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技術(shù)概述

自1995年沖擊壓路機(jī)引入我國(guó)以來，自上世紀(jì)90年代沖擊壓路機(jī)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)以來，已在道路、機(jī)場(chǎng)、大壩以及填海等眾多工程領(lǐng)域發(fā)揮出無可取代的作用，其主要產(chǎn)地分布于河南，陜西等地區(qū)，其中以河南省鄭州市的產(chǎn)銷量*為密集，以中航設(shè)備和宇通重工（鄭州哈威）兩大生產(chǎn)廠家為核心，以多地市多個(gè)經(jīng)銷商為輻射的銷售網(wǎng)絡(luò)占據(jù)了國(guó)內(nèi)沖擊壓路機(jī)較高的市場(chǎng)份額。

國(guó)內(nèi)主要沖擊壓路機(jī)產(chǎn)品類型

由曲線為邊而構(gòu)成的正多邊形沖擊輪在位能落差與行駛動(dòng)能相結(jié)合下對(duì)工作面進(jìn)行靜壓、搓揉、沖擊。其高振幅、低頻率的沖擊碾壓產(chǎn)生的巨大沖擊力使地表下深層土石的密實(shí)度不斷增加，使沖壓土體更接近于彈性狀態(tài)，具有克服路基隱患的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，是土石工程壓實(shí)技術(shù)的*新發(fā)展。與一般壓路機(jī)相比，其壓實(shí)土石的效率提高3～4倍（考慮上料、攤鋪、平整的工序），破裂水泥路面效率更高。

我國(guó)公路部門除個(gè)別省份外均已采用了沖擊碾壓技術(shù)，其主要應(yīng)用領(lǐng)域是：

①高路堤、路床、填挖交界路基的沖擊增強(qiáng)壓；

②濕陷性黃土等軟弱地基、路塹的沖擊碾壓處理；

③路堤等的分層填筑碾壓；

④舊砂石路、舊瀝青路的沖擊碾壓與加寬部分的增強(qiáng)補(bǔ)壓；

⑤水泥路的沖擊破碎碾壓等。
　　

目前大部分雙輪三邊形沖擊壓路機(jī)的能量為25kJ，五邊形為30kJ。

沖擊壓路機(jī)所具有的動(dòng)力來自于三部分：

1）沖擊輪重心位置提升所蓄的勢(shì)能；

2）沖擊輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能；

3）沖擊輪在滾動(dòng)過程中克服土壤變形所作之功。顯然沖擊能量的大小與碾輪的質(zhì)量、質(zhì)心的高度、牽引的速度、非圓形輪廓的邊數(shù)和土質(zhì)等參數(shù)有關(guān)。但沖擊輪的勢(shì)能是基本的，可表征的，其它方面的動(dòng)力不易表征，故采用沖擊輪的勢(shì)能作為沖擊壓路機(jī)的型號(hào)。

不同類型沖擊壓路機(jī)的適用范圍與效果

注：★——表示適合，應(yīng)優(yōu)先選用；△——表示效果一般；×——表示不能采用。

五邊形沖擊壓路機(jī)　                                                             三邊形沖擊壓路機(jī)

沖擊碾壓原理示意圖

路基沖擊壓實(shí)

利用多邊形滾輪的大小半徑產(chǎn)生位能落差與行駛的動(dòng)能相結(jié)合沿地面對(duì)土石材料進(jìn)行靜壓、搓揉、沖擊的連續(xù)沖擊碾壓作業(yè)，形成高振幅、低頻率的沖擊壓實(shí)原理。目前以25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機(jī)為例，其雙輪靜重12t，行駛*佳速度為9-12km/h，對(duì)地面產(chǎn)生集中沖擊力200~250t，相當(dāng)于1111~1543kPa。這種高能量沖擊力周期性連續(xù)沖擊地面，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波，向下具有地震波的傳播特性，產(chǎn)生的沖擊碾壓功能達(dá)到超重型擊實(shí)功，可使地下深層的密實(shí)度不斷累積增加，滿足重型標(biāo)準(zhǔn)90%壓實(shí)度以上的有效壓實(shí)厚度，視不同土石材料性狀達(dá)1.5~2.0m，比現(xiàn)有振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械有更好的壓實(shí)功效，使被沖壓的土石填料更接近于彈性狀態(tài)，顯示出克服土石路基隱患的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

（一）施工流程及施工工藝
1、施工流程

2、施工工藝
2．1  沖擊壓路機(jī)的技術(shù)特性決定較現(xiàn)行常規(guī)壓路機(jī)不同的壓實(shí)工藝，不采用現(xiàn)有壓路機(jī)壓半輪或部分重疊碾壓的施工方法，而是以沖擊力向土體深層擴(kuò)散分布的性狀，提出新的沖擊碾壓方法與施工工藝。沖擊壓路機(jī)雙輪各寬0.9m，兩輪內(nèi)邊距1.17m，行駛兩次為一遍，其沖碾寬度4m。每次沖擊力按沖碾輪觸地面積邊緣與地表以45°-φ/2夾角向土體內(nèi)分布土壓力。每遍第二次的單輪由第一次兩輪內(nèi)邊距中央通過，形成的理論沖碾間隙雙邊各0.13m，當(dāng)?shù)诙榈牡谝淮蜗騼?nèi)移動(dòng)0.2m沖碾后，即將第一遍的間隙全部碾壓。第三遍再回復(fù)到第一遍的位置沖碾，依次進(jìn)行至*終遍數(shù)。沖擊壓路機(jī)向前行駛在縱向沖碾地面所形成的峰谷狀態(tài)，應(yīng)以單雙兩遍為一沖壓?jiǎn)卧?dāng)雙數(shù)遍沖壓時(shí)，調(diào)整轉(zhuǎn)彎半徑，達(dá)到對(duì)形成的波峰與波谷進(jìn)行交替沖碾，使地面峰谷減小，表面接近平整。沖擊壓路機(jī)一般按順時(shí)針與逆時(shí)針方向每五遍交換作業(yè)。各種土石地基沖碾20-40遍可以使地基形成厚1.5-2.0m的均勻加固層。

2．2  雙輪沖擊壓路機(jī)碾壓一次的計(jì)算寬度為2米，經(jīng)錯(cuò)一個(gè)輪寬碾壓，沖壓一個(gè)來回后，計(jì)算碾壓寬度是4米，按此方法計(jì)算，全部場(chǎng)地面積均碾壓一次算一遍。

2．3  施工場(chǎng)地寬度大于沖擊壓路機(jī)轉(zhuǎn)彎直徑的兩倍時(shí)，以道路中心線對(duì)稱地將場(chǎng)地分成兩半，壓實(shí)道線如附圖1；施工場(chǎng)地的寬度小于兩倍轉(zhuǎn)彎直徑，可按附圖2的碾壓方式進(jìn)行，并根據(jù)實(shí)際情況在施工場(chǎng)地的兩端設(shè)置所需的轉(zhuǎn)彎場(chǎng)地。

2．4  沖擊壓實(shí)機(jī)行駛速度宜在9~12km/h。如果路基表面出現(xiàn)較明顯的凹凸，致使壓路機(jī)顛簸嚴(yán)重，以至不能保持規(guī)定的行駛速度，應(yīng)馬上停機(jī)，路基單位用平地機(jī)平整路基表面，然后再繼續(xù)施工。

2．5 當(dāng)土的含水量較低時(shí)，宜于前一天灑水浸潤(rùn)。施工過程中出現(xiàn)揚(yáng)塵情況時(shí)，影響機(jī)械速度和沖壓操作人員視線時(shí)，應(yīng)配合刮平機(jī)平整和灑水。

2．6  沖擊壓路機(jī)的壓實(shí)效果以沉降量和壓實(shí)度兩項(xiàng)指標(biāo)來反映，分別在沖壓前和沖壓后進(jìn)行檢測(cè)，其中，沉降量檢測(cè)時(shí)每10-20米取一個(gè)斷面，每個(gè)斷面取4-8個(gè)點(diǎn)，以中線對(duì)稱布置。壓實(shí)度的檢測(cè)深度應(yīng)位于表層20厘米深度以下，檢測(cè)密度根據(jù)有關(guān)規(guī)定確定。

安景高速公路路基土方?jīng)_擊碾壓　　　　　　　　　　　　　　六武高速公路填石路基沖擊碾壓

水泥混凝土路面沖擊碾壓破碎

（一）應(yīng)用特點(diǎn)
舊砼路面的改建傳統(tǒng)的做法是用重力錘或重力沖擊錘斷裂面板，再用壓路機(jī)穩(wěn)壓，上面鋪筑面層。采用沖擊壓路機(jī)可以將舊砼路面的破碎與壓實(shí)兩個(gè)過程合二為一，施工速度比傳統(tǒng)方法快得多。
沖擊壓路機(jī)由牽引車帶動(dòng)非圓形輪滾動(dòng)，多邊形滾輪的大小半徑產(chǎn)生位能落差與行駛的動(dòng)能相結(jié)合沿地面對(duì)土石材料進(jìn)行靜壓、搓揉、沖擊的連續(xù)沖擊碾壓作業(yè)，其連續(xù)性的高幅低頻沖擊力沖擊破碎砼面板，產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊波向板下基層和土基傳播，壓實(shí)影響深度歲沖壓遍數(shù)遞增，使沖擊破碎后的板塊得以壓實(shí)穩(wěn)固，形成強(qiáng)度高的路面底基層，從而達(dá)到了大大減少原路面板反射裂縫，提高原路基路面的密實(shí)度與承載能力的目的。

（二） 沖擊壓實(shí)設(shè)備
進(jìn)行破碎改建項(xiàng)目的沖擊壓實(shí)機(jī)一般為30千焦型（太小、太輕則破碎效果不好），其性能參數(shù)如下：
整機(jī)質(zhì)量（t）             15. 5
沖擊靜能（kJ）             20
壓實(shí)寬度（m）            2×1
工作速度（km/h）          9~12
轉(zhuǎn)彎半徑（m）             6
有效壓實(shí)深度（m）       1.0~1.5

（三）沖壓施工工藝
1、沖壓前的準(zhǔn)備工作
A、應(yīng)根據(jù)面板的完整狀況將面板分成不同類型，確定不同的沖壓方案。
B、施工放樣，由于沖壓產(chǎn)生較大沖擊波會(huì)對(duì)沿線橋涵等構(gòu)造物產(chǎn)生破壞，因此在施工時(shí)應(yīng)予避讓，現(xiàn)場(chǎng)按試驗(yàn)段提供的避讓距離用黃線標(biāo)示出作業(yè)控制區(qū)。
C、測(cè)點(diǎn)布設(shè)，為了對(duì)破碎狀態(tài)和沉降量進(jìn)行檢測(cè)，施工前沿各個(gè)車道中心線縱向間距20m一排設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)。
D、防水，為防止沖壓過程中下雨，需準(zhǔn)備好防雨用雨布。
E、做好原地面高程測(cè)量以及板塊破損調(diào)查。
F、對(duì)于大坑槽沖壓前應(yīng)用碎石填平。
G、對(duì)于半幅通車半幅施工的情況，應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施防止震裂新鋪路面。
H設(shè)專職檢查員負(fù)責(zé)沖壓區(qū)域的安全管理，嚴(yán)禁車輛出入。

2、沖壓施工
A、沖壓順序  砼面板在水平方向所受約束愈小，破碎效果愈好，故在施工中選定從路肩、行車道、超車道的順序依次沖壓。
B、沖擊壓路機(jī)的行駛路線宜按圖3.2.2方式進(jìn)行，當(dāng)直行沖擊碾壓數(shù)遍，破碎效果不合適時(shí)可嘗試走“S”形路線。
C、行駛速度約為7~9km/h，壓密階段可加快至9~12km/h。
D、同一條路因地質(zhì)狀況、路面強(qiáng)度等不同，會(huì)產(chǎn)生不同的破碎程度，施工時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際破碎狀況及時(shí)調(diào)整沖壓遍數(shù)，防止出現(xiàn)過度破碎或破碎不夠等現(xiàn)象。
E、特殊路段處理  如在沖壓過程中發(fā)現(xiàn)局部路段出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象，應(yīng)停機(jī)檢查。在確認(rèn)為“彈簧”后，應(yīng)把“彈簧”層挖除，然后回填碎石，找平后用普通壓路機(jī)分層壓實(shí)，再用沖擊壓路機(jī)沖壓同樣遍數(shù)，以避免產(chǎn)生差異沉降。
F、注意事項(xiàng) 須嚴(yán)格在標(biāo)示的作業(yè)區(qū)內(nèi)施工，沖壓過程中派人觀察沿線構(gòu)造物，防止出現(xiàn)異常破壞現(xiàn)象。沖壓過程中如下雨應(yīng)立即停止作業(yè)并做好作業(yè)區(qū)遮蓋工作，防止雨水滲入路床等。

（四）質(zhì)量控制
1、舊水泥混凝土路面板塊宜破碎成50cm左右的板塊，各板塊之間應(yīng)相互嵌鎖，不應(yīng)過度破碎松散。
2、沖擊碾壓后的沉降應(yīng)趨于穩(wěn)定，一般以*后2遍的平均沉降量不超過5mm為準(zhǔn)，或者其平均沉降量為總沉降量的5~10%,具體數(shù)值可結(jié)合實(shí)際情況，通過試驗(yàn)確定。
3、控制沖壓遍數(shù)，一般五邊形沖擊壓路機(jī)10~20遍，根據(jù)原路基路面狀況通過試驗(yàn)確定。在沉降達(dá)到要求后，對(duì)面板的破碎狀況進(jìn)行檢查，若達(dá)不到要求應(yīng)繼續(xù)沖壓，每2遍檢測(cè)一次，直到滿足要求為止。
4、沖擊路面板塊的破碎程度在視覺上大致呈忘網(wǎng)狀分布（如下圖），且不宜過碎，大于60CM的破碎塊數(shù)量不宜超過30%。

合水路砼路面沖壓改造  　　　　　　 銅陵S321砼路面沖壓改造   　　　　　　沖壓后產(chǎn)生的路面裂紋

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