道路沖擊碾壓技術的開發(fā)應用指南

道路沖擊碾壓技術的開發(fā)應用指南總則

1.0.1

為了適應我國公路建設的需要，促進道路沖擊碾壓技術的開發(fā)應用，提高公路的建設質量與速度，特制定本指南。

1.0.2

本指南適用于采用沖擊碾壓技術施工的各級公路的新建與改建，其它相關工程可參考使用。

1.0.3

采用沖擊碾壓前應考慮對居民、構筑物等周圍環(huán)境可能帶來的影響。

1.0.4

沖擊碾壓的設計與施工應根據(jù)具體的地形地貌、土質條件、公路等級、工期要求等因素進行綜合考慮。

1.0.5

沖擊碾壓施工應結合工程實際情況，完成沖擊碾壓試驗段工程。

1.0.6

沖擊碾壓工程施工應精心組織，施工中不斷總結完善施工工藝、檢測方法與質量管理措施，對于施工中出現(xiàn)與原設計不相符的情況應及時反饋給設計單位。

1.0.7

必須加強施工過程的檢查和記錄，嚴格按設計要求施工，確保工程質量。

1.0.8

采用沖擊碾壓技術必須制訂相關安全保障措施，杜絕違章施工，做到安全生產(chǎn)。

1.0.9

除執(zhí)行本指南之外，還應符合國家及交通部現(xiàn)行有關標準、規(guī)范的規(guī)定。

說明

作為國家的規(guī)范性文件，在國外有許多不同的類型，如規(guī)范、規(guī)程、標準、綱要、指針等，還有一些是屬于指南，手冊等指導性文件，在意義上有著微略的差別。我國歷來都是以規(guī)范或規(guī)程的方式頒布的，以技術指南的方式發(fā)布數(shù)量不多，指南不如規(guī)范的條文那么成熟、嚴謹，有許多是較為新穎的東西，尤其是尚有一些內容還處于試驗研究或發(fā)展過程中，需要作較多的說明。為了使使用單位有所遵循，少走彎路，以指南的方式頒布也是國外通行的做法。在國外沖擊碾壓技術于上世紀八十年代開始投入生產(chǎn)實用，我國于九五年開始采用，應用時間較短，應用領域在不斷拓寬，各方面還有許多工作要做，所以希望使用單位在使用本指南時應根據(jù)具體情況選用。如果覺得本指南有不當之處，請?zhí)岢鲆庖?，以便在修訂時或編制規(guī)范時修改。

自1995年沖擊壓路機引入我國以來，我國的沖擊壓路機數(shù)量已達兩百余臺。由曲線為邊而構成的正多邊形沖擊輪在位能落差與行駛動能相結合下對工作面進行靜壓、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優(yōu)勢，是土石工程壓實技術的最新發(fā)展。與一般壓路機相比，其壓實土石的效率提高3～4倍（考慮上料、攤鋪、平整的工序），破裂水泥路面效率更高。以下是沖擊壓路機與普通壓參數(shù)對比

表1-1指標沖擊壓路機普通壓路機碾壓有效寬度（m）22.134行駛速度（km/h）10~1503~6壓實厚度（m）0.80.3壓實遍數(shù)206壓實效率（m3/h）800~1200320~640我國公路部門除個別省份外均已采用了沖擊碾壓技術，其主要應用領域是：①高路堤、路床、填挖交界路基的沖擊增強補壓；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補壓；⑤水泥路的沖擊破碎碾壓等。我國公路部門現(xiàn)有規(guī)范缺少沖擊碾壓的相關設計與施工技術標準。各應用單位往往根據(jù)工程的特點和要求決定是否采用和如何應用。為了促進沖擊碾壓技術的正確開發(fā)應用，確保工程建設質量，滿足生產(chǎn)實踐的迫切需要，特制定本指南。

沖擊壓路機除在公路行業(yè)廣泛使用外，其它如民航機場、水利等行業(yè)均已采用，如新疆且末機場、河北唐山機場、貴州興義機場、重慶萬州機場和貴州洪家渡電站大壩等均采用沖壓技術。因此，本指南主要服務公路工程建設外，其它行業(yè)類似工程可參考使用。

沖擊壓路機行駛速度快，沖擊力大，對附近的構筑物會有一定的震動與噪音影響，往往會引起附近居民的反應，采用前需事先調研。

我國多條高速公路采用沖擊碾壓的結果表明，土體含水量對沖碾效果有明顯影響。如河北宣大高速公路濕陷性黃土地基沖碾因含水量接近最佳含水量效果明顯；西北某省某高速公路的濕陷性黃土地基因其含水量偏低（為7~8%左右），采用20kJ履帶牽引式?jīng)_擊壓路機沖碾后效果不明顯；西北某省的某條一級路的濕陷性黃土地基因其含水量過高（接近20％）而致使采用25kJ三邊形沖擊壓路機沖壓后壓實度只能達到85％~90%，并出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象，效果較差。對于南方地區(qū)的高液限土等對含水量的要求相對較寬，如廣東新臺路增強補壓時土體的含水量在20~30%之間，沖壓效果良好。因此一定要結合具體的地質條件進行沖壓設計與施工，一般來說，液限越低，含水量范圍要求越小，控制越應嚴格。

目前我國的沖擊碾壓主要應用于高速公路領域，低等級路的作業(yè)面較小，壓實質量的要求相對較低，目前沖擊碾壓的直接費用較高，因此，在低等級路的應用上應予綜合考慮。在工期要求緊的情況下，采用沖擊碾壓技術是非常必要的，如北京八達嶺高速公路（二期）曾用25kJ三邊形雙輪沖擊壓路機在50多天的時間內填筑了填土高度為34米的高路堤，壓實層厚80cm~100cm，工后一年的平均沉降量4.2cm，最大沉降量7cm，可以說是完全成功的。工期緊的工程進行路床補壓對于提高路床的整體性與承載能力，增強路面的抗早期破壞的能力是有明顯效果的。北京八達嶺（二期）、福州至泉州、湖南湘耒路、江西梨園至溫家圳、青海平西路、福建福鼎至寧德等眾多高速公路在攤鋪基層前采用沖擊壓路機對路床補壓20遍，效果明顯。在地形地貌方面，由于沖擊壓路機的施工需要一定的速度與工作面，因此，對于溝壑縱橫山區(qū)及構造物較多的地區(qū)應用時應考慮工作面的要求?？傊?，沖擊碾壓技術的設計與施工應結合公路等級、地質條件、工期要求、地形地貌等因素綜合考慮。

沖擊碾壓與傳統(tǒng)壓實方法相比有許多不同之處，如我國路基填筑以壓實度作為施工主要控制指標，要求每2000m2檢測8個點，且灌砂坑底部應與壓實層底為同一平面。但對沖擊碾壓的厚層（如80cm左右）而言，以上要求顯然不可行，必須以其它方法進行質量控制。

我國幅員遼闊，填料性質不同，沖壓效果差異較大，如浙江杭金衢線宕渣路基采用25kJ三邊形沖碾30遍后平均沉降量僅為2.2cm；其它高速公路增強補壓沖碾20遍后一般沉降量為5~7cm。對于路基的分層填筑沖擊碾壓，不同地區(qū)土石混填、填石路堤等的下沉量不同。對于舊砼路破裂改建，因地質狀況、原路面結構、砼板破損狀況、路基高度等不同差異明顯，如安徽205國道天長段舊水泥路面的改建采用15kJ五邊形沖擊壓路機進行沖壓破碎，在零填方路段的平均沉降量為1.1cm，高填方路段的平均沉降量為3.5cm。205國道廣東梅縣段20遍后的平均沉降量為5cm~7cm。因此，很難制定統(tǒng)一的標準。

我國三邊形沖擊壓路機有20kJ、25kJ、30kJ及四邊形、五邊形等，雖然迄今為止尚未對各種不同型號的沖擊壓路機進行過詳細的效能試驗，綜合分析河北、甘肅、河南、青海等省的沖壓工程實例，20kJ的三邊形沖擊壓路機處理濕陷性黃土地基的有效影響深度為1.1m左右，而25kJ為1.4m左右，差異明顯。因此，應結合工程實際情況鋪筑試驗路，根據(jù)試驗路的結果分析總結合理可行的施工工藝、檢測方法及質量控制標準。

沖擊碾壓屬于新技術，除做好試驗段外，還應在施工過程中積極探索總結經(jīng)驗，對于與原設計不一致的地方，應及時反饋給設計單位，設計單位根據(jù)實際情況，做出相應的設計變更，即應具有動態(tài)設計的理念。

沖擊碾壓的效果已為廣大工程技術人員認可，但沖壓技術所面臨的質量檢測與管理方面的措施明顯滯后。從現(xiàn)有的檢測手段與方法分析，還沒有一種令人滿意的方法。因此，應用沖擊碾壓技術必須在試驗段結果的基礎上加強施工過程的檢查與記錄，嚴格按設計施工，否則好的技術不一定有好的工程質量。

沖擊壓路機行駛速度快，必須由專業(yè)機手經(jīng)過培訓合格后方可進行操作，否則容易出事故。如在北京某高速公路上施工時曾發(fā)生翻車事故，其它省份進行沖壓施工時也曾發(fā)生多起事故。因此，必須制訂相關的規(guī)章制度，做到安全生產(chǎn)。

沖擊碾壓技術只是實現(xiàn)工程要求的技術手段與措施，對于公路工程中的其它設計、施工與檢驗評定的國家及部頒有關標準規(guī)范等還須遵守。2

術語與符號

2.l術語

2.1.1

沖擊壓路機（impact

roller）

是指壓路機的壓實輪為非圓形（out

of

round）（一般是由曲線為邊而構成的三、四、五邊正多邊形），其在牽引和自行驅動力作用下滾動，并對地面進行周期性沖擊碾壓的施工機械設備。

2.1.2

單（雙）輪沖擊壓路機（single(tandem)

impact

roller）

壓實輪為單（雙）輪的沖擊壓路機。

2.1.3

自行式（拖式）沖擊壓路機（

self-propelled

(towed)

impact

roller）

依靠自身動力裝置行駛作業(yè)的稱為自行式?jīng)_擊壓路機，依靠其它動力機械設備來牽引行駛作業(yè)的稱為拖式?jīng)_擊壓路機。2.1.4

沖擊碾壓

(impact

roller

compaction)

采用沖擊壓路機對工作面的壓實。

2.1.5

有效影響深度（effective

influence

depth）

能夠引起土體平均壓實度1個百分點變化的最大深度。

2.1.6

有效壓實厚（深）度(effective

compaction

depth)

能夠滿足設計要求壓實度（如90％、93％、95％等）的最大壓實厚（深）度。

2.1.7

沖擊碾壓遍數(shù)(number

of

roller

passes)

雙輪沖擊壓路機的沖擊輪寬度為0.9m，兩輪隙寬度為1.16m，雙輪外邊緣的寬度為2.96m時，沖碾1次的計算碾壓寬度為2m，經(jīng)錯一個輪寬碾壓，沖碾1個來回后，計算碾壓寬度4m，按此方法計算，整個場地全部壓完1次算一遍。

2.1.8

路堤（床）增強補壓(additional

reinforcing

compaction

of

embankment(road

bed))

通過一般壓路機的碾壓，路基（床）壓實度達設計要求，再用沖擊壓路機補充壓實以增加其密實度。

說明

沖擊壓路機1995年引入我國時，由于沒有統(tǒng)一的名稱，對于沖擊壓路機的稱呼較多，有沖擊式壓路機、沖擊式壓實機、沖擊碾壓機、沖擊壓實機、沖擊碾、沖擊夯、旋轉夯、滾動沖擊碾壓機等。這些叫法主要是對其壓實方式作形象比喻。沖擊壓路機的英文名是：Impact

Roller，譯為：沖擊壓路機，這樣可和目前我國使用的振動壓路機的名稱相一致，使該名稱顯得較為規(guī)范。沖擊壓路機與傳統(tǒng)壓路機相比，其最大的特點是其非圓形的碾壓輪外形，為了行駛的平穩(wěn)和最低的能量消耗，其外形主要為三、四、五邊的正多邊形。沖擊輪有一個和兩個的，分別稱為單、雙輪沖擊壓路機。牽引方式有自行式的和拖式的。

對于沖擊壓路機的影響深度，目前許多廠家的宣傳材料說有四、五米深。簡單地談影響深度而不明確影響深度的定義與具體含意沒有實際意義。故從公路工程的實際應用出發(fā)，提出一個有效影響深度的概念，是指能夠引起土體的平均壓實度一個百分點變化的最大深度，便于對沖擊碾壓效果的理解，避免片面宣傳產(chǎn)生誤解。在此基礎上提出有效壓實厚度的概念，是指能夠滿足設計要求的壓實層厚度，如滿足90％、93％、95％等壓實度要求的最大壓實厚度。

沖擊碾壓遍數(shù)目前還有不同的算法，基于沖擊碾壓技術的特點，不至于引起誤解，加以解釋規(guī)定。我國的沖擊壓路機型號較多，廠家有十來家，技術參數(shù)有所不同，參見表2.1-1。整機定型、數(shù)量較多的是藍派公司、北京欣路特公司、三明重型機械廠的雙輪沖擊壓路機，兩沖擊輪之間的外部寬度為296cm，輪寬90cm，輪隙寬度116cm。碾壓方式采用來回錯輪的方式，輪跡之間不重疊，由于輪隙寬度大于輪寬，錯輪時不可能全部壓到每個點?？v向上由于沖擊碾壓時落點的面積（與工作面的剛度有關，剛性時為一條線）有限，也不可能砸到每個點，但沖擊壓力呈（45°°-φ/2）的角度擴散，表層下面的壓實效果相互交叉重疊，不會受到影響。對于表層部分經(jīng)數(shù)十遍錯輪沖碾之后已均勻，這在眾多工程中得到驗證。故本條文規(guī)定對于此種碾壓輪的沖擊壓路機一個來回的碾壓寬度按4m計，按此方式計算全部場地通過一次算一遍。對于單輪沖擊壓路機則可按輪寬計算，全部場地通過一次算一遍。目前，我國對于沖擊碾壓的方式尚有不同的理解，如有些人認為沖擊碾壓時沖擊輪橫向應重疊1/4或1/2等，按此方式全部場地通過一次算一遍。如圖2.1-1所示為橫向重疊1/2的情況，按此方式排列沖擊碾壓，則會在橫向上出現(xiàn)1遍、2遍、3遍等不同的碾壓區(qū)域，造成整個場地碾壓極不均勻，故條文規(guī)定不能按此方式橫向排列與計算遍數(shù)。因此采用錯輪而不重疊輪跡的碾壓方法是合理科學的，沿著固定的線路行駛也是最經(jīng)濟有效的。對于縱向排列，每遍應錯1/6周長，這樣每次沖擊工作面波峰，有利于沖擊點的滿布、均勻，增強碾壓整體效果。2.2主要符號

kJ——千焦耳（Kilojoule），功或能的物理單位，等于1000牛頓力作用下在力的方向上作用1米所做的功，用于表示沖擊壓路機的碾壓輪重所具有的沖擊勢能。

DCP（Dynamic

Cone

Penetrometer）——動力圓錐貫入儀，簡稱貫入儀。

DN——DN值是DCP每錘擊一次（blow）的貫入值（mm/blow）。

wopt——土按重型擊實標準的最佳含水量（％）。

Wc——土的稠度。

說明

kJ（千焦耳），能量單位，表征沖擊壓路機沖碾輪靜止時的沖擊勢能，用于反映沖擊壓路機工作時的性能。本指南所指的25kJ、15kJ等指的是沖擊壓路機的沖擊輪的內外半徑之差與其沖擊輪重量之積，即所具有的沖擊勢能。圖2.2-1所示沖擊壓路機的基本原理，能量按下式以千焦（爾）計算：

E=mgh

式中

E--勢能，kJ；

m--動力部件的質量，kg；

g--重力加速度常數(shù)（9.81m/

）；

h--輪子外半徑同內半徑的差值，h=R-r，m。

目前大部分雙輪三邊形沖擊壓路機的能量為25kJ，五邊形為15kJ。沖擊壓路機所具有的動力來自于三部分：1）沖擊輪重心位置提升所蓄的勢能；2）沖擊輪轉動的動能；3）沖擊輪在滾動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量、質心的高度、牽引的速度、非圓形輪廓的邊數(shù)和土質等參數(shù)有關。但沖擊輪的勢能是基本的，可表征的，其它方面的動力不易表征，故采用沖擊輪的勢能作為沖擊壓路機的型號。

圖2.2-1

沖擊碾壓原理示意圖

DCP的英文名為：Dynamic

Cone

Penetrometer，譯為：動力圓錐貫入儀，簡稱貫入儀，屬小型輕便地基土原位測試觸探儀。DCP的基本原理類似我國輕型動力觸探儀，我國輕型動力觸探儀錘重10kg，落距50cm，直徑40mm，錐角60°，探桿直徑25mm。DCP在國外是一種簡便常用的淺層（2m）土基壓實質量的檢測儀器。其錘重8kg，落距575mm，貫入桿長1000mm（可加長為2000mm），桿直徑

f16mm，圓錐頭直徑20mm，錐尖為60°角，貫入桿旁連接1000mm的讀尺，直接讀記每錘擊（blow）一次的貫入值DN(mm/blow)。通過DN值可間接地反映土基的壓實情況，對細粒土的檢測效果良好，是一種很有價值的檢測儀器與方法。國外在使用中積累了DN值與土的彈性模量（E）、加州承載比（CBR）、無側限抗壓強度（UCS）等相應土性指標的關系，現(xiàn)列于如下：DN與CBR關系式：

CBR=

DN與E關系式：

E=

DN與UCS關系式：

UCS=

3

一般要求

3.0.1

自行式?jīng)_擊壓路機單塊最小沖壓施工面積不宜小于1000m2，牽引式?jīng)_擊壓路機單塊施工面積不宜小于1500m2。較窄的工作面但設置了轉彎車道的最短直線距離不宜少于100m，寬度不宜少于6m。此處所指的工作場地面積是指排除了需避讓的構造物之后的能夠沖壓的凈面積。

3.0.2

沖擊碾壓土的含水量范圍要求如下：

1

細粒土含量≥50％，wopt-4≤w≤wopt+2；

2

細粒土含量<50％，wopt-3≤w≤wopt+2；

3

高液限土的沖擊碾壓的含水量上限可放寬至28％；

4

含水量超出此范圍的可根據(jù)實際情況經(jīng)試驗驗證后確定控制范圍。

3.0.3

如下情況不宜采用沖擊碾壓：

1

加筋土擋墻路段不宜采用沖擊碾壓；

2

舊路改建中遇到的擋墻、橋梁和涵洞等的承載力不足以承受沖擊碾壓荷載需加固的路段；

3

含水量超出范圍經(jīng)試驗驗證效果不明顯的路段；

4

路堤（床）增強補壓試驗段沖擊碾壓20遍后平均下沉量≤3cm的路段。

3.0.4

不同類型沖擊壓路機的適用范圍列于表3-1。

不同類型沖擊壓路機的適用范圍與效果

表3-1

用途

沖擊

壓路機型號

地基沖擊碾壓

土石混填、填石路堤分層沖碾

路堤（床）補壓

砂石（瀝青）路面沖碾

水泥路面沖碾

三邊形

30kJ

★

★

★

★

×

25kJ

★

★

★

★

×

20kJ

△

△

△

△

×

四邊形

△

△

△

△

★

五邊形

△

△

△

△

★

一般沖碾遍數(shù)

40

20

20

30

15

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

3.0.5

沖擊碾壓施工單位須加強對員工的安全生產(chǎn)教育，樹立安全第一的觀點。操作機手在上機前必須經(jīng)嚴格的培訓，不合格者不得上機。沖擊壓路機顛簸厲害，每臺至少應配備2名操作機手，輪流進行作業(yè)，每次碾壓時間不宜超過2小時，防止疲勞駕駛，不得把機器隨便轉讓他人駕駛。若施工現(xiàn)場灰塵較大，應戴口罩與其它防護措施施工。

3.0.6

試驗壓實設備的基本參數(shù)如輪重、內外徑等符合設計要求，并應在施工前出示計量書面材料。3.0.7

構造物的保護范圍如下：

1

使用前應查明沖壓范圍內的地下管線及附近各種構造物，并應根據(jù)構筑物的類型采取相應的保護措施。一般情況下可按表3-2確定保護距離。對于有河溝等對隔震有明顯效果的情況下確認不會造成影響后可適當減少安全距離。施工前對于擬保護的構筑物在保護范圍的外圍應設置明顯的標記物。

沖擊碾壓保護距離

表3-2

構造物類型

沖壓保護距離（m）

備注

U形橋臺和涵洞通道

距橋臺翼墻端或涵洞通道兩側預留5m

正常使用的構造物頂部以上填土高度大于2.5m或填石高度大于3.0m時，可直接進行沖擊壓實。

其余類型橋臺

10m

重力式擋墻

距墻背內側2m

扶壁（懸壁）式擋墻

距扶（立）壁內側2.5m

導線點、水準點、電線桿

10

地下管線

5

互通式立交橋梁

10

居民建筑物

30

土工格柵等合成材料

豎向填土厚度1.5m

2

對位于沖壓區(qū)內和周圍的危險構筑物及需特別保護的建筑物、設施等可根據(jù)實際情況，增大保護范圍。

3

對于不符合上述避讓距離但又必須施工的可采取以下兩種措施：①開挖寬0.5m深1.5m左右的隔震溝進行隔震；②降低沖擊壓路機的行駛速度，增加沖壓遍數(shù)。

3.0.8

施工場地寬度大于沖擊壓路機轉彎直徑的兩倍時，以道路中心線對稱地將場地分成兩半，壓實道線如附錄圖A.0.1；施工場地的寬度小于兩倍轉彎直徑，可按附錄圖A.0.3的碾壓方式進行，并根據(jù)實際情況在施工場地的兩端設置所需的轉彎場地，舊水泥路面的改建需分車道沖擊碾壓，可按附錄圖A.0.3沖壓。壓實道線可采用塊石、白灰或其它易于機手辯識的標志物標記，機手按相應的標線沖擊碾壓。

3.0.9

沖擊碾壓范圍內的出入口應有醒目的安全標記，禁止無關車輛與閑雜人員出入。舊路改建時，全幅沖壓施工路段須進行交通管制，期間宜分段封閉施工，分段開放交通，封閉處應有明顯的交通指示標志，設專人負責指揮交通。半幅施工路段，宜半幅封閉施工，半幅通車，在交通線路調整前做好交通導向標志，并通過媒體通知司機，以便合理安排行走路線。

3.0.10

沖擊碾壓須距路肩邊緣1.0m的安全間距，行駛速度宜在10~12km/h。若工作面起伏過大，應停止沖壓，用平地機刮平后再繼續(xù)施工。揚塵情況嚴重時應灑水。當土的含水量較低時，宜于前一天灑水浸潤。碾壓時沖擊波峰，實施錯峰壓實，每碾壓5遍后應調整為反方向沖擊碾壓。

3.0.11

沖壓施工場地附近的構造物，在沖壓前后由構造物的施工單位與沖壓施工單位共同派人進行觀察、檢查確認。發(fā)現(xiàn)墻體開裂、擋墻外鼓等異常情況應立即停止施工，并向監(jiān)理單位、業(yè)主報告，在調查分析其原因后應采取如增大保護區(qū)的范圍、低速通過、支起沖擊輪等措施。

3.0.12

施工中若出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象，可暫停施工，待含水量降低強度恢復后再施工，也可加鋪砂礫（或碎石）墊層后進行施工，但應注意觀察沖壓效果。

3.0.13

夜間施工時，現(xiàn)場必須有符合操作要求的照明設備，施工場地要設置路燈，對于需要保護的結構物、施工中的小型橋涵、兩側穿越路基的管線等臨時工程應設置圍欄，并懸掛紅燈警示標志；對于路堤邊坡等必須有夜間警示標志。3.0.14

施工過程中須注意噪聲對環(huán)境的影響，應合理安排施工時間，盡量予以避免。

3.0.15

沖壓邊角及轉彎路段等應采取其它措施壓實，達到設計標準。

3.0.16

沖擊碾壓施工過程中須有施工、監(jiān)理人員現(xiàn)場專人負責記錄，記錄資料備案。

3.0.17

設備自行調遷時，每20km應停駛休息，或灑水對小車膠輪進行降溫，以防爆胎。

3.0.18

應用于某些特殊土時，在確保公路工程質量的前提下，經(jīng)過試驗后可以制定特定的技術措施，報有關主管部門批準后執(zhí)行。

說明

沖壓效果與速度密切相關，為了保證一定的行駛速度需要一定面積的工作面，牽引式?jīng)_擊壓路機長度超過10m，轉彎半徑較大，故其面積要求略大。

對于路基碾壓含水量，我國《公路路基施工技術規(guī)范》要求應在最佳含水量的±2個百分點以內，這是對于傳統(tǒng)的震動壓路機而言。沖擊壓路機其擊實功比重型擊實標準大得多，如宣（化）大（同）路沖擊碾壓后其地表下10cm的平均壓實度均超過了100％（見圖3-1），沖碾前后的壓實度對比明顯，隨著擊實功的增加，最佳含水量降低，因此沖擊碾壓的最優(yōu)含水量比重型擊實法要低。但目前對于采用沖擊碾壓技術后的土的最優(yōu)含水量如何確定尚未形成共識，也沒人做過這方面的研究。綜合分析眾多的沖壓工程實例，一般認為可低于最佳含水量4個百分點，高于最佳含水量2個百分點。從已有的工程實踐來看，對于不同土質含水量范圍有所不同，對于高液限土，其塑性指數(shù)（一般在25~45之間）較大，從半固態(tài)到流態(tài)間的可塑范圍大，放寬4~5個百分點甚至更多是可以的，這已經(jīng)在福建、廣東等省的沖擊碾壓工程施工中得到驗證。對于西部地區(qū)某些低液限土（液限小于30），塑性指數(shù)較?。ㄒ话銥?0左右），可塑范圍窄，對水很敏感，若偏離最佳含水量3個百分點以上則沖壓效果大受影響。因此，從適用性來說，采用稠度指標也許可以更好地說明土的適宜含水量范圍，但我國目前的規(guī)范是以含水量為控制指標。為了方便使用和保證工程質量起見，仍采用含水量指標。

從國外的資料與我國的工程經(jīng)驗來看，不同的沖擊壓路機有其自身的作用特點，其適用的領域也不同。三邊形雙輪沖擊壓路機能量大（25kJ），適合于提高路基的壓實度，但因沖擊輪外形曲線平緩，與地表的接觸面較大，作用力不集中，因此不適合舊水泥路面的破碎沖壓；20kJ的三邊形沖擊壓路機能量小，對于濕陷性黃土地基的沖擊碾壓，25kJ的有效影響深度為1.4m左右，20kJ的為1.1m左右，故本指南不推薦選用。五邊形雙輪沖擊壓路機其能量較?。?5kJ），容易牽引，在行駛過程中碾壓不易打滑，因此適合于細粒土等松鋪系數(shù)較大的路基的分層碾壓，其沖擊碾壓時與地表接觸面小，作用力集中，故適合于舊水泥路面等的破碎沖擊碾壓。四邊形單輪沖擊壓路機在我國數(shù)量不多，國外主要是美國和澳大利亞生產(chǎn)，行駛時易打滑，但作用力集中，故非常適合舊水泥路面的破碎沖擊，在美國多條路采用四邊形沖擊壓路機用于舊水泥路面的破碎穩(wěn)固。沖擊碾壓速度以10~12km/h為宜，過快的行駛速度會使沖擊輪蹦離地面，與地面的接觸時間短，不利于沖擊力的傳播與土體壓實，速度過慢，則沖擊能量太小，壓實效果不好。履帶式牽引車轉彎半徑比自行式和膠輪式要大，由于其自重較大，行駛過程中平穩(wěn)性較好。強調安全生產(chǎn)是因沖擊碾壓施工期間曾發(fā)生過數(shù)次事故，因此必須加強機手的技術培訓與安全生產(chǎn)教育，由于沖擊碾壓的強烈振動，因此每位機手操作時間不宜過長。

沖擊壓路機使用一段時間后沖擊輪因磨損導致厚度變薄，重量降低，影響沖壓效果，因此，在沖壓前應對沖擊輪的工作重量進行確認。

沖壓區(qū)內構造物的保護間距，國內尚未有人做過這方面的專門研究，也未見相關報道。表3-3是建于土壤基礎上的建筑物的安全極限值，表3-4是由戴納帕研究部在施工現(xiàn)場對不同地面條件所做的測量結果提出的適用于限制各種規(guī)格振動壓路機對建筑物產(chǎn)生損害危險的相應安全距離。

建于土壤基礎上的建筑物的安全極限值

表3-3

允許最大振動速度（mm/s）

對建筑物的影響

人的反應

2

對廢舊及古老紀念碑危險界限

可感覺到的振動

5

對具有炭泥墻和天花板的標準住宅建筑損壞的危險界限

令人討厭的振動

10

對標準住宅損壞的危險界限

令人不愉快的振動10~40

對混凝土建筑物及工業(yè)建筑物等的危險界限

無法忍受的振動

注：本表速度為建筑物基礎內測得，一般與室外地面測得的速度相差2~5倍。

振動壓路機安全距離

表3-4

壓路機類型

安全距離計算

拖式和輪胎驅動自行式振動壓路機一般用大振幅（用于土壤上）

安全距離（m）=1.5×分配于振動輪質量（t）

兩輪振動壓路機一般用中小振幅（用于土和瀝青上）

安全距離（m）=1.0×分配于振動輪質量（t）

我國《爆破安全規(guī)程》GB

6722-86對一般建筑物和構筑物的爆破地震安全震動速度規(guī)定如下：

a

土窯洞、土坯房、毛石房屋：1.0cm/s；

b

一般磚房、非抗震的大型砌塊建筑物：2~3cm/s；

c

鋼筋混凝土框架房屋：5cm/s；

d

水工隧洞：10cm/s；

e

交通隧洞：15cm/s；

f

礦山巷道：圍巖不穩(wěn)定有良好支護：10cm/s；圍巖中等穩(wěn)定有良好支護：20cm/s；圍巖穩(wěn)定無支護：30cm/s。

安徽205線天長段沖擊碾壓施工期間曾采用震動波垂直測量儀進行過相關波速的檢測，當沖擊壓路機于一側的超車道上沖碾時，在另外半幅的超車道、行車道和硬路肩上的PPV（mm/s）值分別為29、18、20（中央開槽）和55、33、14（中央不開槽）。因此，對于磚房等而言，只要保證15m以上的距離是安全的（小于2~3cm/s），但可感覺到令人討厭的振動，對土坯房等尚不能保證安全，因此指南定了30m的安全間距。由于檢測是在路面上進行的，實際工程中的傳播速度可能會比實測值小，這對磚房和其它建筑物而言是偏于安全的。對于設置了隔震帶或有河溝等對隔震有明顯效果的情況下經(jīng)試驗確認不會造成影響后可適當減少安全距離。廣東新臺路沖擊碾壓施工期間為了消除當?shù)厝罕妼_擊碾壓所引起震動的擔憂，曾專門請地震部門對沖壓引起的震動做過檢測。我國有的工程實際施工時沖壓范圍離民房不足20m，目前各地的實際控制距離除保證建筑物的安全外也與當?shù)鼐用竦姆磻嘘P。至今為止，尚未看到過有關因沖擊碾壓而引起屋毀人亡的報道。條文中規(guī)定的對不同構造物的垂直保護厚度主要是參考我國國內的一些工程實踐的資料參考制定的，同時也參考一些科研項目中有關沖擊壓路機的影響深度的研究成果。我國《公路路基施工技術規(guī)范》JTJ

033-95中相關條文規(guī)定涵頂面填土壓實厚度大于50cm時，方可通過重型機械和汽車。實際施工中，考慮到?jīng)_擊壓路機的沖擊力較大，有的單位在沖壓范圍內遇有板（管）涵等構造物時，為了慎重起見，即使其上的填土厚度超過2.5m，也往往采取避讓的措施。對于一些危險和需特別保護的建筑物可采取加大保護范圍、開挖防震溝或降低行駛速度等措施。

我國地域遼闊，土質類型差異大，對于一些特殊土，在目前沖擊碾壓工程實例還不多的情況下進行積極探索是必要的，并在成功的基礎上加以應用。

4

鋪筑試驗段

4.1

試驗目的

4.1.1結合沖擊壓路機的具體應用，確定沖壓效果、機械組合、施工工藝、檢測方法與質量管理標準。

說明

雖然我國許多工程采用了沖擊碾壓技術，但由于各地的土質條件、沖擊壓路機的型號、應用領域等各不相同，因此其壓實效果、施工工藝、質量控制亦不相同。如路床的沖擊補壓，路床施工達到的壓實度不同沖碾20遍后沉降量少的不到3cm，多的7cm左右；路堤沖擊補壓沉降量大的達10cm以上；對于舊砼路面的沖擊破碎，205國道廣東梅縣段原路面厚度為25cm水泥砼面，二級路，經(jīng)五邊形沖擊壓路機20遍沖碾后的沉降量達76mm，而205國道(新線)天長段即寧(南京)連(連云港)公路安徽省天長段，雙向四車道一級路，經(jīng)五邊形沖擊壓路機20遍沖碾后的沉降量不到25mm，兩者之間的砼面板破碎狀況亦相差較大。因此施工前修筑試驗路是必要的。

4.2

試驗內容

4.2.1

試驗段應檢測參數(shù)參考表4.2-1。

試驗路的檢測項目

表4.2-1

應用范圍

項目

地基沖碾

路基分層碾壓

路堤（床）補壓

砂石（瀝青）路面沖碾

水泥路面沖碾

試驗碾壓遍數(shù)

一般

40

30

25

30

20

最多

50

40

30

50

30

層厚

×

★

×

×

×

沉降量

★

★

★

★

★

壓實度

★

★

★

★

△

土的物理力學參數(shù)

△

△

△

△

△

貫入值（DN）

★

△

△

△

×

破碎狀況

×

×

×

×

★

彎沉

×

×

×

×

★

模量

×

×

×

×

△

平整度

×

×

×

×

△

承載力

△

×

×

×

×

土質振動速度測量儀儀

×

×

×

×

△

注：★——表示為必做項目；△——為選做項目；×——為不做項目。

4.2.2

檢測項目要求與頻數(shù)

1

沉降量

定點沉降量檢測包括沖碾前及每沖壓5遍后的標高，對于水泥路面的沖碾，第10遍之后，每隔2遍應測一次沉降量，檢測樣本數(shù)不少于20個，水準儀的測量精度不大于1mm。對于地基沖碾、分層壓實、路基（或路床）的補壓、砂石及瀝青路面的改建應根據(jù)試驗大綱的圖示要求宜用長6cm鐵釘系紅布條作明確標記，準確定點，對水泥路面的標高檢測位置可用紅漆標記。平地機刮平時應注意保護帶有紅布條鐵釘?shù)臋z測點，即在檢測點周圍20cm的地方不得擾動。

2

DN值

粒徑大于5mm的含量不超過30％時可采用DCP檢測，DN值的檢測頻率與壓實度相同，見表4.2-2，測點數(shù)6個左右。

3

壓實度

壓實度檢測的樣本數(shù)不少于4個，具體的檢測位置如表4.2-2。

壓實度檢測位置

表4.2-2

項目

測點位置

檢測頻率

地基沖碾

表面下20cm、50cm、80cm、120cm

沖碾前及每碾壓10遍

分層沖擊碾壓

表面下20cm、層厚的中間、層底上10cm

沖碾前、10遍及以后每碾壓5遍

路堤（床）補壓

表面下20cm、50cm、80cm

同上

砂石路面沖碾

同上

同上

瀝青路面沖碾

同上

同上

砼路面沖碾

基層下20cm

同上

注：本表所指的測點位置指的是灌砂或環(huán)刀的中間位置。

4

土的物理力學參數(shù)

土的物理力學參數(shù)根據(jù)土質類型與工程要求確定，其基本物理參數(shù)有：天然含水量（％）、液塑限、天然密度（g/cm3）、粒徑組成；力學參數(shù)有：壓縮系數(shù)α、壓縮模量Es、粘聚力c、內摩擦角φ、濕陷系數(shù)δs。檢測項目與數(shù)量可根據(jù)工程需求確定。

5

層厚

壓實層厚在60cm~100cm之間，根據(jù)具體情況選擇2~3個不同的松鋪厚度試驗。

6

彎沉檢測

每個車道彎沉檢測的樣本數(shù)不少于20個，采用5.4m貝克曼梁，檢測頻率與沉降量相同。

7

破碎狀況

根據(jù)原砼面板的完好程度，宜將原砼面板分成2~3類，每類板的檢測數(shù)量6~8塊，分別在沖碾0遍、5遍、10遍時檢測尺寸，10遍后每隔2遍檢測一次破碎狀況，可通過照相、目測和尺量后描繪破碎示意圖，也可在檢測的斷裂面板上灑水待其風干后以裂縫的濕印作為邊距進行描繪。

8

模量

模量的檢測可采用FWD等進行，檢測頻率與沉降量相同。

說明

表4.2-1列出了目前公路工程沖擊碾壓試驗常用的檢測指標，這些指標比較直接可靠，可以實現(xiàn)試驗的目的。對于試驗的碾壓遍數(shù)主要是根據(jù)我國目前不同用途沖擊壓路機的實際施工碾壓遍數(shù)、效果，結合我國已有的科研成果確定的，超過最大遍數(shù)，其技術效果不明顯，經(jīng)濟成本卻明顯提高。

沉降量的檢測簡單易行，其結果也可靠直觀，在說明沖擊碾壓效果方面有很強的說服力，是確定壓實效果的主要指標。因此，條文要求每碾壓5遍觀測一次。對于砼路面的沖碾，第10遍之后，每隔2遍應測一次沉降量，這樣要求的目的是水泥路面的總的碾壓遍數(shù)較少，而每碾壓2遍的經(jīng)濟性卻可觀，若5遍觀測一次，則顯然太粗略了。對于沉降觀測樣本數(shù)，由于沖壓后地表起伏較大，故必須增加樣本數(shù)才能提高觀測結果的可靠與真實性，故條文規(guī)定不得少于20個測點?，F(xiàn)將各條線沖擊補壓20遍后的沉降量列于如下：北京八達嶺線5.4cm；河北宣大線3.9cm；福建福泉線5.0cm~7.0cm；安徽合安線：90區(qū)，8.9cm，93區(qū)7.7cm，95區(qū)，3.8cm；福建福寧路1.7~4.9cm；湖南湘耒線3.0cm~7.2cm；重慶渝黔線4.8cm~7.3cm；浙江杭金衢線2.0cm~3.4cm；江西梨溫線5.0cm~6.0cm；遼寧丹本線2.0~3.0cm（20kJ三邊形）等?？偨Y沉降量資料，沖碾20遍后，若沉降量為5.0cm~7.0cm，則原壓實質量較好。

DCP的檢測因其過程比沉降觀測相對費時，其結果的離散性較小，因此，其檢測頻率與樣本數(shù)比沉降觀測要小，而根據(jù)以往的經(jīng)驗與成果，6個測點的樣本數(shù)已能滿足試驗要求。若粗顆粒含量較多，DCP檢測結果離散性大，不具對比性，對儀器本身也會造成很大的損傷，因此，條文規(guī)定不必檢測粗粒土的DN值。對于基底的碾壓，主要目的是確定在不同碾壓遍數(shù)下的有效影響深度曲線，因此，必須對不同深度的壓實度進行檢測。壓實度檢測方法應采用灌砂或環(huán)刀法，檢測結果可靠；面波儀檢測壓實度，速度快、效率高，無破損，但其結果的可靠性目前尚未得到普遍認可，可作為輔助手段，其結果不宜作為主要評價依據(jù)。對于檢測深度，根據(jù)河北宣大路的檢測結果，如圖4.3-1所示，在110cm的深度，其壓實度的變化不大，不超過5個百分點（20遍的測點除外），160cm深度的壓實度從50遍到60遍基本沒變化。因此，25kJ雙輪三邊形沖擊壓路機對于細粒土其有效影響深度一般不超過140cm，故條文中規(guī)定最深為120cm。檢測20cm深處的壓實度，因為沖擊碾壓后表層10cm左右的土是松散的，其密實度的最大值約在表層下20cm左右，故條文要求檢測此點的壓實度。路堤（床）因其本身的壓實度較高，其補壓后的有效影響深度一般在1m左右，因此，對其壓實效果的最大測深80cm已夠了。對于粗粒土尤其是填石路堤等壓實度的檢測，其檢測結果離散性較大，不具有對比性，因此可以不測，而以沉降觀測為主。

圖4.2-1

宣大路濕陷性黃土地基沖壓結果

沖擊碾壓加固改建舊砂石路面與瀝青路面的主要目的是提高原路基的壓實度，因此其施工方法與檢測標準與路基路床的補壓等基本一致。

水泥路面的沖碾破碎主要是將原水泥板破碎并壓實原路基路面，因此，水泥板的破碎狀況的量測是重要的參數(shù)。沖壓后的路面往往用作新路面的底基層和基層，因此，彎沉和模量的檢測結果可以作為設計的參數(shù)。

4.3

試驗準備

4.3.1

試驗路段應選擇土質或路面狀況具代表性的路段；工作面平坦，交通及試驗條件較好，試驗段內不得有任何構造物，試驗路段的直線段長度不小于120m。

4.3.2

試驗前根據(jù)試驗目的制訂詳細明確的試驗計劃，使試驗組成員明確職責，組織實施。試驗大綱包括如下內容：

1

提出各區(qū)段檢測點的平面布置圖。圖中應標出試驗范圍、樁號、埋設儀標的斷面樁號、各種儀標平面布設位置以及觀測控制點的布設位置。對于土質均勻、場地平整開闊的試驗區(qū)，可按附錄圖A.0.2的方式布點碾壓；場地面積受限時，按附錄圖A.0.1或A.0.3的方式碾壓，相應布置檢測點。DN值測點的位置應離壓實度檢測點2m，所有的測點離試驗直線段兩端點的距離不小于20m，各平行測試點間距不小于6m。

2

測點位置斷面圖，應具體標出壓實度等參數(shù)在各個觀測斷面中的平面與垂直檢測位置。提出各種指標的檢測時間、標準要求、施工配合要求及注意事項，試驗前應根據(jù)試驗內容編制原始記錄表格。

3

可根據(jù)需要進行不同型號沖擊壓路機之間和沖擊壓路機與傳統(tǒng)振動壓路機的對比試驗。

4.3.3

根據(jù)土質壓實試驗需要配備必要的振動壓路機、平地機、推土機和灑水車等。4.3.4

測試儀器、設備等應經(jīng)過嚴格的計量與檢驗，性能可靠，精度能滿足試驗要求，觀測用的所有儀器應于試驗工程開始前準備完畢。

4.3.5

試驗人員的分工、人數(shù)、職責應明確，所有試驗人員事先須培訓合格，持證上崗，熟悉相關試驗方法與操作程序。

說明

對于試驗段的面積不宜過小，否則沖擊壓路機碾壓速度提不高，轉彎也較多，影響壓實效果，若試驗段面積過大，則會影響試驗的進度，故試驗段的面積應以滿足試驗要求為標準。

對于試驗區(qū)土質均勻，場地平整開闊的情況可按附錄圖A.0.2的方式布點碾壓，圖A.0.2的布點的優(yōu)越性在于其檢測與碾壓可以并列進行，受影響較小，可以在短期內完成試驗，避免受氣候條件的影響。場地面積受限時，按附錄圖A.0.1進行布點碾壓，圖A.0.1的布點方式則需要碾壓與檢測交叉進行，試驗時間較長。當沖壓場地的寬度小于2倍轉彎直徑時，按附錄圖A.0.3的方式碾壓，并進行相應布置檢測點。

本條提出對于沉降控制點應以鐵釘系紅布條的方法予以定點，主要是基于沖擊碾壓后表面起伏較大，若測點位置有所偏差則對沉降測試結果有較大的影響，這點與振動壓路機有明顯的區(qū)別，因此，強調測點位置的準確性，以減少誤差。

現(xiàn)場所需的試驗人員可參考表4.2-3。

現(xiàn)場試驗組織協(xié)調機構內各成員的任務分工

表4.2-3

相關人員

職

責

備

注

項目負責人

負責整個試驗工作的進行，協(xié)調解決試驗中遇到的各種問題。

1人

現(xiàn)場負責人

協(xié)助項目負責人落實有關測試，檢查各試驗量測組的工作。

1人

壓路機組

按試驗大綱與進度的要求進行碾壓，配合試驗工作。

2～3人

放線布點與沉降觀測組

按試驗大綱要求組織布點、放線，做好沉降觀測基準點和觀測點的定點定位和量測記錄工作，根據(jù)試驗現(xiàn)場需要兼作其它一些輔助性工作。

3人

DCP試驗組

根據(jù)試驗大綱的要求，進行相關測試。

3人

壓實度檢測組

根據(jù)試驗大綱的要求，進行各測點的不同深度的壓實度檢測。

4~6人

土的物理力學參數(shù)

根據(jù)試驗大綱的要求，進行不同深度的取土，并及時包裝后進行封存，送交室內試驗。

4~6人

彎沉檢測組

按試驗大綱的要求，進行各車道的彎沉檢測。

4人

模量檢測組

按試驗大綱的要求，進行各測點的回彈模量檢測

4人

破碎檢測組

按試驗大綱的要求，完成水泥板沖擊前后的破碎程度檢測。

3人

平整度檢測組

按試驗大綱的要求，完成沖碾后路面的平整度檢測

2人

注：各組根據(jù)工作量的需求，尚需配置一定數(shù)量的民工。

4.4試驗過程

4.4.1

沖擊碾壓的試驗過程應按如下流程圖進行。

圖4.3-1

沖擊碾壓試驗流程圖

4.4.2

平整后的沖擊試驗區(qū)內應定位埋設沉降觀測點。按試驗大綱的要求進行沖擊碾壓。4.4.3

在沖擊開始前，根據(jù)試驗大綱要求，做好相關指標的測試，檢測次序按無破損檢測，破損小的檢測，破損大的檢測的原則進行，如：沉降觀測（層厚）→彎沉→模量→DCP→壓實度→現(xiàn)場取樣，進行土的有關物理力學參數(shù)試驗的次序進行。

4.5試驗結果

4.5.1

對各參數(shù)試驗結果的分析按試驗目的進行。各檢測參數(shù)應及時進行整理分析，4.5.2

匯總成圖表，4.5.3

以下是不同4.5.4

沖壓用途的各關系曲線。

（1）碾壓遍數(shù)——沉降量關系曲線；

（2）碾壓遍數(shù)——壓實度曲線；

（3）碾壓遍數(shù)——DN值關系曲線；

（4）DN值——壓實度關系曲線；

（5）沖壓遍數(shù)——水泥路面破碎狀況；

（6）壓實度——濕陷系數(shù)；

（7）碾壓遍數(shù)——彎沉值；

4.5.2

不同沖擊碾壓用途所包括的曲線如下：

1

基底沖碾：（1）、（2）、（3）、（4）、（6）

2

路基分層壓實：（1）、（2）

3

路堤（床）沖擊補壓：（1）、（2）、（3）

4

砂石路面沖碾：（1）、（2）、（3）、（4）

5

瀝青路面沖碾：（1）、（2）、（3）

6

水泥路面沖碾：（1）、（5）、（7）

4.5.3

提交的報告包括如下內容：

1

試驗全過程情況；

2

根提交的報告應數(shù)據(jù)準確，內容完整，分析有理，結論正確，在進行實效性、適用性及經(jīng)濟性分析的基礎上提出全線設計、施工與質量控制的結論性意見與建議；

3

對全線有指導意義的試驗成果經(jīng)專家鑒定、主管部門批準后用于指導設計與施工，一般試驗結果經(jīng)監(jiān)理工程師批準后可用于施工。

說明

沖壓效果分析要求列出相應的曲線，這些曲線是直觀明確的?，F(xiàn)將相關曲線的樣式列于如下，便于參考。

圖4.5-1

碾壓遍數(shù)與壓實度曲線

5.1

施工準備

5.1.1

施工前應熟悉相關的設計文件、工程概況、交通線路、氣候條件及地形地質、地下管線、構造物等。對設計采用沖擊碾壓的路段進行現(xiàn)場核對施工調查，確認沖壓面積、地形等是否滿足要求，對不符合實際的設計根據(jù)施工管理程序向有關部門提出修改意見。

5.1.2

施工前準備好生活和工程用房，解決通訊、電力和水的供應，做到材料、機具設備、勞動力、生活供應等全面落實。

5.1.3

利用、修建臨時工程施工便道，以便將沖擊壓路機運抵施工現(xiàn)場。

5.1.9

施工前根據(jù)現(xiàn)場收集的情況、核實的工程數(shù)量，按工期要求、施工難易程度、當?shù)氐臍夂驐l件等合理安排沖擊壓路機的數(shù)量、型號與操作機手，每臺沖擊壓路機在不同工點間的重復調運距離不宜超過3公里。編制施工組織設計，報現(xiàn)場監(jiān)理工程師或業(yè)主批準并及時提出開工報告。

5.1.10

保證油料的供應，備有必要的維修場地、維修設備及所需數(shù)量的維修技術人員，準備好備份易損件。

5.1.11

落實檢測儀器設備，對各種儀器設備事先進行調試校核，確保其可靠性與準確性。

5.1.12

配備相應的平地機、推土機、振動壓路機、運輸車輛與灑水車等。

5.2

施工測量與放樣

5.2.1

按《公路路基施工技術規(guī)范》的要求做好導線、中線、水準點復測，橫斷面檢查與補測，增設水準點等，并按設計文件要求定出路堤坡腳、護坡道及邊溝等具體位置，以便清理現(xiàn)場和施工。水準點埋設位置符合表3-2要求。

6

新建道路的沖擊碾壓

6.1

基底和路塹沖擊碾壓

6.1.1

地基沖擊碾壓目的是提高地基的承載力，滿足公路對沉降與穩(wěn)定的要求。

6.1.2

沖擊壓路機適用于如下情況：

1

一般路段（路堤高度4m以下）的Ⅱ級（含Ⅱ級）以下濕陷性黃土地基處理；

2

其它3m以內淺層軟弱地基的沖擊碾壓處理；

3

土質路塹的沖擊碾壓。

6.1.3

沖擊碾壓區(qū)域的最大坡度不宜超過6％。

6.1.4

濕陷性黃土地基的壓實標準根據(jù)地質條件、公路等級、使用要求等進行設計，沖擊碾壓后1m深度范圍內的平均壓實度不低于90％，平均濕陷系數(shù)<0.015。

6.1.5

淺層軟弱地基的沖擊碾壓

對于含水量偏高的地基，可進行晾曬、翻松晾曬后壓實，也可在地基上鋪厚30cm~60cm的砂礫或碎石墊層；其厚度可根據(jù)地基的軟弱程度和含水量確定，一般情況下當?shù)鼗恋某矶龋╓c）位于1.0>Wc≥0.75時，墊層厚度為30cm左右，當0.75>

Wc≥0.5時，墊層厚度為60cm左右。砂礫墊層材料應潔凈，含泥量不大于5％，最大粒徑不大于40cm，礫石強度不低于四級。砂墊層應寬出路基邊腳2.0m。對于軟土、泥沼地區(qū)可采用拋石擠淤的辦法施工，對于石料的要求及拋填的方法等按《公路軟土地基路堤設計與施工技術規(guī)范》017-96

的要求執(zhí)行。當片石拋出軟土面50cm后，用較小石塊填塞墊平，經(jīng)沖擊壓路機碾壓緊密，沖碾30遍左右，其上設反濾層，再進行填土。沖壓完之后的軟弱地基應滿足《公路路基設計規(guī)范》和《公路軟土地基路堤設計與施工技術規(guī)范》要求。采用拋石擠淤施工和砂墊層施工的軟弱地基處理不宜在沖壓前加鋪土工合成材料。

6.1.6

路塹壓實度不足，土的含水量符合要求時，可采用沖擊碾壓，按路塹設計標高下挖10cm后直接沖擊碾壓。含水量超過最佳含水量4個百分點，不易晾干時，應換填透水性材料，換土厚度可根據(jù)土的天然含水量的稠度確定，一般為30cm~80cm，最大粒徑不超過10cm，換填土的標高比路塹設計標高低10cm，換填后進行沖擊碾壓；路塹沖擊碾壓完成后刮去表層松土，用振動壓路機分層填筑壓實至設計標高。

6.1.7

根據(jù)表3-1選用，由于土石方工程的需要，沖壓40遍以上仍有預期效果，須經(jīng)試驗段沖壓試驗，確定壓實遍數(shù)。

6.1.8

地基的沖碾范圍應在路基兩側坡腳外加寬1m。

6.1.9

地基的沖擊碾壓按《公路路基施工技術規(guī)范》要求將表層樹根等有機質或腐殖質土清除。路堤位于水塘、水溝等局部低洼積水地段，則抽干積水，清除淤泥，回填符合要求的土或采用粗粒料、工業(yè)廢渣，分層碾壓至基底標高，再經(jīng)沖擊碾壓密實。施工現(xiàn)場若有土坎、溝槽等應采用推土機、平地機或其它措施予以平整，對坑穴應填平夯實，防止基底積水。對流向路基作業(yè)區(qū)的水源在施工前截斷，并在設計邊溝的位置開挖臨時排水溝，保證排水暢通。

6.1.10

基底沖擊碾壓前應避免先開挖構造物基礎、管涵等，待沖擊碾壓完成后再進行構造物的開挖施工。

說明

沖擊碾壓技術用于濕陷性黃土地基處理比較普遍，如在寧夏、青海、甘肅、陜西、山西、河南、河北等省均已采用。這方面的科研也相對較多，如河北、河南、甘肅、青海等省均立項進行過這方面的研究。從眾多研究成果與工程實例分析，25kJ三邊形沖擊壓路機的有效影響深度在1.4m左右，在1.1m左右的范圍內可有效地消除其濕陷性；20kJ三邊形沖擊壓路機的有效影響深度在1.1m左右。沖擊碾壓淺層處理效果明顯，但不能夠提高深層地基的承載力。對于濕陷等級的劃分，我國國標《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB

J25-90）規(guī)定判定濕陷等級的主要指標是總濕陷量，如表6.1-1所示。沖擊碾壓后地基下沉量一般超過20cm，我國高速公路對軟土路基的工后沉降控制一般路段為30cm，與構造物結合路段為10cm。路堤高度4m以下的路段其附加應力影響深度淺，對于路基的總體穩(wěn)定一般不存在問題，而高路堤則由于其附加應力影響深度大，需考慮深處地基對路基的整體穩(wěn)定，其要求處理深度較深。故指南提出適用于濕陷等級Ⅱ級以下的一般路堤（高度4m以下）的地基處理。對于一些濕陷等級高、含水量不滿足要求沖壓效果不明顯，則應考慮采用其它方法處理：如強夯、灰土樁等。其它非濕陷性黃土地區(qū)的軟弱地基處理也因沖擊碾壓的影響深度有限，應限制在淺層（3m）處理的范圍之內，通過新疆且末機場等軟弱地基的處理實踐表明，3m以內的軟弱地基經(jīng)加鋪砂墊層沖壓后承載力有明顯的提高，能夠滿足使用要求。我國廣西水（任）南（寧）線在巖溶、巖槽地區(qū)處理高含水量地基時，也曾采用在地表上加鋪30cm~50cm碎石或砂礫層后直接沖碾的辦法。我國的《公路軟土地基路堤設計與施工技術規(guī)范》也對這種淺層軟基的拋石擠淤和加鋪砂墊層的施工方法進行了規(guī)定，現(xiàn)只是將本來采用振動壓路機碾壓的壓實工作由沖擊壓路機來完成，其技術效果更好。對于石料的強度要求主要是沖碾過程中若強度不夠易被碾碎而影響效果。至于加寬2.0m主要是防止砂石料在沖碾過程中的側移和保證沖擊碾壓時有1m的安全間距。我國福建福寧路沿海有一段路基采用拋石擠淤的方法沖擊碾壓而成。土工合成材料因沖壓會導致波浪形起伏，而土工合成材料的主要作用是承受拉力，一旦彎曲褶皺則會導致土工合成材料不起作用，因此，加鋪土工合成材料必須于沖壓完成之后。

濕陷性黃土地基的濕陷等級

表6.1-1

類型

非自重濕陷性場地

自重濕陷性場地

計算自重濕陷量（cm）

Δzs<7

7<Δzs<35

Δzs>35

Δs（cm）

<30

Ⅰ（輕微）

Ⅱ（中等）

—

30<Δs<60

Ⅱ（中等）

Ⅱ或Ⅲ

Ⅲ（嚴重）

>60

—

Ⅲ（嚴重）

Ⅳ（很嚴重）

根據(jù)目前的研究成果與工程經(jīng)驗，前30遍的沖壓效果比較明顯，隨著碾壓遍數(shù)的增加，其技術經(jīng)濟性明顯下降，40遍之后再壓更多的遍數(shù)對提高地基的密實度與影響深度是有限的，因此一般情況下地基的沖壓遍數(shù)不超過40遍。因土石方填筑的特殊需要，且40遍以上經(jīng)試驗驗證仍有沖壓效果，可增加沖壓遍數(shù)，如香港機場補壓達60遍；八達嶺二其高填方基底上第一層填方受地形所限，其松鋪厚度超過1m以上，沖壓60遍。

6.2路堤沖擊碾壓

6.2.1

路堤分層沖擊碾壓是指用沖擊壓路機對填筑路堤直接進行分層沖擊壓實，填石路堤、土石混填路堤適合使用沖擊壓實。

6.2.2

路堤坡腳的寬度比原設計寬度加寬1.0m，據(jù)此放樣定出坡腳界線樁，沖壓完成之后削坡至設計寬度。當?shù)匦闻c征地限制加寬時，可采用振動壓路機將路堤邊緣2~3m分層松鋪壓實。

6.2.3

填石路堤的壓實層厚在80cm左右，風化砂粒土、砂巖的壓實層厚在60cm左右，或通過試驗路確定。填料的最大粒徑最大不超過40cm。沖壓遍數(shù)根據(jù)表3-1選用，每層不宜超過30遍，否則應減薄層厚。

6.2.4

路堤的分層沖擊碾壓限于下路床以下，上路床用符合《公路路基施工技術規(guī)范》要求的材料用振動壓路機分層壓實。

6.2.5

分層壓實適用于填土高度>120cm（不含路面厚度及上路床厚度）的路基，根據(jù)施工具體情況，劃分合適的沖擊碾壓層數(shù)。

6.2.6

橋涵及其它構造物兩側約15m范圍內的路段應采用振動壓路機分層填筑壓實。

6.2.7

設有重力式擋墻、扶壁（懸壁）式擋墻工程的路段在距墻背2m、扶（立）壁內側2.5m的范圍內用普通壓路機分層碾壓。加筋土擋墻路段不宜采用沖擊碾壓。

6.2.8

對粉煤灰路堤、膨脹土、風積沙、鹽漬土等特殊路基進行沖擊碾壓設計與施工在試驗段試驗結果的基礎上，經(jīng)充分論證后方可實施。

6.2.9

距橋臺涵洞等構造物30m的范圍內，先用振動壓路機分層攤鋪壓實至沖擊碾壓設計層厚，再在其后攤鋪沖擊碾壓填筑層，其松鋪高度比振動壓路機壓實的路基高，平整時將高差刮平順，用沖擊壓路機壓實，沖擊碾壓的直線段應跨過結合部。

6.2.10

新路基的沖擊碾壓施工工藝按下列框圖進行。

6.2.11

施工段長度宜為300m~500m，沖擊碾壓的轉彎路段并入下一段的施工，無法并入的則按3.0.12條執(zhí)行。

6.2.12

填石路堤或粗粒土填料應嚴格控制最大粒徑，超粒徑填料禁止上路，攤鋪過程中應防止粗粒料與細粒料出現(xiàn)分離，個別粗粒料集中細粒料缺乏的地方灑鋪細粒料填縫，個別超徑塊石破碎或清除，攤鋪的工作面應平整順直，有2％~4%的橫坡，保證排水通暢。直接采用三邊形沖擊壓路機碾壓有困難時，可用五邊形沖擊壓路機先沖壓5遍左右，再用三邊形沖擊壓路機完成本層碾壓。

6.2.13

沖擊碾壓須做好相應填料的開采、運輸、攤鋪等配套工作。

6.2.14

路堤的分層填筑沖碾后表層松土不必重新灑水整平并用振動壓路機壓實，可直接進行下一層的攤鋪。路基沖擊碾壓完成后將加寬的路基削成設計寬度。

說明我國公路部門采用沖擊壓路機進行分層壓實主要用于一些高路堤和填石路堤的填筑，如八達嶺某34米高路堤、廣西南丹一中心填高為36m二級公路硬質石灰?guī)r填石路堤采用25kj三邊形沖擊壓路機填筑完成。細粒土路堤的分層壓實還不多，這主要是沖擊壓路機在松鋪系數(shù)較大的情況下沖擊輪易陷于土中，工作面起伏較大，牽引速度低，碾壓效果較差。

關于層厚，北京八達嶺高速公路二期施工期間曾用25kJ雙輪三邊形沖擊壓路機以每層80cm~100cm的層厚填筑了一34m的高路堤；廣西南丹一中心填高為36m二級公路填石路堤采用硬質石灰?guī)r填筑，每層厚100cm左右；貴州的興義機場每層厚120cm~160cm，最大粒徑Dmax=60cm；重慶萬州機場跑道中心填高36m，坡腳處最大填高64m，填料以泥巖、頁巖和風化粘性土為主，采用層厚80cm~100cm沖擊碾壓而成；貴州洪家渡電站面板堆石壩的沖壓施工：主堆石料、過渡料、次堆石料層厚1.6m采用25kJ三邊形沖壓27遍，墊層料層厚0.8m采用15kJ五邊形沖壓27遍。基于提高路基壓實度的重要性，指南要求填石路堤的壓實層厚在80cm左右，風化砂粒土、砂巖的壓實層厚在60cm左右。關于粒徑，條文要求不超過40cm，過大的粒徑不易平整，且易損壞沖擊壓路機。沖擊碾壓的壓實效果隨著遍數(shù)的增加其技術經(jīng)濟性降低，故條文規(guī)定超過30遍則應減薄層厚。

沖擊碾壓后的路基表層平整度較差，因此只宜在上路床以下部位進行，對于沖壓后的表層松散不必重新刮平并用振動壓路機壓實即可進行下層填筑，據(jù)國外相關研究表明，表層土的松動有利于填料與下層土石料的更好結合，這也與我國擊實試驗中的拉毛原理一致，對于上路床宜采用振動壓路機分層壓實以保證平整度。

由于沖擊壓路機行駛速度快，因此為保證安全起見，一般距路基邊坡1.0m的安全間距，為了保證路基設計寬度內的全部壓實，有必要對路基加寬1.0m，待碾壓完成后再削坡至設計寬度?？紤]到征地拆遷及排水設施施工的因素，故條文提出距路堤邊緣2~3m的范圍內先用振動壓路機分層碾壓后其余部分再用沖擊壓路機沖壓。

對粉煤灰路堤、膨脹土、風積沙、鹽漬土等特殊路基的沖擊碾壓目前我國還很少見工程報道，而這些地區(qū)的路基往往病害較多，為了慎重起見，指南要求必須先修試驗路，經(jīng)過試驗驗證、專家認可和主管部門批準后方可采用。

6.3路堤（床）沖擊補壓

6.3.1

對新建公路的振動碾壓已達標的下路床頂面進行沖擊增強補壓目的是進一步提高路基的密實度與承載力，增強路床的整體性與均勻性；對填高4m以上路堤、填挖交界路段進行分層沖擊補壓為減少工后沉降。

6.3.2

路基土石填料級配良好，壓實度已超過97％，表層已形成整體板塊的經(jīng)試驗段驗證，沖壓20遍后的平均沉降量若小于3cm，則應停止沖擊增強補壓。

6.3.3

路床的補壓在下路床的頂面進行，宜高出下路床頂面10cm，便于上路床的整平壓實。

6.3.4

路堤的分層補壓，每層厚度為2.0m~2.5m，細粒土路堤取小值，粗粒土路堤取大值。碾壓遍數(shù)按表3-1確定。

6.3.5

在沖擊補壓過程中，出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象，應即暫停沖壓，采取相應技術措施。

說明

補壓時若在路基填筑達到設計標高以后再用沖擊壓路機沖壓，沖壓后的路床頂面波形起伏且松散，在攤鋪路面基層之前，仍舊需將表層松土鏟除平整重新用普通壓路機碾壓。路床的填料一般較好，沖壓后的路床密實度較高，不易鏟除刮平，重新攤鋪粒料用振動壓路機分層壓實至設計標高較為困難。而上路床采用性能良好的填料分層壓實后再用沖擊壓路機碾壓其效果有限，故條文要求路床的補壓位置應處于下路床的頂面，這樣可不必再將頂層松土鏟除。

沖擊壓路機的有效影響深度為1.5m左右（這與壓路機型號、行駛速度、填料密實度、土質類型等有關），因此，每隔2.0~2.5m的層厚進行補壓是合適的。目前我國公路部門一般的補壓遍數(shù)為10~20遍，20遍之后其補壓的技術經(jīng)濟性不明顯。

7

舊路改建的沖擊碾壓

7.1

砂石（瀝青）路面的沖擊碾壓

7.1.1

沖擊碾壓舊砂石路面、瀝青路面的主要作用是提高原路基路面的密實度與承載力，為新路提供穩(wěn)固的路基；用于舊路改建中新建路基與路基加寬部分的沖壓減少新舊路間的差異沉降。