【摘要】隨著我國公路交通事業的迅速發展，公路建設也正朝著高等級化方向邁進，高速公路對我們已不再陌生，就整個公路工程的施工而言，路基施工往往是施工組織管理的關鍵。本文簡要介紹了沖擊碾壓技術的原理及其在高速公路路基施工中增強補壓的應用。
　　【關鍵詞】高速公路；路基施工；沖擊碾壓
　　
　　1前言
　　隨著工程施工中新工藝新技術的發展，沖擊碾壓施工技術因其本身的特點被越來越多的運用到工程建設施工當中。沖擊碾壓施工就是采用沖擊式壓實機（一種高振幅低頻率的新型壓實設備），配備壓實輪，壓實輪在牽引機拖動行駛滾動中將高位勢能轉化為動能對地面進行沖擊從而對土體的深層產生較強的沖擊能量，同時輔以滾壓、揉壓的綜合作用，使土石顆粒之間發生位移、變形和剪切，隨著土石密實度增加，其影響深度也逐漸增加，從而使土體深層隨著沖擊波的傳播得到壓實。
　　通過沖擊式壓實機的沖擊碾壓，能有效減少公路路基的工后沉降量，大大改善因不均勻沉降而形成的道路病害，提高路基的整體強度和均勻性，對于暴露地基或路基的內部缺陷、避免隱患、提高施工質量等具有顯著的效果。對于保證道路的使用質量具有重要的作用。
　　沖擊壓實機的技術特性決定較現行常規壓路機不同的壓實工藝，不采用現有壓路機壓半輪或部分重疊碾壓的施工方法，而是以沖擊力向土體深層擴散分布的性狀，提出新的沖擊碾壓方法與施工工藝。沖擊壓路機雙輪各寬0.9m，兩輪內邊距1.17m，行駛兩次為一遍，其沖碾寬度4m。每次沖擊力按沖碾輪觸地面積邊緣與地表以45°-φ/2夾角向土體內分布土壓力。每遍第二次的單輪由第一次兩輪內邊距中央通過，形成的理論沖碾間隙雙邊各0.13m，當第二遍的第一次向內移動0.2m沖碾后，即將第一遍的間隙全部碾壓。第三遍再回復到第一遍的位置沖碾，依次進行至最終遍數。沖擊壓路機向前行駛在縱向沖碾地面所形成的峰谷狀態，應以單雙兩遍為一沖壓單元，當雙數遍沖壓時，調整轉彎半徑，達到對形成的波峰與波谷進行交替沖碾，使地面峰谷減小，表面接近平整。沖擊壓路機一般行駛按順時針與逆時針方向每五遍進行交換作業。各種土石路基沖碾20~40遍可以使路基形成厚1.0~1.5m的均勻加固層。
　　3工程實際
　　3.1工程概況
　　某高速公路路基土石方工程有路基挖方約69萬m3,路基填方約80萬m3,其中高填段5處,最大填方高度17m,且多段路基處于水田和洼地中。針對該段高填路堤、水田及洼地等軟弱地基較多,工期緊等特點,為確保路基施工質量,達到增壓和補壓、減小工后沉降效果,施工中每填高115m,在路基壓實度已達到規范要求時采用YCT25型沖擊式壓路機(三邊弧形型)實施沖擊增強補壓,沖擊遍數≥20遍。
　　3.2試驗段施工
　　為了掌握YCT25型沖擊式壓路機(三邊弧形)對路基沖擊增強補壓的效果,以獲得最佳施工工藝,我們在某工程段94區域做沖擊碾壓試驗路段。
　　3.2.1試驗路段準備工作
　　沖碾前統計沖擊路段填筑高度、層次、填料的物理(力學)性能實驗結果(包括顆粒分析、液塑限、最大干密度、最佳含水量、CBR值及天然含水量),在路基上有規律的布置一系列測點,用白灰作出標記。試驗段填料為低液限粘土(最大干密度ρd=2.11、最佳含水量W=8.12%),每20m布置3個測點,分別在路基中線、距離左、右邊線1m處。然后用水準儀測量高程(或相對于某固定點的讀數),記錄第一組測量數據(即沖碾前的高程),再用灌砂法檢測所布測點的壓實度,記錄第一組試驗數據(即沖碾前的壓實度)。壓實度的測點應避免與高程點重復,此時的壓實度應是測點以下30cm的數據。
　　3.2.2沖碾過程
　　(1)沖碾時壓路機從路基一側邊緣行駛至終點后,轉彎反向沿線路中心向起點行駛至起點;再轉向路基邊側行駛,牽引車行駛應使壓實輪的輪跡重疊三分之一以上,以保證弧形輪中間部分被沖碾到,如此一環一環沖碾。當壓路機輪跡到達另一側邊緣時完成沖碾一遍。由于壓實輪弧形的構造特點,沖碾一遍結束時仍有部分路基未被沖碾到,此時應接著進行第二遍、第三遍⋯⋯,當沖碾完成五遍時整個路基基本上都被沖碾到,此時停止沖碾,檢測壓實度和高程。
　　(2)準確恢復測點,測出測點高程,記錄第二組測量數據(即沖碾第五遍時的高程)。由于路基上部約30cm范圍內的土已被沖碾結塊或松散,所以檢測壓實度時應該在測量處挖掉30cm深的表層土樣,再按正常檢測方法進行,記錄第二組數據(即沖碾五遍時壓實度)。
　　(3)繼續沖碾,檢測并記錄沖碾第10遍、15遍、20遍的高程和壓實度數據并將結果整理匯總成表,詳見表1。
　　表1試驗段數據統計表

                  
　　3.3試驗段小結
　　從表1可以看出,當路基壓實度已達到規范要求后,每填筑層厚1.5m并沖碾20遍后可以進一步壓沉3.8～5.3cm,壓實度提高3個百分點以上,能夠達到增強補壓的要求。當沖碾完成20遍時,沖碾效果已較理想,所以路基每次沖碾時應不少于20遍為宜;厚度宜控制在每1.5m為一層進行沖碾,分層沖碾時應注意搭接重合部分宜大于2.0m;從試驗效果分析,沖擊壓路機的行駛速度宜控制在12km/h左右,這就要求填筑層要有一定的工作長度,讓機械能達到要求的速度。
　　3.4沖擊壓實施工工藝
　　用平地機對沖壓工作面進行清理,整平；埋設觀測點標志,觀測沉降標志的標高；檢測沖擊碾壓前的壓實度和路基含水量；沖擊壓路機一般有兩個沖擊輪,兩輪之間有一定的間隙,而且介質受沖擊后落點間斷分布。所以沖擊壓實采用來回錯輪的方式,輪跡之間不重疊。第二趟錯輪時,一個單輪從第一趟輪跡間隙通過,依次類推直至全部表面被通過壓實一遍；第一遍后在縱向上錯開沖壓落點1/6沖擊輪周長,保證每一個點都被壓實,達到落點均勻分布,整體增強的目的；沖擊壓實工作時,沖擊壓路機的行走線路采用環形法,對于較寬的路基,可先從路基中線開始,到沖壓端頭時轉向一邊側,沿路基邊側返回,到端頭然后再轉向路基內,沿路基另半側靠中線開始第二趟錯輪方式沖壓,依次類推沖壓不小于20遍,使有效壓實深度范圍內的路基均勻密實；沖壓過程中如因輪跡過深而影響壓實進行時,可用平地機平整后再沖擊壓實,若路基表面揚塵,可用灑水車適量均勻灑水繼續沖壓；沖擊壓實后表面含水量明顯增大或軟彈,應停止沖壓,待含水量適度或再固結后方可繼續沖擊壓實。若表土干燥,應適量灑水,以保證壓實效果；沖壓結束后測碾壓后檢測壓實度和路基沉降值；沖壓結束,用平地機整平施工沖壓路段,采用重型鋼輪壓路機將路基表面碾壓密實平整。
　　3.5施工注意事項
　　沖擊壓實前,工作面應平整、并用重型振動壓路機碾壓密實,方可沖擊壓實施工；如表面干燥要適量灑水,防止表面粉塵化,影響能量深層傳遞；車輛轉彎時應調整轉彎路線,使沖擊凸輪落點不致重復前次落點,以減少波浪現象；沖壓過程中應勻速沖擊壓實,變速時必須停機,在一個沖擊壓實行程中不得變速。沖壓過程中應保持正確的行駛方向,并保證不產生漏壓現象。上下坡時,應事先選好檔位,不得在坡頂上換檔,下坡時,不得使用空檔向下滑行；從路基中部向兩側沖壓,沖擊壓實時,距路基邊緣安全距離不少于110m。沖壓傍山路基時,應由里側向外側沖壓,距路基邊緣安全距離不少于115m；工作時遇結構物應調頭,安全距離應為5m。距橋臺背的距離小于臺高加2m的范圍,或近于15m的范圍,防止壓實對橋臺的影響；距涵洞頂填土高小于215m的范圍和填石路基的石塊強度大于15MPa時,距涵洞頂小于4m的范圍不適宜沖擊壓實；有路肩式擋土墻的路段,或路堤式擋土墻的墻背部位不適宜沖擊壓實；作業前,各系統管路及接頭部分應無裂紋、松動和泄漏現象,確認正常后方可啟動；對于沖擊碾壓范圍內的出入口應有醒目的安全標記,禁止無關車輛與閑雜人員的出入；夜間施工時,現場必須有符合操作要求的照明設備;對需要保護的結構物、施工中的小橋涵、穿越路基的管線等應設置圍欄,并懸掛警示標志。路堤邊坡等必須有夜間警示標志；施工過程中須注意噪聲對環境的影響,合理安排施工時間。
　　總之，根據試驗結果,經沖擊碾壓20遍后,路基的壓實度均有不同程度的提高,使原來路基強度整體提高。沖擊碾壓過的路基,不僅達到增強補壓的效果,而且減少了路基本體的工后沉落量,提高了路基的穩定性和承載力。隨著車輛載貨能力的增加和高速行駛的需要,對道路的質量要求也越來越高,在我國高等級道路施工中,沖擊碾壓的應用將更加廣泛。
　　
　　
　　參考文獻：
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