中交一公局五公司渭武试验二标项目 甘肃陇南 746000
摘要：介绍高速液压夯实机的工作原理和补强路基填挖结合部、三背回填压实及填方路基边坡表层压实的施工工艺，通过施工分析了高速液压夯实机的实际工程效果，提高路基施工质量，为类似工程施工提供可靠依据。
关键词：高速液压夯 路基填挖结合部 三背回填 填方路基边坡表层 补强压实
1、引言
高速公路在桥涵构造物的“三背”回填、填挖结合部、填方边坡表层等部位的施工过程中，因各种原因产生的路基沉陷、桥头跳车等公路病害日趋增多，桥涵跳车病害严重影响着公路运输功能的发挥。加强填挖结合部、“三背”回填及填方边坡表层压实技术的研究已列入各级交通单位主管部门的议事日程，并得到相关领导和专家的关注。
由于路基填挖结合部、“三背”回填、填方路基边坡压实是普通碾压设备碾压的薄弱环节，压路机较小时，压实吨位及振动较小难以满足压实要求，而较大的压路机震动过大，容易对结构物产生破坏性影响，因此需要选择一种高效的兼顾上述两者优点的小型压实机。
2、场地及填料
路基场地选择位于甘肃省宕昌县沙湾白龙江特大桥接路基段，该路基段含有填挖结合部、三背回填、填方边坡表层压实等施工。路基填料为碎石土，“三背”回填填料为天然砂砾。高速液压夯实机作业点不知主要有间隔性作业与接触性作业两种。间隔型作业点是指高速液压夯实机作业的每一个夯点边缘之间间隔一定距离，且夯点边缘距离呈等边三角形的状态。接触型作业点是指高速液压夯实机每一个夯点边缘处于接触状态。并且每一个夯点接触型呈等边三角形布点。这种作业点布置适用于公路路基或者是桥梁对于质量要求较高或者处于狭小面积路段。高速液压夯实机作业方式主要有扇形作业方式与直线作业方式两种。扇形作业方式是指高速液压夯实机在每次作业的左中右三点。也就是说高速液压夯实机在进行下一步作业的左中右三点作业。适用于接触型作业点布置。直线作业方式是指高速液压夯实机每次作业一点，通过前进或者后退进行下一点作业，适用于间隔型作业点布置。以下是路基压实标准与压实度及填料强度要求：
为减少路基沉降，保证路基、路面强度与结构稳定，必须严格控制路基填土的压实度，路基碾压必须按标准击实试验所得的最佳含水量作为控制指标进行填筑。路基填料最小强度、最大粒径及压实度应符合下表的规定。
3、施工技术研究
在路基填挖结合部、“三背”回填压实及填方路基边坡表层压实等方面采用高速液压夯实机进行补强压实，施工工艺如下：
3.1机械技术参数要求
高速液压夯实机：夯锤重量为3t（实际重量为3.25t），最大行程1.2m，夯势能36kJ（锤体势能=锤体重力*最大行程距离，36kJ=30kN*1.2m），夯板直径1.0m。
3.2填挖结合部
填挖结合部位由于原状土与新填筑的碎石土压实标准不一样，压路机压实之后，检测压实度，发现开挖侧的压实度低于填筑一侧的压实度，因此选用高速液压高速夯实机处治。
3.2.1、夯实作业点布置
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，之后按照编号测出每一点初始高程。按照1.50m的间距梅花形布置夯实作业点，夯实工作面设计有规定时，按照设计夯实范围使夯实点全部覆盖；按照设计规定，夯点向外延伸填挖结合部各3m。
3.2.2、夯实作业
在已施工完成并按照设计要求的压实标准检测合格的夯实工作面上放出夯点，并按照放样位置就位，使夯杆对准点位，将夯实机调至强档进行夯击。夯击从路基中间开始，采用扇形扩延作业方法，每次作业左、中、右三点，再进行下一排三点施工，直至完成全部夯点。
3.2.3、夯击次数标准
（1）每个夯点的强档夯实不得少于18锤（强档夯击能必须达到36KJ）;
（2）夯实完15锤及18锤后分别进行测量及对比，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锤与前三锤的相对夯沉量差值不大于10mm。
3.2.4、填挖结合部应随路基的填筑每1.5米高度，按上述方法补强夯实一次。
3.2.5、整个工作面的夯实完成后必须将路基表面约20cm厚度的冲击虚土全部铲除，并用机械刮平，小光轮压路机或小平板夯收压平整。而后按断面法测量最终路基面高程，进行下道工序施工。
3.2.6、复测夯实后每点高程，与初始高程对比。并进行压实度复测，与夯实前的压实度对比，形成数据对比。
4、桥背、涵背回填
4.1、压实作业点布置
在已施工完并按设计要求的压实标准检测合格的路基桥背、涵背上放出夯点，用白灰标识并编号，之后按照编号测出每一点初始高程。夯击前的台背、涵背填筑天然砂砾按设计、规范要求分层填筑，压实度与平整度经检测合格后，进行液压夯实机夯点的布设。桥涵台背按锤心距离1.5米均匀布设，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50cm。
4.2、夯实作业
液压夯实机按照放样位置就位，使夯杆对准点位，将夯实机调至强档进行夯击。夯击从桥涵台背一端开始，采用直线作业方法，每次作业通过前进或者后退进行下一点作业，直至完成全部夯点。
4.3、夯击次数标准
（1）每个夯点的强档夯实不得少于18锤（强档夯击能必须达到36KJ）;
（2）夯实完15锤及18锤后分别进行测量及对比，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锤与前三锤的相对夯沉量差值不大于10mm。
4.4、应随路基的填筑每1.5米高度，按上述方法补强夯实一次。
4.5、液压高速夯实机距结构物的施工距离液压高速夯实机夯锤外缘距桥、涵结构最小距离根据现场试验可确定，夯锤外缘距台背、涵背结构最小距离不小于30cm。结构物桥台顶部填土厚度不小于2.0m时才可进行夯实作业。填料表面要经常适量洒水，防止表面粉尘化及影响压实。
4.6、复测夯实后每点高程，与初始高程对比。并进行压实度复测，与夯实前的压实度对比，形成数据对比。
5、结束语
通过墙背碎石土夯实以及台背天然砂砾夯实的数据对比，高速液压夯实机对填料特性及状态的敏感显著低于压路机。经过高速液压夯实机夯实补强的路基，也适用于路基相对沉降量来测评。大的压缩率和沉降量不仅意味着土体强度提高，还标志着土体均匀度的提高。土体均匀度的提高有利于增强对此车辆活荷载抵抗能力。
参考文献
[1]王进，马军星，高速液压夯实机及其应用[J],压实机械与施工技术，2006（1）：51-53
[2]曹斌，邓杰 高速液压夯实机的开发与应用?公路交通科技（应用技术版），2012（7）：353-356
论文作者:陈佳伟,赵永达
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/18
标签：夯实论文; 路基论文; 作业论文; 压实论文; 液压论文; 高程论文; 填料论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;