摘要：湿陷性粉土地基土层遇水易变形，易沉降，在施工中一直是一个不小的问题，一旦处理不当，将存在较大质量安全隐患。G306国道项目大板路南通段新建道路路基处于湿陷性粉土地区，对施工来说是一个非常大的挑战。本文结合项目实例，经过试验探索，最终确定了最合理的湿陷性粉土地区冲击碾压技术地基处理方法，经质量检测各项指标完全符合施工及规范要求。实践证明，此方法完全值得类似工程施工去参考借鉴。
关键词：湿陷性粉土；冲击碾压；沉降；工程实例
1 基本情况
赤峰市中心城区G306北段道路改造工程和大板路南通工程位于内蒙古自治区赤峰市。其中大板路南通工程位于赤峰市小新地片区内，经过现场勘查，新建路基基本位于农田中，路基多为非自重湿陷性粉土，因此地基处理及路基填筑施工采用冲击碾压方法进行施工，地基经过冲击碾压并换填天然砂砾垫层后进行回填素土填筑路基。
2 冲击碾压工艺原理
冲击碾压原理：冲击碾压是由牵引车前进带动多边形双冲击轮滚动，冲击轮在行进滚动过程中，冲击轮的重心高低交替，大小半径产生位能落差与行驶的动能对地面材料产生静压、搓揉、冲击效果，进行高振幅、低频率的连续冲击碾压作业。
在三边形双轮冲击轮的一次冲击过程中，在牵引力的作用下，冲击轮的重心随着冲击轮前进而降低，同理，在冲击轮的一次碾压过程中，冲击轮的重心随着冲击轮前进而升高，进行蓄能，同时对地面产生碾压效果。依次类推，冲击轮的重心随着冲击轮前进高低起伏，不断对地面产生冲击和碾压效果，形成均匀且连续不断地冲碾作业，使土体达到均匀密实。
3 冲击碾压施工技术
3.1 施工准备
（1）施工现场对需要进行冲击碾压的地段，先按照设计图纸开挖至待处理层，再进行清理整平，这样能保证在冲碾时对地面均匀传递冲击力，从而提高冲击碾压效果，达到最佳碾压状态。
（3）施工现场封闭交通，根据施工计划和实际工程量配备足够的施工机械及人员，配备经过校验的测量、试验仪器，现场临时设施准备齐全，满足施工需要。
3.2 测量放样
测量人员按照设计图纸放出设计中线及边线，布设沉降观测点，可以通过白灰布点用水准仪观测，或利用全站仪实际准确测量坐标进行沉降观测。测出冲击碾压前的初始标高，以便后续确定冲压后的冲压沉降量。
3.3 冲击碾压方法
3.3.1 碾压顺序
冲击式压路机冲击碾压顺序为由道路两边向道路中央进行碾压，一次碾压长度一般为200~300m，两边需留置20m掉头缓冲弯道，由实际情况而定，但不宜过短。碾压区是需要冲击碾压的区域，缓冲区是压路机进行转弯掉头的区域，此区域一般事先经过碾压处理，以便于施工碾压。
冲击碾压采用排压法，碾压遵循“由边向里”的碾压顺序。开始碾压时，压路机首先沿着道路一侧从缓冲区开始沿道路纵向驶向碾压区进行冲击碾压；待使出碾压区后，在缓冲区进行转弯掉头，沿着道路中心线进行反向冲击碾压，依次类推，当压路机年压制另一侧边缘时，即完成一遍冲击碾压，然后进行来回往返碾压直至完成作业。
值得注意的是，由于压实轮弧形的构造特点，碾压一遍形成波浪形地面，因此每碾压5遍完成后，需要用平地机配合振动压路机整平碾压。若多次碾压完后波浪起伏较大，严重时会产生跳车现象，继而影响车速和冲击效果，需要用平地机配合振动压路机整平碾压后，方可再次进行冲击碾压，以保证后续压实质量。
3.3.2 碾压遍数
冲击碾压达到不重叠碾压整个表面为1遍。根据相关规范及前期施工经验，一般低填方路段的湿陷性粉土地基处理，冲击碾压一般为15～20遍为宜，具体碾压遍数由现场实际施工情况进行确定，保证经检测各项指标均能达到要求。
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3.3.3 碾压速度
开始施工前地面比较松散，初始压实度比较低，为避免冲击坑太深，机械行驶困难，冲击碾压不均匀，因此每层开始碾压前5遍速度不宜过快，速度控制在10km/h左右，后续碾压速度可以适当提高，但不宜超过15km/h，以保证碾压质量。压路机转弯掉头时，速度可以适当加快，以提高施工效率，但必须保证每个碾道的搭接及重合要求。
3.3.4 碾压要点
（1）横向排压
每遍第二次的单轮由第一次两轮内边距中央通过，由于冲击式压路机两个冲击轮之间的距离为1.17m，单个冲击轮宽度为0.9m，造成第二次碾压两轮内边距中央两侧形成理论冲击碾压间隙0.13m。因此，要求第2遍碾压时，第一次向内移动0.2m进行冲击碾压，这样就能补充碾压第1遍的碾压间隙；第3遍再恢复到第1遍的位置冲击碾压，依次类推，可以保证全断面碾压。
（2）纵向错距
由于冲击式压路机轮为不规则多边形，碾压后地面必定形成高低起伏的波浪形，因此每遍碾压纵向应该相错1/6的轮周距，第2遍碾压完后恢复到第1遍位置开始碾压，依次从一侧向另一侧推移完成全部碾压遍数。
（3）其他注意事项
① 在基底冲击碾压前应避免先开挖结构物基础、管涵等，待冲击碾压完成后再进行构造物基础开挖。
② 冲击碾压前，记录好清表前地面高程，水准点，中桩位置原始资料，以便以后用前后数据进行对比以确定冲击压实后的沉降量。
3.4 试验检测
（1）每冲击碾压5遍，进行一次沉降量、压实度、含水量等数据检测。冲击碾压最后5遍的沉降量不大于1cm，碾压面下1m深度范围内的土的压实度不低于90%。
（2）冲击碾压遍数完成后要进行湿陷系数检测。按每50m一个横断面，每个横断面布置3个点，分别是路基中线、距离左右边线1m处，进行检测试验，检测深度为处理后地表下1m范围，湿陷性系数分别在处理后地表下0.3m和0.8m深度分别取样进行检测，保证湿陷系数小于0.015。
4 效益分析
（1）冲击式压路机冲击碾压有效压实厚度可达1m~1.5m，行驶速度一般在10~15km/h；而振动式压路机的压实厚度为0.2~0.3m，碾压速度为2~4km/h；虽冲击式压路机碾压变数增加，冲击式压路机较振动式压路机综合施工效率提高了3~4倍，所以综合效率相差较大。冲击压路机代替振动压路机对缩短工期、提高效益效果显著，同时降低了一些生产成本。
（2）冲击式压路机冲击碾压可以实现连续冲击，影响深度可达到5m，影响深度是同吨位振动压路机的3~4倍，冲击式压路机具有强夯冲击和振动碾压的双重效果。冲击碾压可以改善土层抗液化能力，消除湿陷性，减少将来可能出现的差异沉降等，可以有效保证施工质量。
5 总结
经过本工程实际施工总结及结合相关过程施工经验，冲击碾压施工工艺已能熟悉掌握。通过采用冲击碾压方法，提高了工作效率，保证了工程质量，降低了投入成本，湿陷性粉土地区地基处理及路基填筑施工问题得到了完美解决。冲击碾压施工工艺非常值得全面推广，冲击碾压工艺用于基础设施建设，必定会有一个无比光明的前景。
参考文献：
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[4]《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ 1-2008）.
论文作者:李邦仁
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/27
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