浅谈路基液压夯实机在路基施工中的应用

浅谈路基液压夯实机在路基施工中的应用

孟胜宏

孟胜宏

(长沙恒益投资有限公司湖南长沙410004)摘要：本文结合工程实践对路基液压夯实机在路基施工中的操作工艺和应用措施进行分析。

关键词：路基液压夯实机、路基施工

引言：高速液压夯实机的工作原理与应用领域。高速液压夯实机工作原理是通过将夯锤提升到一定的高度，使处于高处的夯锤在外力液压蓄能器与自身重力的作用下自由下落，并且在液压缸的作用下重复性运动，在力的作用下击打带有缓冲垫的夯板，间接夯击地面。夯锤在移动设备的牵引下对需要进行夯实的位置进行快速、准确的作业。高速液压夯实机技术与传统的强夯技术相比具有作用时间长、击打频率高、作用柔和以及作用力峰值小等特征，与传统振动压实技术相比具有贯穿能力强、影响深度大以及夯实能量高等优势。

1.高速液压夯实机作业情况

1.1业点布置。

高速液压夯实机实践效果土质填挖路段作业，高速液压夯实机应用在公路路基上具有明显的效果。在高速液压夯实机进行K73+370～K74+135挖方路堑与填挖结合进行作业现场部分试验时，挖方路堑表层原状土壤密度为1.53克每立方厘米，高速液压夯实机作业时分别以6锤、l2锤、18锤作为强档，作业时注意观察土壤压实度与沉降量，填土最大密度可以1.86克每立方厘米，土壤含水量高达1.26%，最后将所有数据进行汇总。

1.2石方高填方补强作业

高速液压夯实机在进行石方高填方补强作业时，要做好路基的稳定、均匀、密实具有很大的难度，例如填充地形处于复杂的斜坡沟谷地带，且石料质量缺乏一定的碾压密实，这给填石路基带来了较大的难度，公路路基底层过厚不易形成填筑层，由于石料接触较多且容易松动，不易于石料的紧密填充。因此采用高速液压夯实机进行石方高填方补强作业，能够达到很好的压实与夯实效果。尤其是在施工路断处于道路崎岖、作业面狭小的施工环境时，更可以体现出高速液压夯实机的优势。采用高速液压夯实机进行石方高填方补强作业时，应选择作业现场K70+284K71+757，高速液压夯实机每档9锤，夯锤边缘间隔距离为50厘米，而填充石料则采用厚度为60厘米的砂岩块石。在进行作业时应注意观察土壤层高度的变化与沉降量大小，根据计算得出平均沉降量大小。由现场作业效果可以看出，采用高速液压夯实机处理公路路基的方高填方补强作业，具有良好的效果。

2.工程试验

通过现场试验达到在确保结构物的结构安全下的施工工艺的目的，以指导实际应用及现场施工。夯实作业效果测试夯实作业效果测试主要是测试特定填料在常规压实后和采用高速液压夯实机补强后，地表沉降量及地表压实度变化，并以此确定夯实档位及遍数。地表沉降量与夯击锤数关系如图2。由试验结果可以看出，在已完成常规压实施工情况下，就夯击作业对路基表面沉降量而言，1～2档夯击作业效果不大，而3档作业效果最大，其中3档9锤的沉降量为5.9cm，3档12锤的沉降量为18.6cm，3档15锤的沉降量为12.8cm。地表压实度。由试验结果，看出，1～3档夯，击作业后路基表面压实度均有不同程度的提高，均达97%以上，3档9锤夯击作业后压实度即达98.2%，而3档12～15锤的压实度提高幅度不大，数值范围为98.2%～98.9%，因此可以认为，3档9锤至3档12锤的效果最佳且比较经济。综合以上两个试验结果，按照3档12锤进行路基实际夯击施工是合理的。夯实影响深度测试通过埋设水平和竖向土压力盒，测定相应的土应力，换算成不同。

不同夯击能量土应力与深度高速液压夯实机技术在韶赣高速公路档-锤数1-61-91-12，沉降值(mm)-6-12-34，档-锤数2-62-92-12，沉降值(mm)-19-19-40档-锤数3-33-63-9，沉降值(mm)-16-36-59，档-锤数3-93-123-15，沉降值(mm)-59-86-128。由试验证明，不同档位的夯击作业对路基表面以下2.9m范围内均有不同程度的影响。其中，竖向土应力的影响范围和数值较大，竖向影响深度为3m以内；水平方向尽管路基下1.1m、2.1m处距离夯击锤1m时仍有水平土应力，但数值均比较小，其最大值仅为6kPa左右，表明夯击作业时夯锤的直接作用范围基本位于0.5m以内。上述参数可作为构造物夯击作业的最小安全距离和确定补强夯实的界限填土高度依据。安全性影响试验在片石砼涵台侧墙内表面设测点，按底部、中、顶部部分不同深度埋设竖向土压力盒和粘贴砼应变计，测定相应的侧向土应力和墙身应变，从而为夯实作业时墙身的安全性评价提供参数。由涵台试验结果可知，最大档位9～12次锤击，涵台表面砼应变均较小，远小于砼压应变安全限值(1650με)。故可以认为，夯击锤作业时对涵台的影响很小。在以上试验过程中，采用刻度放大镜，在涵台侧墙内表面进行了裂缝跟踪观测。在整个试验过程中，涵台侧墙内表面无任何开裂现象发生。工程应用参数确定根据工程试验的情况，确定工程应用参数如下：夯实安全距离。为保证实际施工时夯实机不损伤涵台砼结构，夯击锤与涵台表面的安全距离为0.5m。夯实档位及锤数。根据夯实作业效果及安全性试验结果，采用3档12锤进行施工较经济合理。夯实层厚控制。由路基水平向和竖向土压力的试验结果可见，试验用高速液压夯实机的影响深度为2～3m之间。工程应用原则为：涵洞高度在3m及3m以下涵洞，在回填区顶部直接夯实即可；涵洞高度在3m以上，则按每2m进行分层。

夯实范围及夯点布置。每侧夯实范围按涵洞回填宽度＋1m控制；夯点按梅花型布置，夯点间距1.5m，即夯点边距0.5m。

3.目前HC25E1型高速液压夯实机的优势

高速液压夯实机作为一种新型的高效夯实机械，具有夯实能量高、影响深度大、机动灵活的特点。该机能够适应高等级公路建设的需要，为公路建设中诸如桥涵台背回填、涵洞基底处理、填石路基、填挖结合部“、鸡爪冲沟”等特殊路段，提供了有效的压实手段，特别适合作业面狭小或现有夯实设备无法接近的特殊路段。

4.结束语

常规涵洞涵背回填多使用透水性强的砂或砂粒材料，施工过程中须小型夯实机配合灌水法进行施工，工程成本、环保成本较高。由于高速液压夯实机技术的使用，回填材料可直接用粗粒土，也无须水灌，工程成本、环保成本相对较低；且高速液压夯实机较强的夯实效能，也可有效提高回填区密实度，工程应用效果较好。