高速液壓夯實對于橋頭跳車的有效控制

劉虎

（甘肅長達路業有限責任公司，甘肅 蘭州730030）

1 高速液壓夯的應用實例

1.1 應用原理

THC 液壓夯實機的工作方式是：利用液壓頂缸上升然后提升夯錘到達一定的高度后再由液壓器沖壓夯擊，6t 夯錘自身的質量和液壓器的共同作用下夯錘加速下落，沖擊墊片，作用力傳遞至靜壓在地面上的鋼板，以夯板作用到路基的能量來帶動三到五米的土石路基整體震動，提高土石路基的密實度。THC 液壓夯實機作為一種填補表層壓實技術空缺的液壓設備，可調控夯擊能量，移動能力強，適用于狹小范圍的夯實工作。

1.2 應用原因

我國的大部分的公路通常都存在著橋頭沉降不均勻導致的跳車,路基與橋涵的連接部位，還有的橋頭設計了接縫，有的是連續鋪裝，在通行中因為溫差和其他的原因形成了裂縫。這樣的接縫與裂縫會沿著縱向向下開裂，水分雜物容易進入，對路面結構層和土基產生水泡并造成結構層的流失，結構層和土基增加了一定的的含水，使路面的剛度下降。融化沉降、熱脹冷縮的自然溫度變化也增加了橋頭臺階的成形。在橋頭的填挖結合部和升縮縫處的自然沉降不均勻導致路面縱坡產生了臺階，導致了車輛在經過時產生跳躍的狀態，土石結合部存在著不均勻沉降，對于橋背，涵洞側回填壓實作業。在作業時候要保證結構物不能損壞。

1.3 應用部位

高速液壓夯實機主要應用在橋臺臺背、涵洞側高填方、公路和鐵路路基夯實、新舊路基結合部、堤壩護坡、土石結合部、基底部位提高壓實度。

2 臺背路基填筑的處理

2.1 填筑方式

路基的基底超挖50cm，整理出與路基土石結合處的百分之二的坡度臺階，路基水平分層每側加寬30cm，采用縱向分段、撒白灰撒出整體路基填筑邊線，臺階寬2m 高度30cm 內傾斜2%。低側向高側碾壓，壓實臺階，便于與臺背回填搭接。

2.2 填筑材料要求

中橋臺背回填材料采用未篩分碎石，對于未篩分碎石土的要求是：土中不大于0.5mm 的細粒土液限小于等于25%，塑性的指數要求小于等于12，礫性的土顆粒不小于0.1mm 并且要求超過全部土質量的75%。在0.075mm 范圍內的顆粒含量與塑限和液限數值的相乘要小于等于120。

2.3 施工參數

臺背回填時采用20T 壓路機壓實，壓路機碾壓最少要距離臺背50cm，而臺背50cm 范圍內采用小型壓路機壓實，20t 壓路機震動碾壓遍數為十遍，劃線每層填筑厚度15cm，并對每層所鋪石渣進行壓沉和壓實度的檢測，石方位置的壓沉值保證5mm之內，并且土方壓實度達到96%。時間因素對于橋頭跳車問題，是要保證自然沉降時間長一些，做好“開工早一點，工期長一點”。

圖1 臺背回填層厚布置

圖2 填挖交接處設計斷面

填挖交界處坡度大于1：1.5 時在清除路基所填虛土后挖臺階。當坡度大于1:1 時，按照1:1 的坡度挖臺階。

3 橋臺背涵洞側補強

3.1 作業方式

高速液壓夯的施工作業方式可以使用直線作業的方法，每次高速液壓夯在夯 擊單個點以后前進或者是后退再夯擊下一個作業點位。作業采用機型為THC60 高速液壓夯，液壓夯的夯錘重量為 6t，夯擊能量分為三個檔位分別是 30cm、90cm、120cm，也可以0-120cm 之間的無級間行程調整，最大的沖擊能量為垂體提升至120cm 時的沖擊能量。在使用夯擊補強作業前先進行平整度的檢測、壓實度的檢測、壓沉的檢測，在三項檢測都合格之后進行液壓高速夯實點的布設并進行再補強。

3.2 作業點位的布置

在作業點的布置方面采用梅花樁的方式布設，因為夯擊的作用力會延R=0.5m 的圓形夯板邊緣以β=45°-θ/2 角度以向下傳遞，夯擊以后檢驗點位與點位之間的空白處的壓沉值低于5mm，達到臺背壓實度要求，故在采用梅花樁布置作業點夯實時。可以節約工時，提高工作效率。在高速液壓夯夯擊作業點位的放置上按照梅花樁的形式，如圖3 所示采用梅花樁點布置夯擊點位。

圖3 梅花樁點布置夯擊點位

4 作業夯實方式驗證

臺背回填采用石渣、未篩分碎石，土方填筑部位采用砂礫土，所以在土方填筑采用壓實度檢測，如表1 所示，在石方填筑采用壓沉值檢測，如表2 所示。

4.1 土方處檢驗壓實度

表1 土方填筑壓實度檢測

利用高速液壓夯實機沖擊夯打實，使用高速液壓夯機夯實土石混填的結合處，夯實機按照其夯實作業方式分為強、中、弱三檔。采用三擋九錘夯實路基，場通過壓實度檢測，得出結論，在緊密排列下夯擊，壓實度與落錘次數成正比，對于間隔位置處的壓實度，表面以下15cm 未被壓實，檢驗間隔處壓實度均能達到壓實標準，夯擊產生的沖擊力F 將會延著45°-/2 向下斜向傳播，其中為地面水平角度，所以15cm 以下均會因為斜向的沖擊能量而壓實。

4.2 石方處檢驗壓沉值

表2 石方填筑壓沉值檢測涵測回填補強作業累計沉降量（單位：mm）

此沉降值均在三組三個位置夯實后得出數據。經過觀測沉降值，中擋作業夯擊能量較小，夯擊次數達到十次以上，夯擊以后地面沉降量數值在3mm 到0mm 之間。此時的沉降量與強檔的沉降量趨勢逐漸的接近，所以中檔適合做結構物處的臺背土石交界處理。即可達到補強效果也可提高效率。就此三檔土方壓實度增強幾乎可乎略不記，檢測壓沉值5mm 之內。強檔適合做路基填挖結合部和高填方處理。

5 結論

高速液壓夯實機對滿都拉圖至別力古臺段公路施工的臺背回填、土石結合部、新舊路結合部位進行壓實補強,解決橋頭跳車問題，并且研究了高速液壓夯實機對于土方路基和石方路基結合部的壓實補強作業能力。THC60 高速液壓夯實機的小范圍移動夯實技術填補了表層壓實深層補強技術的空白。