沖擊式壓路機(jī)沖擊碾壓技術(shù)

沖擊式壓路機(jī)沖擊碾壓技術(shù)介紹
沖擊碾壓是巖土工程壓實技術(shù)的最新發(fā)展。沖擊壓路機(jī)由牽引車帶動非圓形輪滾動，多邊形滾輪的大小半徑產(chǎn)生位能落差與行駛的動能相結(jié)合沿地面對土石材料進(jìn)行靜壓、搓揉、沖擊的連續(xù)沖擊碾壓作業(yè)，形成高振幅、低頻率的沖擊壓實原理。以25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機(jī)使用最多，其雙輪靜重12t，行駛最佳速度12km/h，對地面產(chǎn)生集中沖擊力200~250t，相當(dāng)于1111~1543kPa。據(jù)國家海洋局第二海洋研究所在杭金衢高速公路的宕渣、砂礫路基上經(jīng)25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機(jī)以12km/h速度沖碾30遍后，實測深度0.8、1.5、2.0、2.5m的平均垂直動土壓力分別為：1366、306、272、138kPa。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)到超重型擊實功，可使地下深層的密實度不斷累積增加，滿足重型標(biāo)準(zhǔn)90%壓實度以上的有效壓實厚度視不同土石材料性狀達(dá)1.0~1.5m，比現(xiàn)有振動壓實機(jī)械有更好的壓實功效，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。15KJ五邊形雙輪沖擊壓路機(jī)用于層厚0.50~0.75m分層壓實及水泥混凝土路面改造施工。
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°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)行至最終遍數(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單元，當(dāng)雙數(shù)遍沖壓時，調(diào)整轉(zhuǎn)彎半徑，達(dá)到對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)一般行駛按順時針與逆時針方向每五遍進(jìn)行交換作業(yè)。各種土石路基沖碾20~40遍可以使路基形成厚1.0~1.5m的均勻加固層。

使用沖擊碾壓技術(shù)的注意事項
合理選用機(jī)型
國內(nèi)生產(chǎn)的沖擊壓路機(jī)有12個廠家共20個型號，類別繁多，使用不當(dāng)，很難達(dá)到預(yù)期的目的。對于路堤、路床的檢驗性補(bǔ)壓與填石、土石混填路堤的分層壓實，經(jīng)全國現(xiàn)有的工程實踐證明，宜使用25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機(jī)。對水泥路面改建與土質(zhì)路堤分層壓實，宜使用25KJ五邊形雙輪沖擊壓路機(jī)。
正確使用沖擊碾壓施工工藝
對于雙輪沖擊壓路機(jī)應(yīng)按通過兩次為一遍，壓實寬度4m為計算單元，并按前述的施工工藝作業(yè)。單輪沖擊壓路機(jī)以通過一次的輪寬為壓實計算單位。
正確理解沖擊碾壓有較寬的含水量范圍
由于沖擊壓路機(jī)具有高能量的壓實功能，相當(dāng)于超重型擊實標(biāo)準(zhǔn)的擊實功，達(dá)到重型壓實度的含水量僅在小于最佳含水量范圍內(nèi)擴(kuò)大，其大于最佳含水量的范圍不會擴(kuò)大。因此，含水量視土的塑性指數(shù)大小，宜控制稠度不小于1.1~1.2。否則厚80~100cm土層沖壓會形成彈簧土，無法壓實。
控制構(gòu)造物的安全距離
沖擊壓路機(jī)的輪邊與構(gòu)造物應(yīng)有1m的安全距離。橋涵構(gòu)造物上填土厚度不少于2.5m。

國內(nèi)沖擊壓路機(jī)主要應(yīng)用于高速公路土石高路堤的分層沖碾壓實，路堤、路床的檢驗性補(bǔ)壓，以及地基加固處理等工程效果較明顯的領(lǐng)域。工程機(jī)械標(biāo)委會開始考慮制訂沖擊壓路機(jī)系列產(chǎn)品的技術(shù)條件。交通部下達(dá)制訂公路沖擊碾壓應(yīng)用技術(shù)規(guī)范，正在編制中。今后將進(jìn)一步促進(jìn)沖擊碾壓技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)沖擊壓路機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)，沖擊碾壓對不同土石材料的壓實機(jī)理尚需進(jìn)行系統(tǒng)的研究；還可利用沖擊碾壓技術(shù)研究不同自然條件下路基路面整體設(shè)計理論與方法；針對沖擊壓路機(jī)只能向前行駛的特性，需要開發(fā)配套的沖壓設(shè)備。此外，沖擊碾壓技術(shù)在農(nóng)業(yè)、水利、環(huán)境工程等方面也有廣闊的應(yīng)用前景。