冲击碾压技术在高速公路施工中的运用分析

　　摘 要：作为公路工程的主要构造物，路基不仅要对路面的行车载重进行承担，还要对路面及路基自身的重量进行承担，这种情况下将增加路基的压力。只有增强路基的强度，才能提高公路施工的整体质量。冲击碾压技术在公路工程施工中的应用，极大地提高了路基的承载能力，并有效增强了路基的稳定性。基于此，必须对路基冲击碾压技术进行分析与探究，才能确保公路工程的质量和安全性，才能推动整个行业的快速发展。
　　关键词：冲击碾压技术；高速公路；施工应用
　　冲击碾压技术就是指在施工过程中采用冲击式压实机与压实轮，机械在运转的过程中，压实轮完成由高位势能到动能的转化，进而对冲击地面产生较深层的冲击能量。再结合揉压、滚压的联合作用，使土石材料之间发生变形、剪切和位移，增加土石的密度以及作用的深度，完成深层土石的压实。这样一来，压实轮在反复的作用下和牵引机的拖动下，就可以将大面积的路基压实。冲击碾压采取强大冲击力对土体进行冲击压实，以使土体内部空气和水分能够被挤出，同时在强大冲击力作用之下土体颗粒会进行重新的排列，内部较小的颗粒会被挤进大颗粒缝隙里，形成二次沉降，从而提高土体的密实度，最终达到减少路基工后沉降和提升路基承载力的目的。
　　一、高速公路施工中冲击碾压技术的要求
　　1、碾核俣
　　通常情况下，在一定范围内碾压速度和碾压效果会是反比关系，当碾压速度太快时，压实效果则会越来越不好。主要原因在于碾压施工中，过快的碾压速度，使部分土质在碾轮作用下出现的变形现象还没有完全形成塑性变形，应力就被强迫性地去除，这时就不能达到变形效果，致使压实效果越来越差。当碾压速度太慢时，将会降低整个压实工作效率。据相关实践表明，普通静力或振动类压路机应将其碾压速度合理控制在3至6km/h的范围内。
　　2、碾压遍数
　　在公路路基压实施工中，增加碾压遍数，这样疏松土体的压实度也会随着加大。当达到最大压实值时，虽然还在增加碾压遍数，但土体压实度基本也不会在产生改变，甚至没有任何变化产生。基于此，当达到最大压实效果时，碾压遍数的增加根本不会起到提高压实度的作用，有可能还会对压实工作的效率起到降低的反作用。与此同时，为将压实度有效提高，只能选用提高压路机吨位或别的方式。如果碾压遍数太少，同样也会对土体的压实度进行降低，基于此，在公路压实施工中，应依据施工机械及土质的情况来决定碾压的遍数。
　　3、铺层厚度
　　在公路路基铺层施工过程中，施工企业应依据实际施工状况及机械设备的具体情况，来进行铺层厚度的合理性选择，只有这样才能实现最佳压实效果及经济效果。一般情况下将普通压路机的碾压层虚铺厚度在25至30毫米、压实厚度在20毫米 以下进行有效控制，凸块式羊足碾虚铺厚度约为50毫米，一般将冲击压路机的虚铺厚度在100毫米到120毫米之间进行有效控制，冲击碾压实际影响厚度在100到150毫米进行控制。
　　4、碾压方式
　　碾压方式是指碾压工序的编排，碾压方式的不同将对压实效果的好坏起到关键性的作用。现阶段，在碾压工序上遵循的施工原则是：后重先轻，后快先慢，由弱振到强振。初压可以先利用压路机进行，当路面已经有一定承载力后再进行振动压实，为确保均匀压实的有效进行，在每次碾压时，应重叠1/3到1/2轮宽。
　　二、冲击碾压技术在高速公路工程施工中的应用
　　1、高填方的补强处理
　　路面下沉开裂的主要原因也包括高填方路段工后产生的沉降现象。在高填方路基施工过程中，通常选用一般的振动压实机械设备，冲击碾压的补压作业要在间隔2米的层厚进行，这样不仅能够节约工程成本，还能获得良好的压实效果，同时还能对路堤工后的差异沉降问题进行有效解决，进而对路床的整体性及均匀性进行不断加强。
　　2、上路床与零填挖地段的处理
　　上路床与零填挖地段施工与路面质量的优劣性有着直接的关系，一般情况下，这两种路段施工的压实度都要求在95%以上，在施工中一般压实设备也能满足这一施工要求，但其压实度沿着层厚方向的下降情况却十分明显。冲击碾压技术的影响深度高达1m，能够达到路基各层密实度曲线都呈现出平缓状态，使其加固层具有连续性、均匀性和较强的密实度，从而对路基的综合强度与承载力进行不断提高。
　　3、软土地基加固的处理
　　运用排水固结的方式对软土地基进行有效处理，冲击碾压能够对软土地基形成加速沉降和加固的作用。采用冲击压路机进行地面碾压施工，土体在受到拉力、压力的作用，通过塑料排水板将软土里的自由水排出，加快其速度，进而加快软基沉降固结的速度。在部分软土地段，压实设备在排水处理中很难就位进行施工，可以选用冲击压路机在路堤填筑过程中进行分层碾压，这种施工方式的应用可以加速软基的固结速度，进而提高软基沉降固结的效果。
　　4、旧路的改造工程
　　在旧路改造工程施工中，多采用原路基不仅能够减少占地，还能节约填筑材料。路面、路床及路堤进行开挖，然后重新回填并进行分层压实，进而实现预期压实效果。选用冲击碾压技术则不需要进行路基路面开挖施工，可以在原路面直接用冲击压路机冲碾施工，这种方式的应用不仅能够达到预期压实效果，还能降低施工难度、节约施工成本，更符合公路施工的需求。
　　三、冲击碾压技术的注意事项
　　1、冲击碾压是采用强大的冲击力对土体施加冲击压实功能，土体中原有的水分和空气被挤出，土颗粒在强大的冲挤力下重排列，较少的颗粒被挤到大颗粒的缝隙中，形成二次沉降，从而使土体形成密度很高的板块，提高了路基强度和承载能力，有效地减少路基工后的沉降变形。经冲碾的路段沉降量在0 4cm，密实度提高0 3个百分点。暴雨过后，冲碾路段与未冲碾路段比较，经冲碾的路段表面坚实，雨水难以渗入，行车不易打滑和湿陷。通过半年多来对已完成的填方路基沉降观测，证明该施工工艺能够大大减少填方路基的工后沉降，有效保证了填方路基的填筑质量。
　　2、冲击碾压技术在公路工程施工中必须科学应用。在公路工程基底施工时，冲击碾压施工是否进行必须严格按照基底土质性质与天然含水量进行施工，必须先进行试验段施工再对非软弱土地基进行冲击碾压作业，严格遵循试验结果进行碾压遍数和沉降量的确定，并确保基底压实度在90%以上。在冲击碾压施工中必须防止软弹和震动液化现象的出现。当进行路基土方填筑施工时，如选用冲击碾压技术对黏性土、砂砾石和土石混合填料进行施工，必须在冲击碾压作业前进行试验段施工。如进行砂性土质路段施工时，不能选用冲击碾压施工的方式，对掺石灰或水泥改良的路基土方，改良后不应再进行冲击碾压。
　　四、结束语
　　综上所述，在公路施工中，路基施工占有重要地位。基于此，施工企业必须重视公路路基施工，冲击碾压技术作为路基施工的重要技术，其施工技术水平的高低对公路工程建设的整体质量起到关键性的作用。在路基施工中，必须严格按照施工规范进行施工，同时还要对施工现场的实际情况进行充分考虑及分析，加强冲击碾压技术在路基施工中的应用范围，加大对各种特殊路基的处理力度，只有这样才能提高公路施工的安全性及延长工程的使用年限。
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