浅谈高速液压夯在台背回填施工中的应用论文_陈德志

中铁二十一局集团第四工程有限公司 甘肃省 730000

摘要:公路路基在台背回填处出现不同程度的沉降,使车辆通过时产生跳跃和冲击,从而对桥涵和路面造成附加的冲击荷载,使司机和乘客感到颠簸不适,甚至造成车辆大幅度减速,严重的可导致交通事故。采用高速液压夯对已经完成的台背回填,可提高台背回填的压实度,进一步消除因工后沉降及施工过程中的碾压功效不足等问题,从而尽可能的降低公路运输过程中桥头跳车问题。

关键词:高速液压夯;台背回填;压实度;施工技术

1.工程概况

G215线马鬃山口岸至马鬃山镇段公路工程施工MZS2标主线起讫里程:K55+000~K107+260,本标段起点桩号位于狼娃山附近,终点桩号位于马鬃山镇北4Km处,接京新国家高速公路(G7)马鬃山互通式立交道路改造起点K112+602,主线长为51.809Km。由于标段内桥涵分布密集,桥涵台背回填多处施工,加之地质复杂,不良地质较多,风沙路基、盐渍土路基等特殊路基的存在。本工程采用HC36型高速液压夯实机,锤体落高0.2-1.2m,每分钟夯击频率30-80次,锤体质量3T,夯击能量36KJ。

锁树沟2号中桥高速液压桥头路基处理

2.高速液压夯工作原理

高速液压夯工作原理简言之就是提升至一定高度的夯锤在重力作用下加速下落,并在液压缸的作用下往复运动,高速击打带缓冲垫的夯板,间接夯击地面。在移动机的牵引下可对不同位置进行准确、快速的夯实。

3.高速液压夯施工工艺

高速液压夯施工工艺流程

3.1施工准备

组织夯实施工的技术人员和机械操作人员进行技术交底,熟悉设计图纸和施工规范,掌握施工方法。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。

3.2填筑碾压

高速液压夯实处理作业前平整原地面,台背填筑土体必须按设计要求每层15cm分层填筑,夯击前必须按设计要求的压实标准、平整度等进行整平碾压,检测合格后,方可进行液压高速夯实点的布设。

3.3夯点布置

夯点布置一般采用横平竖直的排列方法,效率高、盲区小,必要时4个夯点间补夯,没有必要交错布点或梅花型布点。

测量人员在已施工完并按设计要求的压实标准检测合格的路基上放出夯点,用白灰标识并编号,按照编号测出每一点初始高程。

3.4夯机就位

夯机就位前,对夯击前的各项准备工作进行检查,包括主要机具设备的检查和维修。夯机按测量放样的位置就位,使夯锤对准点位。夯机就位后底部应垫平夯实,以保持夯机稳定。不得产生失稳和倾斜。

3.5夯击作业

夯击前将夯机调至强档进行夯击,以保证单点夯击能必须达到36KJ要求,夯锤边缘距台背最小距离为30cm,夯点与夯点基本紧靠。用蛙式打夯机对结构物边缘的30cm进行夯实。

3.5.1确定最佳夯实效果所需的夯击锤数

夯击作业时,首先进行夯实试验,确定最佳夯实效果所需的夯击锤数,结合以前压实度检测试验结果,进行强档9锤、12锤、15锤、18锤夯实作业。在夯击过程中,通过灌砂法检测试验点夯实前、不同夯击锤数位置的压实度,测量夯点夯实前后标高进行沉降量数据对比。

首先对夯击前后的标高及沉降量进行对比,数据如下:

试验点夯后沉降对比

由上表可以看出使用强档9锤、12锤、15锤、18锤作业,夯实前后都有一定的沉降,从夯点位置沉降量来看,夯击作业18锤之后基本稳定在10mm以内,作业对路基沉降影响变小。根据以前的试验结果,对于本台背采用强档15锤至18锤时,沉降差小于10mm,因此确定最佳夯实锤数为18锤。

确定最佳夯实锤数后方可进行夯击作业,夯击顺序台背内侧往外侧,一端向另一端逐点推进。

3.6沉降监测

夯击作业的同时,需进行沉降监测,定点沉降量的检测包括液压夯击前及每夯击15锤、18锤后的标高,夯实完15锤及18锤后分别进行测量及比对,若相对夯沉量差值大于10mm,须以3锤为单位追加夯实次数,直至最后3锤与前3锤的相对夯沉量差值不大于10mm为止。

3.7清理整平

整个工作面的夯实处理完成后,必须将路基表面约20cm厚度的冲挤虚土全部铲除,并用机械整平,而后测量最终路基高程,进行下道工序施工

3.8检查验收

高速液压夯桥头路基处理,以最后3锤与其前3锤的相对夯沉量差值不大于10mm且夯实面压实系数不低于96%为验收标准。

夯击试验点的压实度试验检测结果如下:

从现场压实度检测结果来看,15锤、18锤作业时夯点压实度均有一定幅度提高,分别由原来的96.23%、96.41%提高到97.82%、98.42%,不同夯击锤数的压实度呈正比关系。

在桥台背高速液压夯处理中,夯实后的压实度提高较大,一般在2%~4%,对比夯后压实度已在98%以上,所以提高不多。由于其夯击过程影响的深度较大,通过高速液压夯实机的加强处理后,台背位置相邻3锤相对夯沉量差值不大于10mm,消除了因工后沉降及施工过程中的碾压功效不足等问题。

3.9夯机移位

单个夯点满足夯击标准要求后,移机进行下一点位。

在桥台背高速液压夯处理中,夯实完15锤及18锤后分别进行测量及比对,若相对夯沉量差值大于10mm,须以3锤为单位追加夯实次数,直至最后3锤与前3锤的相对夯沉量差值不大于10mm,方可将夯机开至下一点位。

4.注意事项

高速液压夯作业点夯锤外缘距桥、涵结构物最小距离不小于30cm。横向结构物顶部填土厚度不小于2.0m时方可进行夯实作业。

表层干燥时要适量洒水,防止表面粉尘化,影响能量向深层传递。夯实前应对起重机、滑轮组及脱钩器等全面检查,并进行试吊、试夯,一切正常方可重锤夯实。

干燥天气进行重锤夯实时宜洒水降尘。

高速液压夯实宽度按夯点层位全宽布置,为避免夯实对边部影响,夯实点距离边坡边部距离不小于1m。

5.结论

高速液压夯与传统的强夯技术相比具有作用力峰值小、击打频率高、作用柔和的突出特点;与振动压实技术相比,其夯实能量高、影响深度大,可在较大深度范围内获得较均匀的密实度。高速液压夯可广泛应用于桥梁、小型构造物及支挡结构物台背,解决了公路工程施工中存在的桥头跳车现象,同时也可应用于油库、港口、机场、停车场等大型基础设施地基夯实,环卫垃圾、有害物质填埋压实。

参考文献:

[1]曹斌,邓杰. 高速液压夯实机的开发应用. 公路交通科技. 2012.7

[2]王君强. 高速液压夯实技术应用研究. 山西建筑. 2008.3

论文作者:陈德志

论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期

论文发表时间:2018/9/10

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