技术概述

自1995年冲击压路机引入我国以来，自上世纪90年代冲击压路机进入中国市场以来，已在道路、机场、大坝以及填海等众多工程领域发挥出无可取代的作用，其主要产地分布于河南，陕西等地区，其中以河南省郑州市的产销量*为密集，以中航设备和宇通重工（郑州哈威）两大生产厂家为核心，以多地市多个经销商为辐射的销售网络占据了国内冲击压路机较高的市场份额。

国内主要冲击压路机产品类型

由曲线为边而构成的正多边形冲击轮在位能落差与行驶动能相结合下对工作面进行静压、搓揉、冲击。其高振幅、低频率的冲击碾压产生的巨大冲击力使地表下深层土石的密实度不断增加，使冲压土体更接近于弹性状态，具有克服路基隐患的技术优势，是土石工程压实技术的*新发展。与一般压路机相比，其压实土石的效率提高3～4倍（考虑上料、摊铺、平整的工序），破裂水泥路面效率更高。

我国公路部门除个别省份外均已采用了冲击碾压技术，其主要应用领域是：

①高路堤、路床、填挖交界路基的冲击增强压；

②湿陷性黄土等软弱地基、路堑的冲击碾压处理；

③路堤等的分层填筑碾压；

④旧砂石路、旧沥青路的冲击碾压与加宽部分的增强补压；

⑤水泥路的冲击破碎碾压等。
　　

目前大部分双轮三边形冲击压路机的能量为25kJ，五边形为30kJ。

冲击压路机所具有的动力来自于三部分：

1）冲击轮重心位置提升所蓄的势能；

2）冲击轮转动的动能；

3）冲击轮在滚动过程中克服土壤变形所作之功。显然冲击能量的大小与碾轮的质量、质心的高度、牵引的速度、非圆形轮廓的边数和土质等参数有关。但冲击轮的势能是基本的，可表征的，其它方面的动力不易表征，故采用冲击轮的势能作为冲击压路机的型号。

不同类型冲击压路机的适用范围与效果

注：★——表示适合，应优先选用；△——表示效果一般；×——表示不能采用。

五边形冲击压路机　                                                             三边形冲击压路机

冲击碾压原理示意图

路基冲击压实

利用多边形滚轮的大小半径产生位能落差与行驶的动能相结合沿地面对土石材料进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业，形成高振幅、低频率的冲击压实原理。目前以25KJ三边形双轮冲击压路机为例，其双轮静重12t，行驶*佳速度为9-12km/h，对地面产生集中冲击力200~250t，相当于1111~1543kPa。这种高能量冲击力周期性连续冲击地面，产生强烈的冲击波，向下具有地震波的传播特性，产生的冲击碾压功能达到超重型击实功，可使地下深层的密实度不断累积增加，满足重型标准90%压实度以上的有效压实厚度，视不同土石材料性状达1.5~2.0m，比现有振动压实机械有更好的压实功效，使被冲压的土石填料更接近于弹性状态，显示出克服土石路基隐患的技术优势。

（一）施工流程及施工工艺
1、施工流程

2、施工工艺
2．1  冲击压路机的技术特性决定较现行常规压路机不同的压实工艺，不采用现有压路机压半轮或部分重叠碾压的施工方法，而是以冲击力向土体深层扩散分布的性状，提出新的冲击碾压方法与施工工艺。冲击压路机双轮各宽0.9m，两轮内边距1.17m，行驶两次为一遍，其冲碾宽度4m。每次冲击力按冲碾轮触地面积边缘与地表以45°-φ/2夹角向土体内分布土压力。每遍第二次的单轮由第一次两轮内边距中央通过，形成的理论冲碾间隙双边各0.13m，当第二遍的第一次向内移动0.2m冲碾后，即将第一遍的间隙全部碾压。第三遍再回复到第一遍的位置冲碾，依次进行至*终遍数。冲击压路机向前行驶在纵向冲碾地面所形成的峰谷状态，应以单双两遍为一冲压单元，当双数遍冲压时，调整转弯半径，达到对形成的波峰与波谷进行交替冲碾，使地面峰谷减小，表面接近平整。冲击压路机一般按顺时针与逆时针方向每五遍交换作业。各种土石地基冲碾20-40遍可以使地基形成厚1.5-2.0m的均匀加固层。

2．2  双轮冲击压路机碾压一次的计算宽度为2米，经错一个轮宽碾压，冲压一个来回后，计算碾压宽度是4米，按此方法计算，全部场地面积均碾压一次算一遍。

2．3  施工场地宽度大于冲击压路机转弯直径的两倍时，以道路中心线对称地将场地分成两半，压实道线如附图1；施工场地的宽度小于两倍转弯直径，可按附图2的碾压方式进行，并根据实际情况在施工场地的两端设置所需的转弯场地。

2．4  冲击压实机行驶速度宜在9~12km/h。如果路基表面出现较明显的凹凸，致使压路机颠簸严重，以至不能保持规定的行驶速度，应马上停机，路基单位用平地机平整路基表面，然后再继续施工。

2．5 当土的含水量较低时，宜于前一天洒水浸润。施工过程中出现扬尘情况时，影响机械速度和冲压操作人员视线时，应配合刮平机平整和洒水。

2．6  冲击压路机的压实效果以沉降量和压实度两项指标来反映，分别在冲压前和冲压后进行检测，其中，沉降量检测时每10-20米取一个断面，每个断面取4-8个点，以中线对称布置。压实度的检测深度应位于表层20厘米深度以下，检测密度根据有关规定确定。

安景高速公路路基土方冲击碾压　　　　　　　　　　　　　　六武高速公路填石路基冲击碾压

水泥混凝土路面冲击碾压破碎

（一）应用特点
旧砼路面的改建传统的做法是用重力锤或重力冲击锤断裂面板，再用压路机稳压，上面铺筑面层。采用冲击压路机可以将旧砼路面的破碎与压实两个过程合二为一，施工速度比传统方法快得多。
冲击压路机由牵引车带动非圆形轮滚动，多边形滚轮的大小半径产生位能落差与行驶的动能相结合沿地面对土石材料进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业，其连续性的高幅低频冲击力冲击破碎砼面板，产生的强大冲击波向板下基层和土基传播，压实影响深度岁冲压遍数递增，使冲击破碎后的板块得以压实稳固，形成强度高的路面底基层，从而达到了大大减少原路面板反射裂缝，提高原路基路面的密实度与承载能力的目的。

（二） 冲击压实设备
进行破碎改建项目的冲击压实机一般为30千焦型（太小、太轻则破碎效果不好），其性能参数如下：
整机质量（t）             15. 5
冲击静能（kJ）             20
压实宽度（m）            2×1
工作速度（km/h）          9~12
转弯半径（m）             6
有效压实深度（m）       1.0~1.5

（三）冲压施工工艺
1、冲压前的准备工作
A、应根据面板的完整状况将面板分成不同类型，确定不同的冲压方案。
B、施工放样，由于冲压产生较大冲击波会对沿线桥涵等构造物产生破坏，因此在施工时应予避让，现场按试验段提供的避让距离用黄线标示出作业控制区。
C、测点布设，为了对破碎状态和沉降量进行检测，施工前沿各个车道中心线纵向间距20m一排设置沉降观测点。
D、防水，为防止冲压过程中下雨，需准备好防雨用雨布。
E、做好原地面高程测量以及板块破损调查。
F、对于大坑槽冲压前应用碎石填平。
G、对于半幅通车半幅施工的情况，应采取相应的技术措施防止震裂新铺路面。
H设专职检查员负责冲压区域的安全管理，严禁车辆出入。

2、冲压施工
A、冲压顺序  砼面板在水平方向所受约束愈小，破碎效果愈好，故在施工中选定从路肩、行车道、超车道的顺序依次冲压。
B、冲击压路机的行驶路线宜按图3.2.2方式进行，当直行冲击碾压数遍，破碎效果不合适时可尝试走“S”形路线。
C、行驶速度约为7~9km/h，压密阶段可加快至9~12km/h。
D、同一条路因地质状况、路面强度等不同，会产生不同的破碎程度，施工时应根据实际破碎状况及时调整冲压遍数，防止出现过度破碎或破碎不够等现象。
E、特殊路段处理  如在冲压过程中发现局部路段出现“弹簧”现象，应停机检查。在确认为“弹簧”后，应把“弹簧”层挖除，然后回填碎石，找平后用普通压路机分层压实，再用冲击压路机冲压同样遍数，以避免产生差异沉降。
F、注意事项 须严格在标示的作业区内施工，冲压过程中派人观察沿线构造物，防止出现异常破坏现象。冲压过程中如下雨应立即停止作业并做好作业区遮盖工作，防止雨水渗入路床等。

（四）质量控制
1、旧水泥混凝土路面板块宜破碎成50cm左右的板块，各板块之间应相互嵌锁，不应过度破碎松散。
2、冲击碾压后的沉降应趋于稳定，一般以*后2遍的平均沉降量不超过5mm为准，或者其平均沉降量为总沉降量的5~10%,具体数值可结合实际情况，通过试验确定。
3、控制冲压遍数，一般五边形冲击压路机10~20遍，根据原路基路面状况通过试验确定。在沉降达到要求后，对面板的破碎状况进行检查，若达不到要求应继续冲压，每2遍检测一次，直到满足要求为止。
4、冲击路面板块的破碎程度在视觉上大致呈忘网状分布（如下图），且不宜过碎，大于60CM的破碎块数量不宜超过30%。

合水路砼路面冲压改造  　　　　　　 铜陵S321砼路面冲压改造   　　　　　　冲压后产生的路面裂纹

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郑州中航工程设备有限公司是国内*早从事开发与生产冲击碾压设备的大型骨干企业，主要产品有SD系列冲击压路机、冲击式压路机、三边形冲击压路机、五边形冲击压路机、冲击式压实机、冲击压实机、冲击碾压、冲击碾压机、320马力牵引车、380马力牵引车等大型专用设备。
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