沖擊碾壓技術(shù)在公路路基施工中的應(yīng)用

赫光躍

(貴州省威寧縣交通建設(shè)工程質(zhì)量和安全監(jiān)督站，貴州 威寧 553100)

1 沖擊碾壓技術(shù)原理

沖擊碾壓屬于是巖土工程壓實(shí)技術(shù)，主要采用沖擊壓路機(jī)處理路基，由牽引車帶動(dòng)非圓形輪滾動(dòng)，由于滾輪半徑大小不一，所獲的位能落差與行駛的動(dòng)能相結(jié)合，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)土石材料的靜壓、搓揉、沖擊，通過周期性沖擊波實(shí)現(xiàn)對(duì)路基的壓實(shí)。我國(guó)目前使用較多的是25 t雙輪沖擊壓路機(jī)，雙輪靜重12 t，最佳行駛速度10 km/h，可產(chǎn)生2 000～2 600 kN的沖擊力。

在公路路基施工中，沖擊壓實(shí)未填路基，可有效減少天然地基的工后沉降，也有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)軟弱土層；沖擊壓實(shí)已填筑路基，可代替超載預(yù)壓，提前完成土體固結(jié)，并及時(shí)修筑路面，有效縮短工期、降低造價(jià)。結(jié)合相關(guān)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，沖擊碾壓技術(shù)適用范圍較廣，包括黃土、塊片石、砂土、軟弱土、粘土以及其他特殊土質(zhì)等。

2 沖擊碾壓技術(shù)在公路路基施工中的應(yīng)用范圍

2.1 高填方補(bǔ)強(qiáng)處理

公路工程高填方路基施工中，容易產(chǎn)生較大的工后沉降，甚至引發(fā)路面下沉開裂的問題。在高填方路基施工時(shí)，采用振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備的同時(shí)，可配以沖擊碾壓措施，間隔1.5～2 m補(bǔ)壓一次，由此可較好的兼顧地基處理經(jīng)濟(jì)性與效果，獲得良好的路基整體性、均勻性。

2.2 上路床與零填挖地段處理

在公路路基施工中，上路床、零填挖地段與路面的距離較近，在壓實(shí)度方面的要求相對(duì)較高?；诖饲闆r下，通過沖擊碾壓技術(shù)的運(yùn)用，可有效提高路基壓實(shí)效果，獲得良好的承載力，減少路面病害的發(fā)生，目前在高等級(jí)公路中運(yùn)用較為普遍。

2.3 軟土地基加固處理

公路工程中軟土地基十分常見，沖擊碾壓技術(shù)可對(duì)土體內(nèi)部產(chǎn)生受拉、壓作用力，迅速排出軟土內(nèi)自由水，加快軟基沉降固結(jié)速度。在公路路基施工中，部分軟土路段排水處治時(shí)存在沖擊碾壓設(shè)備難以現(xiàn)場(chǎng)就位的情況，對(duì)此考慮在完成的軟土處理后，路堤填筑時(shí)進(jìn)行沖擊碾壓，獲得良好的沉降固結(jié)效果。

2.4 舊路改造處理

在公路工程舊路改造處理式，新舊路基處理不當(dāng)極易出現(xiàn)不均勻沉降問題。對(duì)此，對(duì)于新填筑路基可采用沖擊碾壓技術(shù)，提高新建路基壓實(shí)度，減小路基后期沉降，延長(zhǎng)公路使用壽命。

3 工程案例

3.1 工程概況

本文僅以某高速公路六標(biāo)段為例展開分析，此標(biāo)段主要分布有淺層亞粘土、亞砂土，地下水位較高，呈軟塑狀，屬軟弱地基土。同時(shí)，淺層土體內(nèi)分布的飽和亞砂土、砂土，經(jīng)判定多為液化土，埋深5～6 m。由于此標(biāo)段路基地質(zhì)條件相對(duì)較差，必須做好地基處理工作，切實(shí)保證工程質(zhì)量。

3.2 沖擊碾壓設(shè)備

本項(xiàng)目地基處理采用沖擊碾壓技術(shù)，選取南非藍(lán)派公司研發(fā)的25 t沖擊式壓實(shí)機(jī)，配備三邊形壓實(shí)輪。其他輔助設(shè)備包括：平地機(jī)、灑水車、光輪壓路機(jī)。

3.3 沖擊碾壓施工過程

(1)施工工序

本項(xiàng)目軟土地基沖擊碾壓施工工序如下：①場(chǎng)地放樣、清理與周邊防護(hù)；②沖碾前壓實(shí)度、高程寬度合格報(bào)檢，監(jiān)理抽檢合格；③沖擊碾壓累計(jì)至15遍，平地機(jī)刮平、壓路機(jī)靜壓處理；④測(cè)量與記錄碾壓后壓實(shí)度、高程；⑤檢查合格后進(jìn)入下道工序。

(2)施工參數(shù)確定

為合理確定施工參數(shù)，本項(xiàng)目采用實(shí)測(cè)沉降量+灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度，合理確定碾壓遍數(shù)。試驗(yàn)段每20 m布設(shè)一個(gè)測(cè)試斷面，每個(gè)斷面在左、中、右分別布置1個(gè)測(cè)點(diǎn)， 共布設(shè)8個(gè)測(cè)試橫斷面。測(cè)試斷面分別碾壓0～10遍、11～15遍，完成10遍、15遍沖擊碾壓后，檢測(cè)地基下沉量、壓實(shí)度。

對(duì)比10遍、15遍沖擊碾壓后的檢測(cè)數(shù)據(jù)可得，沖碾15遍后土體的沉降基本穩(wěn)定，壓實(shí)度、干密度均有效提高，對(duì)此確定沖擊碾壓遍數(shù)為15遍。

(3)施工過程控制

①?zèng)_擊碾壓前，做好清表工作，根據(jù)邊線放樣確定沖擊范圍，邊線可超出設(shè)計(jì)值30 cm，并撒上白灰線；記錄地面高程、水準(zhǔn)點(diǎn)、中樁位置，為后期沉降量對(duì)比提供基礎(chǔ)資料；檢測(cè)路基含水量、壓實(shí)度，做好記錄。

②沖擊碾壓施工，沖擊式壓實(shí)機(jī)行駛速度控制在10～15 km/h，路基一側(cè)向另一側(cè)轉(zhuǎn)圈沖碾，遵循“先兩邊，后中間”的沖碾順序，輪跡重疊至少1/3輪寬；為防止振動(dòng)導(dǎo)致土體側(cè)向變形，沖擊碾與涵洞邊緣相距至少2 m，與明涵、橋臺(tái)相距至少5 m；針對(duì)沖擊碾壓中的一些死角，采用振動(dòng)壓路機(jī)振壓1～3遍。

③沖碾15遍結(jié)束后，使用平地機(jī)對(duì)沖碾路段進(jìn)行整平處理，壓路機(jī)靜壓1～3遍，表土干燥的情況下適量灑水，獲得良好的壓實(shí)效果。

④在施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行報(bào)驗(yàn)制度，未報(bào)驗(yàn)或是驗(yàn)收不合格嚴(yán)禁進(jìn)入下一道工序施工。隨機(jī)檢查、糾正施工中存在的問題，保證工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

4 結(jié) 語

綜上所述，現(xiàn)代公路建設(shè)軟基處理中，沖擊碾壓技術(shù)的運(yùn)用越加廣泛，通過強(qiáng)大的沖擊力對(duì)土體施加沖擊壓實(shí)作用，處理效率高、效果好。在沖擊碾壓施工中，需合理選擇沖擊碾壓設(shè)備，平地機(jī)、灑水車等配合到位，切實(shí)保證沖擊碾壓處理效果，提高路基壓實(shí)度，保證路面使用性能。