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摘要：近年来，随着社会经济的快速发展和高速公路工程建设事业的不断进步，高速公路施工过程中的新技术、新工艺不断出现，冲击碾压施工技术就是一种典型的施工技术手段。本文将对冲击碾压施工技术工艺进行概述，并在此基础上就冲击碾压施工技术在高速公路施工中的应用，谈一下个人的观点和认识，仅供参考。
关键词：高速公路；冲击碾压施工技术；应用；研究
冲击碾压技术，即利用冲击式压实机（实际上一种振幅高、频率低的新型压实机械设备），结合压实轮，利用牵引设备拖动行驶滚动中将高位势能转化为动能对地面产生冲击压力；同时，还要辅以滚压以及揉压作用，从而使土石颗粒压实。随着密实度的不断增加，影响深度也会随之增加，以确保土体深层随冲击波传播压实。冲击碾压施工技术，作为一种高效的施工技术手段，在高速公路工程项目施工建设过程中，得以广泛的应用。
1、冲击碾压施工技术概述
现阶段高速公路施工过程中，采用了很多的新工艺、新技术，尤其以冲击碾压施工技术较为典型，其施工工艺如下图所示。
从冲击碾压施工技术和工艺特点来看，主要表现在以下几个方面。较之于低振幅高频率压路机而言，低频率高振幅是冲击压路机有其独特的应用优势，尤其表现为压力机具有较大的冲击力。一般可以达到15～30kJ，而且荷载数据也非常的高，可达到2500至3500kN，较之于地震波传播而言，其对路面的波动特别相像。该种压路机能够有效融合地面动能与热能，其产生的冲击力具有着强夯相重以及振击效果。同时，还要对挠度进行合理计算，在应用该技术时，挠度计算机和控制难度比较大。对于高速公路工程建设项目过程中，具体施工过程中可应用以下公式：f=f1+f2+f3+f4。上式中，f1、f2、f3和f4，分别代表预应力损失减掉以后的预加力产生上的拱度、梁段本身静载产生的下挠度、悬臂施工过程中的临时施工荷载产生的下挠度、混凝土随龄期增大徐变系数。此外，冲击碾压施工技术应用过程中，产生的冲击效果也非常的好。高速公路路基压实过程中，应用冲击碾压技术后，经测量路基压实度一定要达到95%以上；压实操作完成后，在路基水稳定性能检测时，发现路基水稳定性大大提高。由此可见，采用冲击碾压施工技术，可以有效提高高速公路路基本身的强度。
2、高速公路施工过程中的冲击碾压施工技术应用
2.1做好施工前的准备工作
高速公路施工过程中，在利用冲击碾压技术进行施工时，一定要先做好施工前的预处理工作，比如清表、土地整平以及地理管线标注等；然后在进行测量放线，并且确定控制轴线、碾压场地表线，结合沉降量、压实度标注，制定冲击碾压参数。实践中可以看到，由于高速公路工程项目施工建设以大面积施工居多，因此冲击碾压之前应当选择代表性、典型路段试验，并且获得参考信息数据，然后对人员、工具设备进行合理安排，对沉降以及压实度进行检测。压实度检测过程中，可根据碾压工段的长度对检测断面进行检测，以20米为检测断面，而且每一个断面上需布设三个检测点；在设置检测断面时，没有特殊的要求，仅在检测中线上的左右各设一个点。同时，还要对沉降、压实度信息数据进行准确记录，用以指导施工操作；该种技术主要用于基底施工，应对本地的土质、天然含水量分析论证，并且对非软弱基地试验，以确保基底压实度至少90%，而且还可以有效避免出现软弹、或者震动液化等问题。
2.2压实施工要点
从基本原理来看，冲击碾压施工技术，实际上是一种利用冲击力向土体深层扩展的操作工艺，该技术工艺在现代高速公路工程项目施工建设过程中的应用优势，主要表现在影响深。实际施工过程中，冲击压轮机的轮宽度为0.9米，其内边距1.17米，有效冲服的宽度可达4米；实际运行过程中，冲碾间隙是0.13米。从理论上来讲，只需对路基进行三十遍冲碾，即可使路基形成1米左右的加厚层。就冲击碾压施工技术而言，实际应用过程中，可将其冲击作用过程细化成两段。第一段是动能转化成势能，即通过牵引，依靠和地面之间的摩擦力，促使压实轮向外廓曲线前滚动，这时其重心在曲线的最低点；向前继续滚动以后，重心就会随之上移，此时牵引力产生的动能即可转化成势能，进而使缓冲机构有效发挥其作用；第二段是势能转化成动能。压实轮的重心在曲线最高点位置时，蓄能器缓冲液压缸即重新伸张，此时压力释放，并将势能转化成动能。其间，压实轮的速度会超过机身，这样可以对上段滞后位移进行弥补。就压实轮自身的特殊结构而言，如果向下线速度处于最大值，则压实轮动能也会同时达到最大；与地面接触过程中，会产生较大的冲击夯实力，随着地面获得的动能不断增加，激振效果也会越来越好。
2.3控制指标分析
高速公路工程项目施工建设过程中，路基填筑均以压实度来衡量施工质量，并作为施工的一个重要指标。路基填料性质、类型不同，参照的标准也存在着较大的差异，传统施工质量管控方式显然无法有效发挥效用。在此过程中，为了能够确保冲压效果，可以提高路床整体性、高速公路路基承载力，并且对冲击碾压指标优化设置，其中包括以下四个方面的内容。就碾压速度而言，压路机运作过程中的碾压速度、碾压效果之间呈负相关，即速度越慢，则碾压的效果就越好。单纯地就碾压效果而言，应当尽可能的降低碾压速度，然还要充分考虑到高速公路项目施工效率。在此过程中，应当对碾压速度合理管控，在碾压效果与效率之间找到一个平衡点。就碾压遍数而言，碾压的遍数、压实度之间呈正相关性，碾压遍数越多，土体的压实度就越强，但也有一个极限值，碾压遍数的影响会减弱，而且还会对压实效果产生不利影响。基于此，在确定碾压遍数时，应当根据土质来确定，建议适当提高压路机的吨位。就铺层厚度而言，为了能够有效提高压实效果，施工之前应当优选铺层厚度，这是由施工设备、工况来确定的；冲击压路机应用过程中，虚铺层的厚度一般在100至120毫米之间，压实厚度应当严格控制在80至100毫米之间。就碾压方式而言，压实效果会受到冲击碾压工序的影响，编排时应当严格遵循先慢后快、先轻后重以及先弱振后强振的施工顺序。
2.4施工注意事项
高速公路项目施工建设过程中，采用冲击碾压技术，应当注意如下几点。第一，优选机型。实践中，根据施工工况、实际环境条件，合理选择针对性、有效的冲击压路机。第二，降低含水量。具体施工时，应当对土体表面含水量进行严格控制，解决好该问题以后才能进行施工作业。第三，对构造物安全距离进行严格控制。为避免结构物被破坏，至少要保持1米的距离，而且桥涵建筑物填土的厚度应当至少2.5米。第四，路基整体一定要均匀。路基冲击碾压施工过程中，应当严格控制机械掉头的范围，以免太大而导致路基均匀性较差。同时，还要尽可能在连续冲击碾压段进行掉头，以此来提高冲击碾压效率。
结语：总而言之，冲击碾压技术施工效率高、费用低，在高速公路工程项目施工中的应用，可以有效减少工后路基沉降率，对于整体强度的提高，具有非常重要的作用。
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论文作者:左红良
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/13
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