高速液压夯实对于桥头跳车的有效控制

刘虎

（甘肃长达路业有限责任公司，甘肃 兰州730030）

1 高速液压夯的应用实例

1.1 应用原理

THC 液压夯实机的工作方式是：利用液压顶缸上升然后提升夯锤到达一定的高度后再由液压器冲压夯击，6t 夯锤自身的质量和液压器的共同作用下夯锤加速下落，冲击垫片，作用力传递至静压在地面上的钢板，以夯板作用到路基的能量来带动三到五米的土石路基整体震动，提高土石路基的密实度。THC 液压夯实机作为一种填补表层压实技术空缺的液压设备，可调控夯击能量，移动能力强，适用于狭小范围的夯实工作。

1.2 应用原因

我国的大部分的公路通常都存在着桥头沉降不均匀导致的跳车,路基与桥涵的连接部位，还有的桥头设计了接缝，有的是连续铺装，在通行中因为温差和其他的原因形成了裂缝。这样的接缝与裂缝会沿着纵向向下开裂，水分杂物容易进入，对路面结构层和土基产生水泡并造成结构层的流失，结构层和土基增加了一定的的含水，使路面的刚度下降。融化沉降、热胀冷缩的自然温度变化也增加了桥头台阶的成形。在桥头的填挖结合部和升缩缝处的自然沉降不均匀导致路面纵坡产生了台阶，导致了车辆在经过时产生跳跃的状态，土石结合部存在着不均匀沉降，对于桥背，涵洞侧回填压实作业。在作业时候要保证结构物不能损坏。

1.3 应用部位

高速液压夯实机主要应用在桥台台背、涵洞侧高填方、公路和铁路路基夯实、新旧路基结合部、堤坝护坡、土石结合部、基底部位提高压实度。

2 台背路基填筑的处理

2.1 填筑方式

路基的基底超挖50cm，整理出与路基土石结合处的百分之二的坡度台阶，路基水平分层每侧加宽30cm，采用纵向分段、撒白灰撒出整体路基填筑边线，台阶宽2m 高度30cm 内倾斜2%。低侧向高侧碾压，压实台阶，便于与台背回填搭接。

2.2 填筑材料要求

中桥台背回填材料采用未筛分碎石，对于未筛分碎石土的要求是：土中不大于0.5mm 的细粒土液限小于等于25%，塑性的指数要求小于等于12，砾性的土颗粒不小于0.1mm 并且要求超过全部土质量的75%。在0.075mm 范围内的颗粒含量与塑限和液限数值的相乘要小于等于120。

2.3 施工参数

台背回填时采用20T 压路机压实，压路机碾压最少要距离台背50cm，而台背50cm 范围内采用小型压路机压实，20t 压路机震动碾压遍数为十遍，划线每层填筑厚度15cm，并对每层所铺石渣进行压沉和压实度的检测，石方位置的压沉值保证5mm之内，并且土方压实度达到96%。时间因素对于桥头跳车问题，是要保证自然沉降时间长一些，做好“开工早一点，工期长一点”。

图1 台背回填层厚布置

图2 填挖交接处设计断面

填挖交界处坡度大于1：1.5 时在清除路基所填虚土后挖台阶。当坡度大于1:1 时，按照1:1 的坡度挖台阶。

3 桥台背涵洞侧补强

3.1 作业方式

高速液压夯的施工作业方式可以使用直线作业的方法，每次高速液压夯在夯 击单个点以后前进或者是后退再夯击下一个作业点位。作业采用机型为THC60 高速液压夯，液压夯的夯锤重量为 6t，夯击能量分为三个档位分别是 30cm、90cm、120cm，也可以0-120cm 之间的无级间行程调整，最大的冲击能量为垂体提升至120cm 时的冲击能量。在使用夯击补强作业前先进行平整度的检测、压实度的检测、压沉的检测，在三项检测都合格之后进行液压高速夯实点的布设并进行再补强。

3.2 作业点位的布置

在作业点的布置方面采用梅花桩的方式布设，因为夯击的作用力会延R=0.5m 的圆形夯板边缘以β=45°-θ/2 角度以向下传递，夯击以后检验点位与点位之间的空白处的压沉值低于5mm，达到台背压实度要求，故在采用梅花桩布置作业点夯实时。可以节约工时，提高工作效率。在高速液压夯夯击作业点位的放置上按照梅花桩的形式，如图3 所示采用梅花桩点布置夯击点位。

图3 梅花桩点布置夯击点位

4 作业夯实方式验证

台背回填采用石渣、未筛分碎石，土方填筑部位采用砂砾土，所以在土方填筑采用压实度检测，如表1 所示，在石方填筑采用压沉值检测，如表2 所示。

4.1 土方处检验压实度

表1 土方填筑压实度检测

利用高速液压夯实机冲击夯打实，使用高速液压夯机夯实土石混填的结合处，夯实机按照其夯实作业方式分为强、中、弱三档。采用三挡九锤夯实路基，场通过压实度检测，得出结论，在紧密排列下夯击，压实度与落锤次数成正比，对于间隔位置处的压实度，表面以下15cm 未被压实，检验间隔处压实度均能达到压实标准，夯击产生的冲击力F 将会延着45°-/2 向下斜向传播，其中为地面水平角度，所以15cm 以下均会因为斜向的冲击能量而压实。

4.2 石方处检验压沉值

表2 石方填筑压沉值检测涵测回填补强作业累计沉降量（单位：mm）

此沉降值均在三组三个位置夯实后得出数据。经过观测沉降值，中挡作业夯击能量较小，夯击次数达到十次以上，夯击以后地面沉降量数值在3mm 到0mm 之间。此时的沉降量与强档的沉降量趋势逐渐的接近，所以中档适合做结构物处的台背土石交界处理。即可达到补强效果也可提高效率。就此三档土方压实度增强几乎可乎略不记，检测压沉值5mm 之内。强档适合做路基填挖结合部和高填方处理。

5 结论

高速液压夯实机对满都拉图至别力古台段公路施工的台背回填、土石结合部、新旧路结合部位进行压实补强,解决桥头跳车问题，并且研究了高速液压夯实机对于土方路基和石方路基结合部的压实补强作业能力。THC60 高速液压夯实机的小范围移动夯实技术填补了表层压实深层补强技术的空白。