高速液压夯实技术在特殊路基施工中的应用

赵 利 峰

(中铁十局集团西北工程有限公司，陕西 西安 710065)

高速液压夯实技术在特殊路基施工中的应用

赵 利 峰

(中铁十局集团西北工程有限公司，陕西 西安 710065)

对高速液压夯实技术及其设备组成进行了简要介绍，分析了夯实施工前应做的准备工作，并对该技术的具体工艺流程进行了阐述，通过夯实效果试验可知高速液压夯实技术的应用可有效提高路基压实质量，值得推广应用。

高速液压夯实，结合部位，路基，夯实效果

1 夯实技术及设备简介

高速液压夯实技术是一种采用液压夯实机进行高速夯实的新型施工技术，该技术可以根据实际需要调整夯击能量，具有很好的机动性，特别适合在工作面狭小的情况下进行夯实作业。目前，国内多条高速公路及铁路将该技术应用在三背回填等路基结合部压实施工中，该技术填补了原有的表层压实技术和强夯技术之间的空白。它的基本工作过程是在重力和液压力的作用下通过夯锤下落对作业面进行夯实，同时夯锤在液压装置的作用下快速的重复上升和下落动作，夯实机械通过装载机或挖掘机的配套装置的牵引，实现快速更换夯实位置的目的，灵活机动的对三背回填等路基结合部进行压实，提高路基整体施工质量，有效减少结合部工后沉降，弥补大型压实机械无法压实到位的质量缺陷。

高速液压夯实机主要由夯击锤、夯击板、夯击架、电子控制装置和液压装置组成，进行夯实作业时用液压装置将夯击锤提升至一定高度后在液压力和重力的共同作用下加速落下，夯击锤最终击打静压在作业面上带有缓冲垫的夯击板上，通过夯击板将夯击锤的夯击力传递到作业面土体实现夯实效果。在此过程中由于夯击锤的全部作用力是通过带缓冲垫的夯击板来对夯实面进行夯实，并且夯实时液压力仍持续作用在夯击锤上，因此该夯实技术与传统的强夯、重锤夯实等传统施工工艺相比，具有夯击力作用时间长、峰值力较小的特点，不会轻易对不同填层产生剪切破坏，能更有效的保障压实效果，同时能防止扬尘和填料飞溅，安全环保性更加突出。而与压路机压实等传统的表层碾压技术比较，高速液压夯实的贯穿能力强而均匀，能有效的减少压实时形成的表面硬结，使路基在更大深度内的压实度分布均匀，达到更好的压实效果。

2 夯实施工前的准备工作

按试验方案配备作业人员及机械设备，经培训符合要求后，人员方可上岗；机械设备经检查验收后，方可进场作业。根据本段作业要求，施工人员和机械提前进场，配置相应的人员与机械。

明确采用施工机械的规格及性能，夯实机械夯实的次数、夯击强度等参数，确定质量检测方法及评价标准。

2.1 场地平整

路基在夯击前必须按设计要求的压实标准、平整度等进行检验，检测合格后，方可进行液压高速夯实点的布设。

2.2 测点布置

作业点布置多种多样，如采用夯实机底座边缘接触型方式(见图1)，可根据项目现场实际情况调整锤心距离。

2.3 技术准备

进行夯实施工前，测量人员在作业面上按施工方案确定的夯点布设形式进行夯点测设，并按照夯击顺序进行编号，测量各夯点地面高程，以便对比各夯击遍数的夯实效果。按工艺试验段实施方案责任到人，认真学习技术规范及要求。及时向监理报检，同意后才能进行下一步施工。

2.4 试验准备

明确试验方法，配备试验仪器和专业人员。具体为：平板载荷仪一套、土工试验仪器一套。专职试验员不少于2名，需熟知路基检测技术并且经过岗前培训合格。采用定人、定位的原则进行路基质量检测和控制，即由同一人进行同一种检测方法的试验操作。

3 施工工艺

1)施工工艺流程见图2。

2)详细施工步骤。

a.对于夯实的路段，按照施工前准备项目进行液压夯实前场地的平整、碾压。

b.在作业面上按施工方案确定的夯点布设形式进行夯点测设，并按照夯击顺序进行编号，测量各夯点地面高程。操作人员按测量放样的点位就位夯实设备。

c.根据标准压实度、土质等情况确定夯击能，并将夯实机调整至相应档位，开始夯击作业，夯实机每夯击3锤，测量并记录夯点的下沉量。

d.当最后3锤与其前3锤的相对夯沉量差值不大于10 mm，检测夯击范围内的压实度等检测项目，合格后移机进行下一夯点施工。

e.夯实作业点夯锤外缘距桥、涵结构物最小距离应根据现场试验确定。建议强档夯实时，作业点夯锤外缘距桥、涵结构物最小距离不小于50 cm。横向结构物顶部填土厚度不小于2.0 m时方可进行夯实作业。

4 夯实效果试验

1)布点：布点采取沿锤心距离1.5 m均匀布点，布设范围为超出台背填筑范围一排布点，夯锤边缘距台背最小距离为50 cm，夯点布置图如图3所示。

2)夯实过程及测试方法：结合现场施工，试验工点选择在本标段K10+177小桥0号台台背，台背目前填筑高度为2 m。设备型号：泰安恒大HC36型，夯锤重量为3.2 t，行程1.2 m，夯击最大势能36 kJ，夯板直径1.0 m。根据经验，本试验中采用3档档位，每次累加3锤进行夯实作业，每3锤后的相对高程采用DSZ3型水准仪进行测量，得到对应累积沉降量和相对沉降量，分别采用动力触探试验检测夯实前后地表、不同夯击次数点位的地基承载力。最后对夯实面测得最终台背填筑面整体沉降量。

3)夯实试验结果及分析：通过现场高程测量数据及承载力试验数据整理，得到的夯实试验结果见表1。

表1 夯实试验结果

夯实结果分析：通过整理的试验数据表可以看出，夯击产生的沉降量是随着夯击锤数的增加而增加的，两者非线性关系，沉降量增加幅度逐渐减小，通过现场观察发现夯点周边大多出现破坏隆起现象。夯实过程中前3锤所产生的相对沉降量最大，而前9锤的累计沉降量是总沉降量的53.5%，12锤后的累计沉降量占总沉降量的67.4%，而13锤～15锤所产生的相对沉降量仅仅占总沉降量的12.4%。通过以上分析可知，在本标段相似作业面进行夯实时，采用3档9锤～12锤的夯实方法可以达到要求的压实效果。夯实施工中不宜过夯，以免造成周边土体隆起侧压及破坏原有分层结构，通过试验数据观察9锤～12锤击实后表层地基承载力约提高60 kPa～90 kPa，经试验夯实9锤～12锤对夯实面整平收面后复测标高，得到整体夯实面沉降约7 cm～10 cm。

5 结论和建议

1)通过夯实结果分析可知3档9锤～12锤的夯实作业可以很好的提高路基压实质量，并加速完成填方路基的工后沉降。2)施 工中我标段根据各地实际情况进行试验确定3档9锤～12锤为最适宜夯实档位及锤击数，每填筑深度2 m补强一次，从而补强了“三背”夯填质量。3)补强区域根据“三背”及路基结合部位填筑区域确定。4)如果出现局部沉降量过大，对于夯点间空隙部位，可以根据实际情况予以3锤～6锤的补充夯实，以利于工作面的整体找平。5)通过高速液压夯实技术，能均匀提高填料深层压实度，效果明显,非常适合“三背”及路基结合部位等狭小作业面的补强施工，值得推广应用。

The application of high-speed hydraulic compaction technology in special roadbed construction

Zhao Lifeng

(NorthwestEngineeringLimitedCompany,ChinaRailway10thBureauGroup,Xi’an710065,China)

This paper simply introduced the high-speed hydraulic compaction technology and its equipment component, analyzed the preparation work before compaction construction, and elaborated the specific process of the technology, through the compaction effect test showed that the high-speed hydraulic compaction technology could effectively improve the roadbed compaction quality, worthy of popularization and application.

high-speed hydraulic compaction, joint, roadbed, compaction effect

2015-02-10

赵利峰(1979- )，男，工程师

1009-6825(2015)12-0158-03

U416.1

A