沖擊、振動壓路機的比較及其在施工中應用

  王藝    萬德廣

河南省交通公路工程局   范縣地方道路管理所

    沖擊式壓路機是近幾年新出現的一種新型壓路機。由于它在路基工程中具有振動壓路機所不具有的優點，所以它的出現備受關注。特別是對路基經常產生沉降變形的高速公路，沖壓路機可有效減少路基的工后沉降與差異沉降，保證路堤的整體穩定性，提高了路基的強度與均勻性。

    在豫東某高速路的施工中，采用了CYZ25沖擊壓路機。有效壓實深度達1m，所以決定路基每三層約80cm進行一次沖擊壓實，即對已成型的路基進行檢驗性追加沖碾，以提高路基強度和均勻性，降低沉降。本篇所要論述的即是路基達到三層后先行實驗路段。

1、壓實原理及特點

    振動壓路機的碾壓速度、壓實厚度及鋪層厚度是影響其壓實效果和生產率的重要參數，通常振動壓路機的最佳碾壓速度是36～km/h．最佳壓實厚度是30～50cm，而沖擊式壓路機大大提高了碾壓和有效的壓實厚度。它改進了壓實工藝、更新了碾壓技術、改變了壓實方式。它由牽引車帶動非圓形輪連續滾動，其三邊形滾輪的大小半徑產生位能落差與行駛的動能對路基十形成了高振幅、低頻率的沖擊壓實，這種高振幅、低頻率的壓實特點與振動壓路機的高頻率、低振幅不同。  CYZ25的行駛速度為l0～15km/h．雙輪靜重l2t，施工最佳行駛速度12km/h，可對大體產生200～250t的沖擊力，相當于1111～1543kPa，比普通振動壓路機增加了l0倍，壓實影響深度可達5m。有效壓實深度lm。遠遠超出了振動壓路產生的有效壓實深度，沖擊碾壓功達到了超重擊實功。使路基填料更接近彈性狀態。

2、壓實工藝

    沖擊式壓路機的技術特點和壓實原理決定了它的壓實工藝不同于振動壓路機，CYJ25沖擊壓路機的雙輪各寬90cm，兩輪內邊距ll7cm，所以行駛兩次為一遍，其沖碾寬度為4m,每次的沖擊力按沖碾輪接觸地面邊緣與地表以45°夾角向土體內分布土壓力。每遍第二次的單輪從第一次兩輪內邊距的中央通過。形成的雙邊間隙為0.13m，其沖擊力具有向路基深層擴散分布的沖擊式壓路機向前行駛在縱向沖碾地面所形成的峰谷狀態，應以兩遍為一沖擊單元。當兩遍沖擊時，調整轉彎半徑，達到波峰與波谷的交替沖碾，從而使地面峰谷減小，地表接近平整。

3、沖擊前的準備

    實驗段所用土質為低液限粘土，塑性指數IP為14.6，液限為為33.8，塑限為l9.2，擊實實  驗最大干密度為1.8g/cm³，最佳含水量為12.9％，實驗段長l60m，共設置了8個檢測點，并在沖擊前測量各點高度、壓實度及含水量。

    在路基土填至80cm時進行第一次沖擊施工，在沖擊前三層均按正常施工程序用振動壓路機碾壓至國家標準以上，再進行沖擊碾壓，每次沖擊10遍，并在沖擊前測量各點高程、壓實度  及含水量。在沖擊5遍、8遍、l0遍后，分別檢測一次布控點的壓實度、含水量及高程。具體  數據詳見表1。

表1    沖擊前、后實度、含水量及高程平均值的數據比較

    注：K為壓實度平均值   W為含水量平均值    H為高程平均值

4、對沖擊結果的探討

    由表l可知，未沖擊前現場壓實度平均值為97.3％；沖擊5遍后，提高到99.2％，沖擊8遍后，現場壓實度平均值達到100.2％；沖擊l0遍后，現場壓實度平均值達到101％。從表l中數據可比較出，前5遍每遍壓實度提高了0．38％；5～8遍每遍提高了0.33％，8～10遍每遍提高了0.4％。從壓實度的變化中可以看出，沖擊式壓路機的擊實功相當于超重型擊實標準的擊實功，這種高能量的壓實功能的提高出現，勢必會帶來技術標準的提高。

    含水量在前5遍增加，而后5遍下降。顯然，在前5遍的沖擊中，由于路基土的毛細作用．深層路基土中的水分在沖擊下上升，使得含水量增加；在后5遍的沖擊中，毛細作用不再明顯=而由于密度繼續增加，含水量表現出下降。

    在密實度增加的同時，高程平均降低了1.1cm，沉降率是1.4％。這必將使工后路堤自然沉降率大大下降，有效避免了路堤差異變形所引發的裂縫和其他常見病害，也保證路了基的穩定性，使囚路基沉降帶來的各種隱患大為減少。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)