技術概述

自1995年沖擊壓路機引入我國以來，自上世紀90年代沖擊壓路機進入中國市場以來，已在道路、機場、大壩以及填海等眾多工程領域發揮出無可取代的作用，其主要產地分布于河南，陜西等地區，其中以河南省鄭州市的產銷量較為密集，以中航設備和宇通重工（鄭州哈威）兩大生產廠家為核心，以多地市多個經銷商為輻射的銷售網絡占據了國內沖擊壓路機較大的市場份額。

國內主要沖擊壓路機產品類型

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，具有克服路基隱患的技術優勢，是土石工程壓實技術的新發展。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。

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。
   　　

目前大部分雙輪三邊形沖擊壓路機的能量為25kJ，五邊形為30kJ。

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、非圓形輪廓的邊數和土質等參數有關。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。

不同類型沖擊壓路機的適用范圍與效果

注：★——表示適合，應優先選用；△——表示效果一般；×——表示不能采用。

五邊形沖擊壓路機　                                                             三邊形沖擊壓路機

沖擊碾壓原理示意圖

路基沖擊壓實

利用多邊形滾輪的大小半徑產生位能落差與行駛的動能相結合沿地面對土石材料進行靜壓、搓揉、沖擊的連續沖擊碾壓作業，形成高振幅、低頻率的沖擊壓實原理。目前以25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機為例，其雙輪靜重12t，行駛最佳速度為9-12km/h，對地面產生集中沖擊力200~250t，相當于1111~1543kPa。這種高能量沖擊力周期性連續沖擊地面，產生強烈的沖擊波，向下具有地震波的傳播特性，產生的沖擊碾壓功能達到超重型擊實功，可使地下深層的密實度不斷累積增加，滿足重型標準90%壓實度以上的有效壓實厚度，視不同土石材料性狀達1.5~2.0m，比現有振動壓實機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，顯示出克服土石路基隱患的技術優勢。

（一）施工流程及施工工藝
   1、施工流程

2、施工工藝
   2．1  沖擊壓路機的技術特性決定較現行常規壓路機不同的壓實工藝，不采用現有壓路機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。沖擊壓路機雙輪各寬0.9m，兩輪內邊距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夾角向土體內分布土壓力。每遍第二次的單輪由第一次兩輪內邊距中央通過，形成的理論沖碾間隙雙邊各0.13m，當第二遍的第一次向內移動0.2m沖碾后，即將第一遍的間隙全部碾壓。第三遍再回復到第一遍的位置沖碾，依次進行至最終遍數。沖擊壓路機向前行駛在縱向沖碾地面所形成的峰谷狀態，應以單雙兩遍為一沖壓單元，當雙數遍沖壓時，調整轉彎半徑，達到對形成的波峰與波谷進行交替沖碾，使地面峰谷減小，表面接近平整。沖擊壓路機一般按順時針與逆時針方向每五遍交換作業。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  雙輪沖擊壓路機碾壓一次的計算寬度為2米，經錯一個輪寬碾壓，沖壓一個來回后，計算碾壓寬度是4米，按此方法計算，全部場地面積均碾壓一次算一遍。

2．3  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，壓實道線如附圖1；施工場地的寬度小于兩倍轉彎直徑，可按附圖2的碾壓方式進行，并根據實際情況在施工場地的兩端設置所需的轉彎場地。

2．4  沖擊壓實機行駛速度宜在9~12km/h。如果路基表面出現較明顯的凹凸，致使壓路機顛簸嚴重，以至不能保持規定的行駛速度，應馬上停機，路基單位用平地機平整路基表面，然后再繼續施工。

2．5 當土的含水量較低時，宜于前一天灑水浸潤。施工過程中出現揚塵情況時，影響機械速度和沖壓操作人員視線時，應配合刮平機平整和灑水。

2．6  沖擊壓路機的壓實效果以沉降量和壓實度兩項指標來反映，分別在沖壓前和沖壓后進行檢測，其中，沉降量檢測時每10-20米取一個斷面，每個斷面取4-8個點，以中線對稱布置。壓實度的檢測深度應位于表層20厘米深度以下，檢測密度根據有關規定確定。

安景高速公路路基土方沖擊碾壓　　　　　　　　　　　　　　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）應用特點
   舊砼路面的改建傳統的做法是用重力錘或重力沖擊錘斷裂面板，再用壓路機穩壓，上面鋪筑面層。采用沖擊壓路機可以將舊砼路面的破碎與壓實兩個過程合二為一，施工速度比傳統方法快得多。
   沖擊壓路機由牽引車帶動非圓形輪滾動，多邊形滾輪的大小半徑產生位能落差與行駛的動能相結合沿地面對土石材料進行靜壓、搓揉、沖擊的連續沖擊碾壓作業，其連續性的高幅低頻沖擊力沖擊破碎砼面板，產生的強大沖擊波向板下基層和土基傳播，壓實影響深度歲沖壓遍數遞增，使沖擊破碎后的板塊得以壓實穩固，形成強度高的路面底基層，從而達到了大大減少原路面板反射裂縫，提高原路基路面的密實度與承載能力的目的。
   
   （二） 沖擊壓實設備
   進行破碎改建項目的沖擊壓實機一般為30千焦型（太小、太輕則破碎效果不好），其性能參數如下：
   整機質量（t）             15. 5
   沖擊靜能（kJ）             20
   壓實寬度（m）            2×1
   工作速度（km/h）          9~12
   轉彎半徑（m）             6
   有效壓實深度（m）       1.0~1.5
   
   （三）沖壓施工工藝
   1、沖壓前的準備工作
   A、應根據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，由于沖壓產生較大沖擊波會對沿線橋涵等構造物產生破壞，因此在施工時應予避讓，現場按試驗段提供的避讓距離用黃線標示出作業控制區。
   C、測點布設，為了對破碎狀態和沉降量進行檢測，施工前沿各個車道中心線縱向間距20m一排設置沉降觀測點。
   D、防水，為防止沖壓過程中下雨，需準備好防雨用雨布。
   E、做好原地面高程測量以及板塊破損調查。
   F、對于大坑槽沖壓前應用碎石填平。
   G、對于半幅通車半幅施工的情況，應采取相應的技術措施防止震裂新鋪路面。
   H設專職安全員負責沖壓區域的安全管理，嚴禁車輛出入。
   
   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、沖擊壓路機的行駛路線宜按圖3.2.2方式進行，當直行沖擊碾壓數遍，破碎效果不理想時可嘗試走“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、同一條路因地質狀況、路面強度等不同，會產生不同的破碎程度，施工時應根據實際破碎狀況及時調整沖壓遍數，防止出現過度破碎或破碎不夠等現象。
   E、特殊路段處理  如在沖壓過程中發現局部路段出現“彈簧”現象，應停機檢查。在確認為“彈簧”后，應把“彈簧”層挖除，然后回填碎石，找平后用普通壓路機分層壓實，再用沖擊壓路機沖壓同樣遍數，以避免產生差異沉降。
   F、注意事項 必須嚴格在標示的作業區內施工，沖壓過程中派人觀察沿線構造物，防止出現異常破壞現象。沖壓過程中如下雨應立即停止作業并做好作業區遮蓋工作，防止雨水滲入路床等。
   
   （四）質量控制
   1、舊水泥混凝土路面板塊宜破碎成50cm左右的板塊，各板塊之間應相互嵌鎖，不應過度破碎松散。
   2、沖擊碾壓后的沉降應趨于穩定，一般以最后2遍的平均沉降量不超過5mm為準，或者其平均沉降量為總沉降量的5~10%,具體數值可結合實際情況，通過試驗確定。
   3、控制沖壓遍數，一般五邊形沖擊壓路機10~20遍，根據原路基路面狀況通過試驗確定。在沉降達到要求后，對面板的破碎狀況進行檢查，若達不到要求應繼續沖壓，每2遍檢測一次，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狀分布（如下圖），且不宜過碎，大于60CM的破碎塊數量不宜超過30%。

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

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   鄭州中航技術力量雄厚，擁有自己的研發機構。多年來我們沖擊碾壓設備的技術開發，堅持以“科技立業”為企業宗旨；“用戶的難題，我們的課題”是我們創新發展的總思想，不斷開發更好的產品滿足用戶的需要。在提供用戶產品的同時提供技術指導以及配套的輔助設備，全面滿足用戶的需要。
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