采用冲击碾压技术每次填筑厚度可达到1～1.5 m，可大幅提升公路路基施工效率。值得在公路路基施工中大范围应用。