中國水利水電第八工程局有限公司 李建偉 趙軍帥

1 引言

公路路基施工質(zhì)量直接關(guān)系到整個公路的質(zhì)量，高速水力壓實技術(shù)是一種新型的道路路基壓實技術(shù)，在實際路基壓實實施中取得了良好的效果。采用高速水力壓實技術(shù)施工后壓實路基，可以提高公路的整體質(zhì)量，從而有效避免路基坍塌等質(zhì)量問題，但高速液壓搗固機(jī)的施工中還存在許多問題需要解決。

2 高速液壓夯實機(jī)的的介紹

2.1 工作原理

高速液壓夯實機(jī)的工作原理是：在要求的工作面上，在高速液壓夯錘的重力和液壓作用下，夯錘落下壓實。同時，夯錘由液壓設(shè)備反復(fù)上下驅(qū)動，通過裝載機(jī)或挖掘機(jī)支承裝置的牽引而壓實。該設(shè)備可達(dá)到快速更換壓實位置，靈活壓實路基組合部位，以最小化接縫后的沉降，從而提高路基整體施工質(zhì)量的目的。

2.2 高速液壓夯實技術(shù)簡介

高速液壓壓實技術(shù)是利用液壓壓實機(jī)進(jìn)行高速壓實施工的一種施工技術(shù)，具有良好的柔性，可隨時根據(jù)實際需要調(diào)整夯實能量。適用于工作空間狹窄、局部高填方、橋臺背、涵側(cè)回填等情況下的夯實作業(yè)。

近年來，我國高速液壓夯實機(jī)技術(shù)逐步發(fā)展起來，專業(yè)夯實設(shè)備主要針對公路路基狹窄區(qū)域和局部路段的施工而開發(fā)。與傳統(tǒng)的強(qiáng)夯技術(shù)相比，高速液壓夯實技術(shù)具有作用時間長、沖擊頻率高、作用輕、峰值力小的特點；與傳統(tǒng)的振動壓實技術(shù)相比，具有滲透力強(qiáng)、沖擊力大、壓實能量高等優(yōu)點。

2.3 應(yīng)用領(lǐng)域

高速液壓夯實機(jī)有效地解決了半挖半填容易形成裂縫的問題，適用于橋臺回填、小回填面積涵洞、地方高速公路現(xiàn)有填筑等水利、電力工程。此外，高速液壓壓實機(jī)技術(shù)也應(yīng)用于大型停車場、港口、機(jī)場、油庫等壓實基礎(chǔ)施工，包括危險物質(zhì)和衛(wèi)生填埋場垃圾填埋場填埋場。高速液壓夯實機(jī)不僅保證了夯實效果，而且避免了不同填料剪切失效。它還具有較長的壓實時間和較小的峰值力的優(yōu)點。使路基壓實更均勻、更深。

2.4 高速液壓夯實機(jī)的特點

高速液壓夯實機(jī)技術(shù)是以強(qiáng)夯技術(shù)、機(jī)械、電子、液壓一體化產(chǎn)品為基礎(chǔ)，由電子系統(tǒng)、液壓驅(qū)動設(shè)備、夯腳、夯架和錘等組成，其夯錘、緩沖裝置、液壓系統(tǒng)和整體液壓夯實機(jī)采用國外先進(jìn)技術(shù)。連續(xù)夯實和階梯夯實兩種施工模式，可以有效地滿足不同施工作業(yè)的需要。

高速液壓壓實機(jī)具有以下特點：可實現(xiàn)厚充填層的整體壓實，有效提高生產(chǎn)效率，有效減少夾層現(xiàn)象以及施工技術(shù)造成的分離和滑移，可有效解決公路路基、半填半挖、橋臺回填、小面積回填等橋梁施工問題，并能有效處理橋墩撓曲和橋臺跳躍問題，解決路堤的缺陷，從而實現(xiàn)路堤的加固。

3 常用施工方法

3.1 施工前的準(zhǔn)備工作

相關(guān)施工人員需要進(jìn)行特殊的培訓(xùn)。相關(guān)人員在進(jìn)入現(xiàn)場前必須仔細(xì)、反復(fù)檢查、檢驗合格。正式開工前，施工人員通過實際施工要求，確定合適的施工機(jī)械性能和規(guī)格，通過反復(fù)試驗，得到所需夯實機(jī)械數(shù)量、夯實強(qiáng)度等指標(biāo)。

施工的嚴(yán)謹(jǐn)性，作為檢驗方法和評價標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量，施工人員必須首先確定。根據(jù)工程師給出的壓實標(biāo)準(zhǔn)和平整度，施工人員必須在壓實前檢查路基。所有檢查合格后，可以鋪設(shè)高速液壓壓實點。搗固前，對工作面搗固點進(jìn)行測量。測量人員可以根據(jù)施工計劃確定夯點布置，然后根據(jù)夯實順序?qū)稽c進(jìn)行編號。為了比較夯實次數(shù)的壓實效果，還需要測量每個夯實點的地面高度。相關(guān)人員應(yīng)認(rèn)真研究技術(shù)規(guī)范和要求。如果發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時向技術(shù)主管匯報，批準(zhǔn)后方可進(jìn)行下一步的施工工作。

3.2 施工技術(shù)

壓實前，將場地平整并軋制。夯擊點調(diào)查工作面可根據(jù)施工方案夯實點布置的形式進(jìn)行確定，再測量每個表面的高度，最后施工人員將夯實設(shè)備放置在井位上。在下一個搗固點操作之前，應(yīng)測試夯實范圍的緊湊性。根據(jù)在施工現(xiàn)場實際測試工作，確定對夯錘的外邊緣和橋涵結(jié)構(gòu)之間的最小距離。如果搗固作業(yè)使用大齒輪，則最近的夯錘外邊緣與橋梁和涵洞結(jié)構(gòu)距離應(yīng)超過50厘米。進(jìn)行夯實作業(yè)時，側(cè)墻頂部填筑厚度應(yīng)大于2米。其施工工藝流程如下圖1所示：

圖1 施工工藝流程圖

4 高速液壓夯實機(jī)在施工后的檢測及評價方法

4.1 施工檢測

公路路基的基本質(zhì)量要求是工后沉降水平和幾何穩(wěn)定性達(dá)到使用預(yù)期。高速液壓夯實的主要作用之一是通過高強(qiáng)度重復(fù)強(qiáng)夯消除或削弱層狀碾壓路基在路面使用壽命中可能出現(xiàn)的固有缺陷和人為缺陷。壓實度、k30、EV2等靜力試驗指標(biāo)是控制工后沉降的導(dǎo)數(shù)指標(biāo)。

現(xiàn)場試驗表明，高速水力壓實路基固結(jié)沉降顯著，但壓實度和動變形模量變化不大，有的沒有升降。以HC36型高速液壓壓實機(jī)加固的100m路基沉降為例，假定70%的沉降發(fā)生在有效壓實深度2m以內(nèi)，剩余沉降發(fā)生在有效壓實深度4m以內(nèi)，平均壓縮系數(shù)表層2m以下土壤的增加3.5%，表層2m～4m以下土壤的增加1.5%。

高速液壓壓實機(jī)也適用于路基相對沉降量的測量。大壓縮率和大沉降不僅意味著實際壓實度（強(qiáng)度）的提高，而且表明了土體均勻性的提高。提高土壤均勻性有利于提高車輛的動載阻力。碾壓機(jī)重復(fù)碾壓不能提高路基的質(zhì)量，高速液壓大范圍碾壓更有效。因此，在確定施工和試驗要求時，在保證一定質(zhì)量的同時，應(yīng)考慮可操作性、生產(chǎn)率和成本等相關(guān)因素。

4.2 評價方法

選擇測試部分。盡量選擇正常的施工路段，試驗前不應(yīng)采取臨時加固措施。

在測試部分中識別多個測試點并對它們進(jìn)行標(biāo)記。翻斗車重復(fù)軋制部分不應(yīng)選擇為典型的試驗點。

搗固機(jī)設(shè)置為3個齒輪和3個錘子。最大提升高度下連續(xù)三次打擊，每次錘擊后對夯點進(jìn)行沉降測試，直至累計沉降30錘左右或3累計錘少于15mm(高速鐵路：10mm)。在弱結(jié)構(gòu)和其他測試點附近應(yīng)減少錘的數(shù)量。

根據(jù)9錘、12錘、15錘或3檔以上錘的數(shù)量，在測量沉降（需要開挖深度，大多為0.6～1m）后，可開挖動態(tài)錐入試驗點。

根據(jù)路基承載力要求或承載力增加值，確定單點錘擊次數(shù)和相應(yīng)沉降量，作為施工和試驗依據(jù)。