摘要：介绍了冲击式压路机的工作原理，结合临沂市疏港中路路基施工实例，探讨了加强路基压实度、减少沉降量的具体措施。

关键词：冲击式压路机；工作原理；压实度；沉降量；措施

Abstract: this paper introduces the working principle of impact type roller, combined with the middle of linyi dredging port subgrade construction example, discusses the strengthen roadbed compaction, reducing the settlement of the specific measures.

Key words: impact type roller; Working principle; Compaction degree; The settlement; measures

中图分类号: TU6 文献标识码：B文章编号：T2012-03（03）9023

1工程概况及条件

临沂市疏港中路西起临沂市岚济路路边，东至临沂市坪南公路。我单位施工的路段为K1+200-K7+109,道路横跨河流及一些排水沟，本条道路是临港产业区的东西方向的城市主干道路。道路全长5909m，规划道路红线为60m，23m的行车道。沿线多为村庄农田，在K3+200～K4+800地段由于地处丘陵地带，东西方向地势起伏较大，尤其是路基填方高，有的地段换填达10m以上，且大量为石方或土、石混填，当施工工期紧、成型路基的自然沉降时间又不足，而现有静碾及振动压路机的施工在客观上还不能有效地解决土石高填路基基础的差异变形，为了达到压实的要求，减少沉降量，提高路基压实密度。采用了冲击式压路机进行压实施工，工程于2010年7月施工完毕通车，目前使用状况良好。

2冲击式压路机工作原理冲击式压路机的压实是依靠冲击力、振动力和碾静重压力三者 共同作用(图1)。

图1 冲击式压路机的工作原理 (1)压实机质心位于最高时坠落而发生的冲量；(2)压实轮以一定速度旋转和跳动引起的振动；(3)压实轮静重在滚动过程中压实土基时做功。冲击式压路机以其静止时的势能来标定，这个势能在运动时产生动量，从而转化成很大的冲击力的。如6800-25型冲击压路机质量为15t，其势能E为25KJ、冲击力为250t，是压实轮质量的 16倍。

3对冲碾路段的要求及注意事项

1)冲击式压路机工作时冲击能量大，压实外缘应与路肩外缘保持1m的距离，以免损坏路肩。

2)工作时遇结构物应调头，安全距离应为5m。管涵、拱涵以上的填方＞2.5m，板涵顶上填土＞3m时方可对路床进行冲击压实作业，否则仍应视为结构物。

3)路床的补强压实与高填方时每2m的补强压实最好松铺一层30cm以上的填料。

4)如表面干燥要适量洒水，防止表面粉尘化，影响能量深层传递。

5)车辆转弯时应每次调整转弯路线，使冲击凸轮落点不致重复前次落点，以减少波浪现象。

6)用冲击式压路机冲碾路基时应大面积的进行，长度至少应＞100m，以便于压路机冲击时提高行驶速度，增加激振效果。

4冲击式压路机的应用

临沂市疏港中路公路路基K2+200-K4+300段全线采用冲击式压路机补压（20遍），路基填高＞10m路段每填高2m补压一次（20遍），土石混填及填石路段每填高2m补压一次（20遍）。本标段所有高填方路基统一采用20遍碾压进行补压。为满足工程要求购置一台YT25型冲击式压路机，在K2+200～K4+300段分别进行分层补压试验。

YT25（三邊弧形）冲击式压路机为例，其冲击压路机双轮各宽为0.9m，两轮内边距1.17m，质量为16t，最大冲击力能达到25KJ，夯实能影响深度最大为5m，冲碾宽度为4m；冲击式压路机振动的振幅高达0.22m，其频率在正常速度时为2Hz.振幅一般为2mm，大振幅振动使被压土壤或其他填料参加振动的质量增多，从而增加压实影响深度和压实度。

根据施工经验，冲击式压路机的行驶速度控制在12～15km/h为宜，碾压遍数10～40遍不等。冲击式压路机每台班生产率为10000m2，其效率为振动压路机的5倍。

为了获得最佳冲击效果和最合理的冲碾遍数，在K2+200～K2+300段做高填方试验路段。

4.1 试验路段准备工作

冲碾前统计冲击路段填筑高度、层次、已经用于填筑的土的物理（力学）性能实验结果（包括颗粒分析、液塑限、最大干密度、最佳含水量、CBR值及天然含水量），在路基上有规律的布置一系列测点，用白灰作出标记。实验段选在50区域第20层，此段用土为含细粘土砂（液限ωL=35.5%、塑限ωP=25.7%、塑性指数IP=9.5%、最大干密度ρd=1.961、最佳含水量ω=12.4%、CBR值为7.2%）。在K2+200～K2+300段，路基按每20m一个断面，每端面布置3个测点，分别在路基中线、距离左、右边线1m处。然后用水准仪测量高程（或相对于某固定点的读数），记录第一组测量数据（即冲碾前的高程），再用灌砂法检测所布测点的压实度，记录第一组试验数据（即冲碾前的压实度）。注意压实度的测点应避免与高程点重复，此时的压实度应是测点以下30cm的数据。

4.2 具体冲碾过程

（1）冲碾时压路机先从路基一侧边缘行驶，行至终点时转弯反向沿线路中心向起点行驶，行至起点再转向路基边侧行驶，牵引车行驶应使压实轮的轮迹应重叠三分之一以上，以保证弧形轮中间的部分被冲碾到，就这样一环一环的进行。当压路机轮迹到达另一侧边缘时完成冲碾一遍。由于压实轮弧形的构造特点，冲碾一遍结束时仍有部分路基未被冲碾到，此时应接着进行第二遍、第三遍……，当冲碾完成五遍时整个路基基本上都被冲碾到，此时停止冲碾，进行压实度和高程检测。

（2）先准确恢复测点，测出测点高程，记录第二组测量数据（即冲碾第五遍时的高程）。由于路基上部约30cm厚范围内的土已被冲碾结块或松散，所以检测压实度时应该在测量处挖掉30cm深的表层土样，再按正常检测方法进行，记录第二组数据（即冲碾五遍时压实度）。

（3）然后冲碾继续进行，检测并记录冲碾第5遍、第10遍、15遍、20遍、25遍的高程和压实度数据并将结果整理汇总成表（表1）。

表1高程和压实度数据结果汇总 （单位：mm％）

4.3实验结果

从表1可看出，路基冲碾后可以减少沉降量4.5～5.8cm，压实度提高5个百分点以上，能够达到设计的要求。当冲碾完成20遍时，冲碾效果已较理想，所以路基每次冲碾时应不少于20遍为宜；厚度宜控制在每2.0m为一层进行冲碾，分层冲碾时应注意搭接重合部分宜大于2.0m；从试验效果分析，压路机的行驶速度宜控制在15km/h左右，这就要求填筑层要有一定的工作长度，好让机械能达到要求的速度。

经过试验及大量的检测数据表明，冲击碾压基础的效果良好，具体表现在以下几个方面。

(1)提高了路基压实度。各种类型路基，经过冲击碾压足够遍数，在不同深度范围内，压实度均有不同程度的提高。碾压后，压实度可达96％以上。

(2)增强了路基土的水稳性。经碾压后，土工实验表明，在影响深度内湿陷性样品检出率大幅度降低，饱和前后压缩性指标变幅减小。

(3)提高了路基整体强度。根据土工试验结果，大部分碾压路段路基回弹模量增大，弯沉值减小。说明冲击碾压后路基土强度及承载能力提高，弯沉变形得到改善。

(4)减少工后沉降，提高路基稳定性与抗变形能力，疏港中路14m高填方采用冲击压实技术,每层填料厚度2.0m、平均压实度为96%,竣工1年后沉降率为0.12%,碾压填层2m后冲击碾压20遍,沉降率为0.1%。

(5)提高路基的强度与均匀性冲击式压路机对达标路床进行检验补压有利于延缓路面的早期损坏，提高路面质量。临沂市疏港中路路压达标路基经25kJ冲击式压路机碾压20遍，平均下沉4.5～6cm，在2.0m厚层内压实度增加3%～5%， 达到全路基直接检验并补充追加压实，路基下2.0m形成连续、均匀、密实的加固层。

5结语

（1）冲击压实技术是一种高速压实方法，适合于处理厚铺层路基压实，是夯实与滚动压实技术的结合，该压实技术保持了低频率大振幅夯击，冲击波穿透力强，影响深度大，压实效果好的特点，又吸取了滚动压实法效率高，机动性好的优点，较大地增加了对路基土石方的压实能量，特别适合于高填土厚铺层的基层压实施工。

（2）用冲击式压路机冲碾过的路基，不仅达到理想加强补压的效果，而且降低了路基的沉降量，缩短了路基的沉降时间，提高了路基的稳定性和承载力。

（3）在我国高等级道路施工中，特别是高填方路段，冲击式压路机已被列入必须使用的机械。随着车辆载货能力的增加和高速行驶的需要，对道路的质量要求也越来越高，冲击式压路机的应用将更加广泛。

参考文献

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张忠彦（1975—），男，工程师、一级建造师、注册试验工程师。毕业于山东省城建学校交通土建专业，现任山东天元路桥工程有限公司经理助理、项目经理，从事道路桥梁施工管理16年。发表专业学术论文4篇。

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