一种振动平碾循环碾压施工方法技术领域
本发明涉及一种碾压施工方法，具体涉及一种振动平碾循环碾压施工方法。
背景技术
两河口水电站大坝为砾石土直心墙堆石坝，坝体堆石料分上游堆石Ⅰ区、下游堆石
Ⅰ区、上游堆石Ⅱ区；两河口水电站大坝工程堆石料碾压按常规方法使用单振动平碾搭接
20cm低频高振一次碾压8遍碾压遍数数字化大坝监控显示一次碾压比例合格率（按照碾压
面积比例计算）平均80%左右；增加搭接宽度后，即单振动平碾搭接30cm低频高振一次碾压8
遍碾压遍数数字化大坝监控显示一次碾压比例合格率（按照碾压面积比例计算）平均86%左
右，而本工程设计要求堆石料碾压合格率为95%以上，需要进行大量的补碾工作，影响工期，
经济性比较差；同时存在现场碾压合格后的碾压面碾压痕迹错台较深，达到15cm左右，合格
的碾压面观感质量比较差；现有的碾压方法碾压面出现较深的碾压痕迹，同时存在一次碾
压比例合格率较低的问题造成后续大量的补碾工作，造成严重的额外经济损失，对大坝整
体填筑工期影响较大。
发明内容
本发明提供一种碾压面平整，一次碾压合格率高的振动平碾循环碾压施工方法。
本发明采用的技术方案是：一种振动平碾循环碾压施工方法，包括以下步骤：
A、划定一个矩形施工区域，以矩形一个端点作为原点，与其相邻的两条边作为x轴和y
轴；
B、沿y轴方向按在x轴方向上一个间隔为a进行划线，形成多条平行于y轴的直线；
C、在x轴方向上放置n台振动平碾，其坐标为（0，0）、（Ka，0）……（nKa，0），其中n≥2，K为
非零自然数；
D、振动平碾行走方向沿y轴方向，循环方向沿x轴方向正方向循环碾压；第m台振动平碾
循环方向到达矩形施工区域的边沿时，返回起点继续循环施工，直到其x轴方向上的坐标达
到第m+g台振动平碾起点位置为止；当m+g＞n时，进入第二个周期，直到其x轴方向上的坐标
第二次到达m+g-n台振动平碾起点位置为止；其中m=1，2，3……n，g为自然数且g＜n。
进一步的，所述振动平碾的碾压基数为2。
进一步的，所述振动平碾的台数n根据要求的碾压遍数s和矩形施工区域大小确
定。
进一步的，所述振动平碾采用YZ32KA型32t自行式振动平碾，碾距为2.2m，搭接宽
度为30cm。
进一步的，所述矩形施工区域的间隔a根据振动平碾的碾距b和搭接宽度c确定，a=
h（b-c），其中h≥2。
本发明的有益效果是：
（1）本发明碾压面观感质量好，一次碾压比例合格率高；
（2）本发明可广泛应用于各类土石坝工程施工中，适用性强；
（3）本发明操作简单、经济效益好；
（4）本发明补碾工作少、能够保证大坝整体填筑工期，并且安全可靠。
附图说明
图1为本发明中实施例1碾压作业示意图。
图2为本发明中实施例2碾压作业示意图。
图3为本发明中实施例3碾压作业示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
两河口水电站大坝为砾石土直心墙堆石坝，坝体堆石料分上游堆石Ⅰ区、下游堆石
Ⅰ区、上游堆石Ⅱ区；为提高施工效率及节能减排等综合考虑，该工程项目经过多次现场生
产性碾压试验，取消原设计参数中的静碾2遍参数，试验结果各项参数均满足设计要求，目
前碾压参数调整为上游堆石Ⅱ区碾压参数：铺料厚度100cm，加水量10%，振碾10遍，采用陕
西中大YZ32KA型32t自行式振动平碾，激振力为590KN，低频高振，按行车速度2.5±0.5km/h
控制（超过3km/h报警）；下游堆石Ⅰ区碾压参数：铺料厚度100cm，加水量5%，振碾8遍，采用陕
西中大YZ32KA型32t自行式振动平碾，激振力为590KN，低频高振，按行车速度2.5±0.5km/h
控制（超过3km/h报警）；砾石土直心墙堆石坝最大坝高295m，坝顶高程2875.00m，反滤料1约
为98.43万m³，反滤料2约为99.06万m³；过渡料约为464.52万m³；上游堆石料I区约为
1289.66万m³，上游堆石料Ⅱ区约为376.86万m³，下游堆石料I区约为1393万m³，堆石料总约
3059.5万m³；该大坝工程填筑类型多、填筑工程量大，同时碾压面碾压痕迹观感质量要求高
及一次碾压比例合格率要求高；目前上游堆石料Ⅱ区与下游堆石料I区均采用本发明方法
进行堆石料碾压施工。
以典型的三机联动单机两遍搭接循环共碾压八遍作业、四机联动单机两遍搭接循
环共碾压十遍作业和三机联动单机两遍搭接循环共碾压十遍作业为例进行说明。
实施例1
如图1所示，本实施例中，a为5.7m，K为6，n为3，g为1，s为8；将现场将要进行碾压作业的
碾压面按a一个间隔使用石灰划线，划线完毕后，碾压方式如下：
1#振动平碾起点坐标为（0，0），按y轴方向开始碾压，碾压遍数基数为2遍，搭接宽度为
30cm；按x轴方向循环，碾压至施工区域边沿即（18a，0）位置后，折返至起点坐标的位置，继
续按y轴方向开始循环碾压，碾压至2#振动平碾起点坐标（6a，0）为止，其循环路线为1。
2#振动平碾起点坐标为（6a，0），按y轴方向开始碾压，碾压遍数基数为2遍，搭接宽
度为30cm，碾压至施工区域边沿即（18a，0）位置后，折返至原点（0，0），继续按y轴方向循环
碾压，碾压至3#振动平碾起点坐标（12a，0）为止，其循环路线为2。
3#振动平碾起点坐标为（12a，0），按y轴方向开始碾压，碾压遍数基数为2遍，搭接
宽度为30cm，碾压至施工区域边沿即（18a，0）位置后，折返至原点（0，0），继续按y轴方向循
环碾压，碾压至4#振动平碾起点坐标为（18a，0）位置为止，其循环路线为3。
三台振动平碾同时开始碾压，每台振动平碾工作效率一致，其碾压遍数分析如下：
1#振动平碾碾压完成后，如图1所示碾压循环路线为1，（0，0）、（6a，0）、（0，y）和（6a，y）
构成的区域碾压遍数为4遍；（6a，0）、（18a，0）、（6a ，y）和（18a，y）构成的区域内碾压为2遍。
2#振动平碾碾压完成后，如图1所示碾压循环路线为2，（0，0）、（6a，0）、（0，y）和
（6a，y）构成的区域碾压遍数为2遍；（6a，0）、（12a，0）、（6a ，y）和（12a，y）构成的区域内碾压
遍数为4遍；（12a，0）、（18a，0）、（12a ，y）和（18a，y）构成的区域内碾压遍数为2遍。
3#振动平碾碾压完成后，如图1所示碾压循环路线为3，（0，0）、（6a，0）、（0，y）和
（6a，y）构成的区域碾压遍数为2遍；（6a，0）、（12a，0）、（6a ，y）和（12a，y）构成的区域内碾压
遍数为2遍；（12a，0）、（18a，0）、（12a ，y）和（18a，y）构成的区域内碾压遍数为4遍。
经过三条碾压循环曲线分析，（0，0）、（6a，0）、（0，y）和（6a，y）构成的区域碾压遍数
为8遍；（6a，0）、（12a，0）、（6a ，y）和（12a，y）构成的区域内碾压遍数为8遍；（12a，0）、（18a，
0）、（12a ，y）和（18a，y）构成的区域内碾压遍数为8遍。
实施例2
如图2所示，本实施例中，a为5.7m，K为4，n为4，g为1，s为10；将现场将要进行碾压作业
的碾压面按a一个间隔使用石灰划线，划线完毕后，碾压方式如下：
4#振动平碾起点坐标为（0，0），按y轴方向开始碾压，碾压遍数基数为2遍，搭接宽度为
30cm；按x轴方向循环，碾压至施工区域边沿即（18a，0）位置后，折返至原点（0，0），继续按y
轴方向循环碾压，碾压至5#振动碾起点坐标（4a，0）为止，其循环路线为4。
5#振动平碾起点坐标为（4a，0），按y轴方向开始碾压，碾压遍数基数为2遍，搭接宽
度为30cm，碾压至施工区域边沿即（18a，0）位置后，折返至原点（0，0），继续按y轴方向循环
碾压，碾压至6#振动平碾起点坐标（8a，0）为止，其循环路线为5。
6#振动平碾起点坐标为（8a，0），按y轴方向开始碾压，碾压遍数基数为2遍，搭接宽
度为30cm，碾压至施工区域边沿即（18a，0）位置后，折返至原点（0，0），继续按y轴方向循环
碾压，碾压至7#振动平碾坐标为（12a，0）位置为止，其循环路线为6。
7#振动平碾起点坐标为（12a，0），按y轴方向开始碾压，碾压遍数基数为2遍，搭接
宽度为30cm，碾压至施工区域边沿即（18a，0）位置后，折返至原点（0，0），继续按y轴方向循
环碾压，碾压至1#振动平碾起点坐标为（0，0）位置为止，其循环路线为8。
四台振动平碾同时开始碾压，每台振动平碾工作效率一致，其碾压遍数分析如下：
4#振动平碾碾压完成后，如图2所示碾压循环路线为4，（0，0）、（0，y）、（18a，0）和（18a，
y）构成的区域内碾压为2遍；（0，0）、（0，y）、（4a，0）和（4a，y）构成的区域内碾压为4遍。
5#振动平碾碾压完成后，如图2所示碾压循环路线为5，（0，0）、（4a，0）、（0，y）和
（4a，y）构成的区域碾压遍数为2遍；（4a，0）、（8a，0）、（4a ，y）和（8a，y）构成的区域内碾压遍
数为4遍；（8a，0）、（8a，y）、（18a，0）和（18a，y）构成的区域内碾压为2遍。
6#振动平碾碾压完成后，如图2所示碾压循环路线为6，（0，0）、（8a，0）、（0，y）和
（8a，y）构成的区域碾压遍数为2遍；（8a，0）、（12a，0）、（8a ，y）和（12a，y）构成的区域内碾压
遍数为4遍；（12a，0）、（12a，y）、（18a，0）和（18a，y）构成的区域内碾压为2遍。
7#振动平碾碾压完成后，如图2所示碾压循环路线为7，（0，0）、（12a，0）、（0，y）和
（12a，y）构成的区域碾压遍数为2遍；（12a，0）、（18a，0）、（12a ，y）和（18a，y）构成的区域内
碾压遍数为4遍。
经过四条碾压循环曲线分析，（0，0）、（4a，0）、（0，y）和（4a，y）构成的区域碾压遍数
为10遍；（4a，0）、（8a，0）、（4a，y）和（8a，y）构成的区域内碾压遍数为10遍；（8a，0）、（12a，0）、
（8a，y）和（12a，y）构成的区域内碾压遍数为10遍；（12a，0）、（18a，0）、（12a，y）和（18a，y）构
成的区域内碾压遍数为10遍。
实施例3
如图1所示，本实施例中，a为5.7m，K为6，n为3，g为2，s为10；将现场将要进行碾压作业
的碾压面按a一个间隔使用石灰划线，划线完毕后，碾压方式如下：
8#振动平碾起点坐标为（0，0），按y轴方向开始碾压，碾压遍数基数为2遍，搭接宽度为
30cm；按x轴方向循环，碾压至施工区域边沿即（18a，0）位置后，折返至起点坐标的位置，继
续按y轴方向开始循环碾压，碾压至10#振动平碾起点坐标（12a，0）为止，其循环路线为8。
9#振动平碾起点坐标为（6a，0），按y轴方向开始碾压，碾压遍数基数为2遍，搭接宽
度为30cm，碾压至施工区域边沿即（18a，0）位置后，折返至原点（0，0），继续按y轴方向循环
碾压，碾压至施工区域边沿即（18a，0）位置后，折返至8#振动平碾起点坐标（0，0）为止，其循
环路线为9。
10#振动平碾起点坐标为（12a，0），按y轴方向开始碾压，碾压遍数基数为2遍，搭接
宽度为30cm，碾压至施工区域边沿即（18a，0）位置后，折返至原点（0，0），继续按y轴方向循
环碾压，碾压至施工区域边沿即（18a，0）位置后，折返至原点（0，0），继续碾压至9#振动平碾
起点坐标为（6a，0）位置为止，其循环路线为10。
三台振动平碾同时开始碾压，每台振动平碾工作效率一致，其碾压遍数分析如下：
8#振动平碾碾压完成后，如图3所示碾压循环路线为8，（0，0）、（12a，0）、（0，y）和（12a，
y）构成的区域碾压遍数为4遍；（12a，0）、（18a，0）、（12a ，y）和（18a，y）构成的区域内碾压为
2遍。
9#振动平碾碾压完成后，如图3所示碾压循环路线为9，（0，0）、（6a，0）、（0，y）和
（6a，y）构成的区域碾压遍数为2遍；（6a，0）、（18a，0）、（6a ，y）和（18a，y）构成的区域内碾压
遍数为4遍。
10#振动平碾碾压完成后，如图3所示碾压循环路线为10，（0，0）、（6a，0）、（0，y）和
（6a，y）构成的区域碾压遍数为4遍；（6a，0）、（12a，0）、（6a ，y）和（12a，y）构成的区域内碾压
遍数为2遍；（12a，0）、（18a，0）、（12a ，y）和（18a，y）构成的区域内碾压遍数为4遍。
经过三条碾压循环曲线分析，（0，0）、（6a，0）、（0，y）和（6a，y）构成的区域碾压遍数
为10遍；（6a，0）、（12a，0）、（6a ，y）和（12a，y）构成的区域内碾压遍数为10遍；（12a，0）、
（18a，0）、（12a ，y）和（18a，y）构成的区域内碾压遍数为10遍。
本发明实施例中采用陕西中大YZ32KA型32t自行式振动平碾，碾距为2.2m，搭接宽
度为30cm，划线间距控制在每个间隔内保证碾压至3次以上，即划线间距按5.8m或5.8m的倍
数选择；使用时，每台振动平碾的碾压面积基本相同，保证每台振动平碾的利用率；明确每
台振动平碾的起点和末点，并做好标记；每台振动平碾均同时在已确定的起点开始碾压作
业，按碾压遍数基数为2遍，搭接宽度为30cm，从起点至末点的方向进行碾压，按循环方向进
行循环碾压，直至该台振动平碾达到要求的循环碾压轨迹；可以采用数字化大坝监控随时
配合进行监控控制，监控每台振动平碾未出现漏碾或缺碾的现象；其中K、n、m和s的取值根
据实际情况进行确定；划线的基数间距根据不同型号的振动平碾的碾距及搭接宽度进行计
算确认，划线间距根据基数间距或基数间距的倍数确认；根据现场碾压面积、机械使用率等
确认采用多少台振动平碾进行循环碾压，面积较小可以采用两机联动或三机联动，中等面
积可以采用三机联动或四机联动，较大面积可以采用四机联动、多机联动或化成中等面积
再进行分块碾压，可以最大的发挥每台振动平碾的利用率；确认选择振动平碾数量后，再根
据碾压参数即振碾8遍或10遍；确认每台振动平碾碾压起止点及碾压循环轨迹后，在已划线
的碾压面上针对每台振动平碾的碾压起止点做出标记，防止出现漏碾或过碾现象。
采用本发明的方法进行上游堆石料Ⅱ区及下游堆石料I区堆石料碾压施工，经过
数字化大坝监控提供一次碾压比例合格率达到94%左右，补碾工作大大减少，提高经济效益
及工期；碾压面碾压痕迹错台较深的观感质量得到明显提升，经过实测达到2cm左右。
本发明的方法可以有效解决碾压面碾压痕迹错台较深观感质量差、一次碾压合格
率低的问题，该发明方法可以广泛运用于两河口水电站工程不同类型料源填筑如堆石料、
过渡料等，该方法操作简单、经济效益好、推广价值高等优点，可广泛应用于各类土石坝工
程施工中。