筑路机械应用|路基压实作业步骤及机械选用

为了提高工程质量，延长道路的使用寿命，路基必须经过充分压实。

对于石质路基，以选用重型振动压路机进行振动压实为宜。而静力式压路机对石质路基的压实效果不理想。对于土质路基，各种类型压路机均有较好的适应性，这里主要介绍土质路基的压实。

1.路基压实作业原则

路基的压实作业，应遵循“先轻后重、先慢后快、先边后中、由低到高”的原则。

（1）先轻后重：开始时先使用轻型压路机进行初压，然后再换重型压路机进行复压。

（2）先慢后快：压路机碾压速度随碾压遍数的增加而逐渐加快。

（3）先边后中：碾压作业中始终坚持从路基两侧开始，逐渐向路基中心移动的碾压原则，以保证路基设计拱形和防止路基两侧塌落。

（4）由低到高：在碾压坡道时，应从坡底向坡上碾压，倒退时以原碾压带下行，在坡底转入新碾压带，再向上碾压，这样往复进行，以保证一定的纵坡度。在碾压设有超高的弯道时，由低的一侧向高的一侧碾压，以便形成单向超高横坡。

2.路基压实作业的一般方法

1）确定相关参数

首先，根据路基土质特性和所选用的压路机压实功能，参照表1-9确定适宜的压实厚度。

表1-9　几种类型压路机适宜的压实厚度

然后，测定土壤的含水量。含水量应控制在最佳含水量的±2%范围内。表1-10 为几种土壤的最佳含水量。一般，土壤含水量是由工程技术人员通过试验方法测定后，并通知压路机驾驶员。驾驶员也可以通过简易方法判断土壤的含水量。通常“手握成团，没有水痕，离地1米，落地散开”，即说明土壤的含水量接近最佳含水量。

表1-10　 几种土壤的最佳含水量

在整个压实作业中，均应随时掌握和了解压实层的含水量及压实度的变化。

2）路基压实作业步骤

路基压实作业可按初压、复压和终压3个步骤进行。

（1）初压

初压是指对铺筑层进行的最初1～2遍的碾压作业。初压的目的是使铺筑层表层形成较稳定、平整的承载层，以利于压路机以较大的作用力进行复压作业。

一般，采用重型履带式拖拉机或羊脚（凸块）碾进行路基的初压，也可采用中型静力式压路机或振动式压路机以静力碾压方式进行初压作业。

初压时，碾压速度应不超过1.5～2 km/h。初压后，需要对铺筑层进行整平。

（2）复压

复压是指继初压后的5～8遍作业。复压的目的是使铺筑层达到规定的压实度。复压是压实的主要作业阶段。

复压作业中，应尽可能发挥压路机的最大压实功能，以使铺筑层迅速达到规定的压实度。例如，增加压路机配重、调节轮胎气压，使单位线荷载和平均接地比压达到最佳状况，调整振频和振幅，使振动压实功能最佳。

复压作业，碾压速度应逐渐增大，静力光轮压路机速度为2～3 km/h，轮胎式压路机速度为3～4 km/h，振动压路机速度为3～6 km/h。

复压作业中，应随时测定压实度，以便做到既达到压实度标准，又不过度碾压。

（3）终压

终压是指继复压之后，对每一铺筑层竣工前所进行的1～2遍碾压作业。终压的目的是使压实层表面密度平整。一般，分层修筑路基时，只在最后一层实施终压作业。

终压作业，可采用中型静力式压路机或振动压路机以静力碾压方式进行碾压，碾压速度可适当高于复压时的速度。

采用振动压路机或羊脚（凸块）碾进行分层压实时，由于表层会产生松散现象，可将该层10 cm左右厚度算作下一铺筑层范围进行压实，这样就可不进行终压压实。

3）压路机运行路线的选择

压实质量一靠碾压遍数，二靠碾压的均匀度来保证，而碾压的均匀度必须以机械的正确运行路线来保证。一般路基路面的碾压运行路线采用穿梭法（见图1-53），大面积场地运行路线用螺旋法（见图1-54）。

图1-53　穿梭法运行路线

图1-54　螺旋法运行路线

机械在碾压过程中，压实轮经过的轮迹形成一条压实带。当机械由这一压实带转入另一压实带时，为保证碾压的均匀度，两带之间应有一定的重叠度。

一般，对于路基填土碾压（或夯击），两碾压带的重叠度为15～20 cm。在碾压路面时，两碾压带的重叠度，两轮两轴压路机为25～30 cm，三轮压路机为主轮（后轮）宽度的1/3～1/2。

碾压道路是一种线性作业，从某一始点开始碾压完一段道路，形成一碾压面后逐段延伸，直至碾压完整条道路为止。在形成碾压面积的过程中，为保证碾压的均匀度，必须注意碾压带的重叠度、碾压遍数和机械进退换向时停机点的变换。碾压面推进的方法有矩形推进法和平行四边形推进法两种。

矩形推进法见图1-55。每一碾压区段的碾压面（由于停机点的变换）近似矩形。在碾压区段①转移到碾压区段②时，开压的始点可以在同一边，也可以在另一边。前者两次通过碾压宽度时，压够要求的遍数；后者一次通过碾压全宽即压够要求的遍数。(www.xing528.com)

图1-55　碾压面矩形推进法

平行四边形推进法见图1-56。每一碾压区段的碾压面成平行四边形，在碾压区段的转换中，开压始点不在同一边。此法采用碾压遍数为双数的运行路线。

图1-56　平行四边形推进法

W—碾压带宽度；△W—重叠量；B—路面宽。

为了实现平行四边形的碾压段，压路机前进距离Ll和后退距离L2之间有如下关系：

L2＝（1－2/pn）L1

式中　n——碾压遍数（4的倍数）；

p——路宽压实带分值。

平行四边形推进法碾压区段的形成和碾压遍数的关系如图1-57所示。只要适当选择Ll和L2就可实现4的倍数的多遍压实。该方法碾压有规律，压实遍数和均匀度易于控制，可利用自控装置辅助操纵压路机进行施工，压实质量高，适用于沥青面层的碾压。

图1-57　碾压区段的形成和碾压遍数的关系

3.边坡的碾压

路堤填土的坡面应该充分压实，而且要符合设计截面。如果边坡面层和路堤整体相比压得不够密实，下大雨时，由于表层流水洗刷和不渗透，易发生滑坡、崩溃和路侧下沉等现象，因此，边坡碾压不可忽视。

边坡面施工有剥土坡面施工和堆土坡面施工两种方法。

剥土坡面施工，路堤堆土要加宽，经正常的填土碾压后，再将坡面没有压实的土铲除并修整坡面，如用液压挖掘机对坡面进行整型（见图1-58）。

图1-58　用液压挖掘机对坡面整型

堆土坡面施工是采用碾压坡面的方法，碾压机械可用振动压路机、推土机或挖掘机等。

坡面的坡度在1∶1.8左右时，要先粗拉线放坡，用自重3 t以上的振动压路机从填土的底部向上滚动，并振动压实（见图1-59）。为防止土壤塌落，压路机下行时不要振动。压路机的上下运动，用装在推土机后的卷扬机来操作。土质良好时，可以利用推土机在斜坡上下行驶碾压（见图1-60）。对于含水量高的黏性土，可使用湿地推土机进行碾压。

图1-59　用振动压路机压实坡面

图1-60　用推土机压实坡面

此外，坡面还可以利用装有夯板的挖掘机来拍实，若用人工拍实，则应注意其压实度。

4.里填回填的压实

桥梁、箱形涵洞等构筑物和填土相连接部分（见图1-61），一般在行车后，连接部发生不同程度的沉陷，使路面产生高差而导致损坏，影响正常交通。究其原因，除基础地基和填土下沉外，碾压不足也是其原因之一，因此里填回填的压实工作必须认真做好。

图1-61　里填构造

里填回填用土最好采用容易压实的压缩性小的材料。当能用大型压实机械进行充分压实时，选用粒度分布良好者即可。

在压实施工中，将路堤端挖成一定的坡面（1∶1.0～1∶2.0或更小），坡面成台阶形，清理中间的废土，分层铺层厚度在20 cm以下，底部用小型振动压实机（小型夯锤、振动夯板等）、上部用轮胎压路机压实。为使构筑物两侧受压均匀，在里填土时，要从构筑物两侧平均薄填施压，不要一侧施压。若用大型机械压实时，必须有大的里填场地，但构筑物侧仍应用小型机械。

5.路基压实作业中的注意事项

（1）碾压时，相邻碾压轮应相互重叠20～30 cm。

（2）压实作业时，应随时掌握压实层的含水量，只有在最佳含水量时，压实效果才最好。

（3）保证当天铺筑，当天压实。

（4）碾压中，土体出现“弹簧”现象，应立即停止碾压，并采取相应措施，待含水量降低后再进行碾压。对于局部“弹簧”现象，也应及时处理，不然会造成路基强度不均，留下隐患。

（5）碾压时，若压实层表层出现起皮、松散、裂纹等现象，应及时查明原因，采取措施处理后再继续碾压。一般，土壤含水量低、压路机单位线压力高、碾压遍数过多及土质不良等原因易造成上述不良现象。

（6）碾压作业中，应随时注意路基边坡及铺筑层土体的变化情况，出现异常，及时处理，以免发生陷车或翻车事故。一般，碾压轮外侧面距路缘不小于30～50 cm，山区公路则距沟崖边缘不小于100 m。

（7）遇到死角或作业场地狭小的地段，应换用机动性好的小型压实机械进行压实，切不可漏压，以免路基强度不均匀留下隐患。

（8）每班作业结束后，应将压路机驶离新铺筑的路基，选择硬实平坦、易于排水的地段停放。