总３６４期 交通世界・建养机械 ２０１５年第２２期（８月上） 凸块式振动压路机在路基填筑施工中的应用 李洪伟，宋迎春 （交通指挥部应急救援工程技术研究所，北京１ ０００ １ １） 摘要：结合甘肃营盘水一双塔高速公路工程中凸块式振动压路机的应用情况，通过现场对比试验，分析了凸块式振动压 路机在黄土及特殊土质压实施工中的重要作用，总结了凸块式振动压路机的主要施工工艺，介绍了凸块式振动压路机 在土石混合料及软质石方路基填筑施工中的应用，最后分析了凸块式振动压路机在推广应用中存在的问题。 关键词：凸块式振动压路机；高速公路；路基压实 中图分类号：Ｕ４１ 文献标识码：Ａ ０引言 凸块式振动压路机广泛的应用于公路工程路基填筑 施工中，由于其可自由拆装成普通单钢轮振动压路机、 基本适用于所有类型土的压实施工，且具有压实效率 高、效果好等特点，基本上完全取代了传统的拖式羊足 碾，成为了公路路基压实机械中的佼佼者。 营盘水～双塔高速公路是定边～武威国家高速公路 联络线（Ｇ２０１２）的重要路段，也是甘肃省高速公路网规 取土场 表１：各取土场细粒土主要技术指标 １ ２ ３ 取土深度ｍ ７ｍ ６ｍ ４ｍ 最大干密度ｇ／ｃｍ 最佳含水量％ 对应填筑段 １ ８４ ｌ１．８ １ ９４ １１．１ ｌ ９３ １０．４ Ｋ４０５＋３４０．４ｌ０ Ｋ４０５＋２９０．３４０ Ｋ４Ｏ５＋２２Ｏ ２９０ 达到设计和规范要求所需机械设备的规格型号、最少碾 压遍数、碾压速度、最大松铺厚度、松铺系数、最佳含 划的重要组成部分。位于甘肃省北部腾格里沙漠和祁连 山余脉向黄土高原过渡地区，其中土建第三驻地办（北京 双环工程咨询有限责任公司）管辖的Ｋ３８４＋９００～Ｋ４１ １＋９００ 段正处于典型过渡段，穿越多个大山丘和大冲沟，全段 水量及碾压时含水量允许偏差，总结施工工艺，修正施 工方案，为全路段施工提供指导性参数，为合理地利用 资源提供科学依据。 试验路段的主要机械配置为：１台临Ｉ９５６装载机负 多为高填深挖路段，土石方工程量巨大；过渡区黄土覆 盖层较薄，随地质走向和开挖深度不同，土、石质变化 责摊铺及整平，２台柳工６２０Ａ压路机负责碾压，６辆双桥 ２０ｔ自卸车负责运送土石方材料，２台小松３５０挖掘机负责 都较大，因此，做好该段路基填筑工作非常重要。为此 第三驻地办在土石方压实方面进行了多种补水和机械组 合的尝试，经过大量现场试验和总结，最终选定凸块式 振动压路机作为本段落的主要压实工具，本文将它在压 实特殊土质上发挥的重要作用介绍如下。 挖装填料，２台徐工１８０平地机负责整平，２台洒水车负 责现场补水。按交通部ＪＴＧ Ｆ １ ０—２００６ 公路路基施工技 术规范 要求，确定试验段土方填筑工艺流程为：采用 洒水车配合挖掘机在取土场进行闷料，提高细粒土（黄 土天然含土量较低）含水量，使其达到最佳含水量。在 定格布料后（填筑松铺厚度为３０ｃｍ），利用装载机进行 １试验效果对比 营双高速公路ＹＳ６合同段路基填土初次试验段 使用的细粒土取于Ｋ４０５＋５００—６００（一号取土场）、 摊铺，平地机整平，并做出２％的路拱横坡，洒水车补 水，压路机组合压实（压路机碾压行驶速度控制在２ｋｍ／ ｈ以内，遵循先轻后重、先两侧后中间的施工原则，压 路机碾压速度控制在２ｋｍ／ｈ，碾压时轮迹重叠１／３轮宽） 的施工工艺，在完成碾压后对压实度进行检测，与前次 检测结果进行对比，将上述工艺试验结果分别记录如表 ２所示。 综上所述，本次试验中，一号取土场７ｍ以下土无法 Ｋ４０６＋４００．５００（二号取土场）、Ｋ４０７＋０００—１ ００（三号 取土场）挖方段，由于填筑材料（细粒土）天然含水量 较低，无法达到最佳含水量，采用洒水车配合挖掘机在 取土场进行闷料，提高填筑材料（细粒土）含水量，使 其达到最佳含水量。经试验检测其主要技术指标如表１ 所示。 在项目办、中心试验室和设计、监理等单位的全程 通过增大振动压实功达到压实度要求，二号取土场６ｍ、 三号取土场４ｍ的土料试验段填筑，压实效果不是很理 想，在保证最佳含水量进行填筑碾压的情况下，虽然通 过增加压实功基本能够达到路基９３区压实规范要求，但 监督下，于２０ｌ１年５月１６日开始了土方路基填筑工艺试 验，通过试验来确定在该地质条件下的筑路材料压实度 作者简介：李洪伟（羿：２李０１洪５－伟０７－（ １６９７０一），男，工程师，主要研究方向为应急救援工程技术。一），男，工程师，王妥研究万向为应怎牧设ｊ．征彼 。 ８ 表２：各种土质组合机械碾压遍数及压实度对照表 序号 压实度％ 碾压遍数 Ｉ组合 Ⅱ组合 Ⅲ组合 Ⅳ组合 Ｋ４０５＋２２Ｏ一２９０ ９３ ８９．５ ９０．８ ９０．１ ９０．７ Ｋ４Ｏ５＋２９０．３４０ ９３ ８９．２ ８９．６ ９Ｏ ｌ ９３ ３ Ｋ４０５＋３４０．４ｌＯ ９３ ８９．４ ８９．９ ９０＿３ ９２．８ 松铺系数 １ １８Ｏ １．２０４ １．２０５ １．２１７ 注：Ｉ组合：静压１遍、强振３遍、静压１遍；Ⅱ组合：静压ｌ遍、强振４ 遍、弱振２、静压１遍；Ⅲ组合：静压１遍、强振５遍、静压１遍；ＩＶ组合 静压１遍、强振６遍、弱振１、静压１遍。 功效底、效果不佳，严重影响施工进度。 为保证施工进度和质量，本次试验后，第六标段请 省级试验机构对该土进行颗粒分析试验，结果发现１号 取土场７ｍ以下的土沙化严重，级配中０．０７４～０．２区间颗 粒达５０％～６０％，且极为均匀，非一般黄土（低液限粘 土），而是含细粒土砂，压实度极难达到要求，为保证 质量和加快进度，六标在请教了相关专家后，增加了２台 ２０ｔ凸块式振动压路机，再次进行了路基填土试验，终于 解决了该种特殊土的压实问题，机械组合与压实度对照 见表３。 表３：机械组合与压实度对照表 序号 压实度％Ｉ Ｋ４０５＋５００—６００（一号取土场） ｌ Ｉ组合１Ⅱ组合１Ⅲ组合ｌ ｒ、ｒ组合 Ｋ４０５＋２２Ｏ．４１０ ９３ ｌ ９３．２ ｌ ９３．８ ｌ ９４ ｌ ９４．７ 注：ｌ组合：凸块式振动压路机静压ｌ遍，凸块式振动压路机强振３遍， 单钢轮压路机强振１遍，单钢轮压路机静压１遍；Ⅱ组合：凸块式振动压 路机静压１遍，凸块式振动压路机强振４遍，凸块式振动压路机弱振２遍， 单钢轮压路机强振１遍，单钢轮压路机静压１遍；Ⅲ组合：凸块式振动压 路机静压１遍，凸块式振动压路机强振５遍，单钢轮压路机强振１遍，单钢 轮压路机静压１遍；Ⅳ组合：凸块式振动压路机静压１遍，凸块式振动压 路机强振６遍，凸块式振动压路机弱振１遍，单钢轮压路机强振１遍，单钢 轮压路机静压１遍 ２试验成果推广 通过多次现场压实工艺试验和日常施工总结，确定 了以下施工工艺，并推广至其它黄土的压实工作中，其 压实效果极佳，下面将控制要点介绍如下： ２．１取土控制 由于区域内取土场取土深度不同，上层和下层土质 不一，表层和深层土质不一，取料时应结合土场自然层 面采用水平分层取土，以避免土质混杂。施工时应根据 土质的色泽及检测的压实度数据，时刻注意土质变化， 以防土质变化造成压实度难以达到要求，使路基压实得 不到有效控制。 ２．２补水工艺 黄土路基压实施工中含水量至关重要，一般为压 实含水量大于最佳含水量１％为宜，为补充在取土场注 水闷料含水量的不足和施工中含水量的损耗，在洒水 定格布料后（填筑松铺厚度不得超过３０ｃｍ），用凸块 Ｌ Ｌ＇月ｊｃ ｃ０ＮｓＴＲｕｃＴ｜ｏＮ ＭＡｃＨ｝ＮＥＲＹ 式振动压路机静压一遍，此时根据含水量测定情况， 用洒水车洒水至凹槽（５～１０ｍｍ）进行补水，待凹槽 底基本渗干后，用平地机刮平。需要强调的是，凹槽 补水相当于取土场小型闷料效果，水量分布均匀，不 会漫流，基本能达到上下左右均匀渗透，不易出现翻 浆，虽渗透时间相对较长，但总体效果优于直接补水 或旋耕耙补水。 ２．３碾压工艺 在静压补水整平后，用凸块式振动压路机振压 ４～５遍、强振２遍、弱振２～３遍，如发现含水量不足， 中间仍可补水，用平地机刮平，然后用光轮振动压路机 振压１遍，压实度即能达到要求，静压１遍进行收面，收 面后不应出现明显的轮迹。通过试验证明，羊足碾强 振影响深层，弱振影响浅层，用光轮碾压影响表层 注意用光轮碾压时不能用高频、高振幅碾压，以避免 下半层土质产生松散现象，从而降低压实度。全部碾 压过程遵循先两侧后中间、先慢后快、直线进退、先 低后高、先静后振、先高频后低频、轮迹重叠１／３的规 范和试验要求。 营双高速公路第三驻地办还将凸块式振动压路机应 用于土石混合料及软质石方路基的填筑，按照公路路基 施工技术规范，先在取土场将超大粒径或大孤石石块打 碎或清除后，运到路基上，用推土机推平，将个别超大 粒径料清除，并用人工辅助找平，由于使用凸块式压路 机可以把软石全部击碎，所以其最大料径可以与压实层 厚度相同，但不宜超过层厚。经凸块式振动压路机强振 碾压３遍后，填料中的大块石料已经破碎，经筛分显示， 表面产生的碎料已经基本把下面石块之间的空隙完全填 塞并且达到密实。经平地机整平和表面细料补填后，再 用单钢轮压路机强振１遍和静压１遍后，经外观检查，表 面平整密实，无空隙、松石、坑洼及大的石块存在，压 路机振压后无明显轮迹。 ３推广中的制约因素 凸块式振动压路机推广应用受到以下几个原因影 响：①很多公路人对于凸块式振动压路机的功效还不是 很熟悉；②它需要反复使用平地机配合，一定程度上增 加了成本和时间；③机械振动剧烈，常造成维修停工， 需进一步提高机械设备质量；④驾驶员劳动强度高，较 为辛苦。 ４结语 综上所述，推广使用凸块式振动压路机，对于黄土 等特殊土质进行路基填筑，能解决技术难题，取得较好 压实效果；对于高速公路、灾后重建公路等路基压实度 和机械化程度要求较高的工程也具有极好效果，它对于 确保路基质量、规范化施工作业具有重要意义。 （下转第１３页） ９ Ｍ ＭＡｔＮＴＥＮＡＮｃＥ 取消该路段的交通了，让车辆和行人正常通行。目 前，对于公路裂缝的修补一般采用开槽机、灌缝机等公 路裂缝处理设备来进行，省时省力。 ２．１．２修补坑槽 “圆洞方补，斜洞正补”是施工路面修补的原 ３建立长期有效的公路养护机制 针对我国农村公路路面的特点，以“坏了再修”这 种思想来对公路进行维修是错误的，在后续的工作中还 是应该注重公路定期的维护工作，可以从以下几个方面 入手。 则，路而修补必须严格按照这个原则来规划施工的轮 廓线 】，规划出来的轮廓线必须与公路的中心线保持平 行或垂直，并且整体形状以正方形或长方形为主，范 围大小要符合问题坑槽的大小。然后，要对轮廓线范 围以内进行开槽作业，可以组织人员使用铁镐进行人 工刨挖，如果条件允许最好使用切割机、液压冲击钻 （１）及时转变传统的公路维护观念，做到早发现和早 处理，以预防性养护为主要养护方式，其中路面和公路 排水是养护过程中的重点，尽量做到无凹槽、无坑洞、 无大面积的公路病害。保证公路排水系统的完好，让公 路路面上的污水不能聚集太长时间。 （２）采取科学合理的维护方式，严格控制维护工艺， 和冲击镐这三种设备进行组合施工，同时沿着轮廓线 内进行开槽处理，然后使用液压冲击钻与冲击镐对其 进行松动处理，如果开挖坑槽的基层已经受到破坏， 则应该向更深的区域挖掘。 把好路面维护质量关。对于农村公路的维护，当地 单位一般都不太重视。但是从事实上来看，公路路面养 护工作的好坏将会直接影响到公路使用的质量和寿命。 （３）提升农村居民爱护公路的意识。农村当地的 ２＿２水泥混凝土路面的养护措施 ２．２．１裂缝修补 应该是爱护公路宣传的主要单位，通过多种多样的方式 来宣传农村公路，提升公路沿线村民爱护公路的意识， 水泥混凝土公路与沥青公路施工材料结构不一样， 即便是相同的路面问题，采取的修护方式也有所差异。 如果水泥混凝土公路路面的裂缝宽度在１０ｃｍ以内，则可 ４结语 总的来说，为了有效预防和维护农村公路中出现的 以采取扩缝灌浆的方式来进行修补施工，首先要在裂缝 各种问题，当公路在建成之后要在第一时间采取相应的 原有宽度的基础上扩宽两倍，扩开一条较大的小槽ｌ６ Ｊ， 但是开槽的深度必须根据原有深度来确定，从而保证开 维护措施和引进先进的维护技术，采取的维护技术要具 有较强的针对性，从而增强农村公路的抗灾能力以及使 用寿命。 槽深度不超过公路原有的最大深度。随后使用压缩空气 机将开槽内的碎石灰尘等一些杂物清理干净，然后填人 干净细小的碎石材料，将已准备好的裂缝填充混合料灌 人开槽内，等裂缝开槽内的填充混合料完全凝固后，使 参考文献： ［１１李小洪．］农村公路路面养护技术研究［Ｄ］＿西安：长安大 学，２００９． 用科学的检验方式检查修补点是否达到通常的强度，检 验合格后就可以让该公路通车了。 ２．２．２沉陷修复 水泥混凝土路面出现沉陷与沥青路面出现的原因基 本相同，一般都是施工质量、地质问题和路面设计与实 【２］牛佳棠．农村公路养护及安全管理评价体系研究［Ｄ】．武 汉：武汉理工大学，２０１３． ［３】喻翔．高速公路路面养护管理系统决策优化的研究［Ｄ］， 成都：西南交通大学，２００５． 际施工不符这三个方面。对于已经出现沉陷的路面，首 先应该分析引发路面沉陷的诱因以及沉陷的程度，如果 仅是路面的问题，就可以使用加铺面层或注浆法的处理 ［４杜文杰．４１长益高速公路路面养护管理技术的开发与应 用［Ｄ］．长沙：长沙理工大学，２００７． ［５］王宁宁．农村公路区域路网养护管理决策研究［Ｄ】．重 庆：重庆交通大学，２００８． 方式，如果是路基和路面均存在问题，则应该根据公路 施工的准则来进行彻底修复性施工，在施工同时还应该 注意公路的排水问题。 ［６］赵红月．基于全寿命周期的路面养护费用控制技术研 究［Ｄ］．西安：长安大学，２０１２． （上接第９页） 参考文献： ［１】１中交集团第一公路工程有限公司等．公路路基施工技 术规范，ＪＴＧＦ１０—２００６． ［２］．＿ｖ－－４￣ｉ梅，王卫，任传林．低液限粉土路基压实工艺的 探讨［Ｊ］．山东交通科技，２００９（２）：３９． ［３］罗素君．羊角碾压实设备在填筑软石中的应用［Ｊ］．四Ｊ 建材，２００６（５）：９． １ ３
