高鐵路基建設中的連續壓實施工工藝

程立新、張恒智、朱治國

（中國建筑土木建設有限公司，北京100000）

0 引言

為有效控制高鐵的整體質量，確定快速、可靠、方便、無創的施工方法，需要提高路基連續壓實工藝的壓實度質量。路基連續壓實技術適用于高鐵路基建設，因此，在施工的同時，可以通過多次現場試驗，對連續壓實技術的可行性進行研究，測試數據的準確性與施工質量有著密切的關系。傳統的密度控制方法是以點的形式開展隨機概率法，在鋼涂層上的點位隨機選擇的密度指標在某種程度上不能反映碾壓所有子類的緊固質量。另外，檢測速度慢、成分慢，需要施工資源輔助。為了確定基準系數，必須采用軋輥作為載荷響應，以解決磨礪試驗與施工之間的矛盾。此外，建筑工地的施工資源應隨之改變，并在脫離控制范圍的情況下進行重新設計和測試。為推廣高鐵路基建設中的連續壓實技術，結合新的連續密度控制指標和傳統密度控制指標進行試驗。分析由連續壓實參數和二維數據組成的常規指標之間的相關性，驗證了連續壓實技術的應用和傳統測試方法的差異。

1 連續壓實工藝的介紹

1.1 連續壓實工藝的優勢

連續壓實工藝與傳統的壓實工藝比較，它的優勢主要體現在四個方面，第一方面是路基施工中壓實度可以進行全過程監管，可以根據不同的數據反映進行及時調整，保證工程質量，與此同時，可以使監控與施工過程同步開展，這樣不僅可以在施工中減少錯誤的發生概率，還可以提高整體的工作效率，也可以對壓實不足的路段進行返工作業，保證整條路基的質量達到相應的標準。第二方面是傳統的壓實工藝，主要是利用取點這種方法來進行相應的檢測工作，而采用全面檢測方法對于整個路面進行監管，可以直接反映路基是否壓實，也可以反映整段路基的壓實效果，可以保障路基壓實的質量。第三方面是連續壓實工藝的經濟效益較高，整個施工過程都可以監管，不會出現低級的錯誤，也可以有效地減少壓力過大或者因沒有壓到所產生的路面不平整的現象，這些都能夠表明這種連續壓實工藝的先進性，并且可以提高整個施工過程的機械使用效率，減少低產，保證路基填筑施工的質量標準。第四方面是連續壓實工藝采用了智能化操作，利用壓實系統和相應的測試軟件對整個路基施工進行分層，可以保證整個工程的質量達到驗收標準，也方便了相關人員對于鐵路壓實施工過程的監管[1]。

1.2 連續壓實工藝的不足之處

連續壓實工藝的不足之處主要體現在：高鐵路基的建設主要使用水泥改良土壤作為相應的原料進行填補工作，該項工作存在局限性。因為這種填料的分化程度有所不同，有的分化程度比較高，質量要求方面難以控制，可能會出現集料窩或彈簧土的現象，假設高鐵路基填料沒有按照相應的填充標準和選料標準進行選用和填充，就會使路基填筑的質量難以控制在相應的范圍之內，致使路基的平穩性下降，整個路基的質量也隨之下降。在后期的使用過程中，也可能出現質量、安全問題，所以，連續壓實工藝也存在著一定的不足之處，在使用這項工藝的過程之中，要按照相關的標準來進行施工，只有這樣才能更好地避免這項工藝的弊端對整個高鐵路基壓實工程帶來的不利影響，保證整個工程的施工質量與后期使用的安全性[2]。

2 連續壓實工藝的指標檢測標準

在高鐵路基的壓實過程中，相關的檢測是必不可少的，但是在檢測過程中，要按照相應的指標進行檢測，這些指標只有全部合格以后，才能證明壓實過的路基是合格的，如果想要非常精準地控制路基壓實度和平整度，包括高鐵運營以后的平穩性，就要對整個路基壓實的指標進行精準的檢測，在檢測過程中，主要涉及以下幾個指標，下面將對這些指標進行詳細的介紹，并且介紹如何進行檢測與應用標準，以及檢測之后對于整個工藝的影響。

2.1 壓實的相關系數

壓實密度系數是電流壓實后現場測量的干密度與同層最大干密度的比值，這個系數和壓實的試驗一樣，固結的程度、水土類型和含水率對壓實系數有影響，因此，在測試這些系數時，需要去除不適合顆粒尺寸的填料，還有就是要適當增加碾壓次數，只有做好這些工作后所測的壓實系數才比較精準，與此同時，便于相關人員從壓實系數來計算其他系數，然后通過進行最大壓縮試驗、道路法試驗、固體體積法測定室內最大干燥密度，從而得出壓實系數。

2.2 孔的空隙率

間隙系數是路基旋轉層孔徑與滾動層總體積之比，土壤干燥密度越大，間隙就會變得越小，在土壤中顆粒量不變的情況下，影響孔隙率的主要因素是土壤的干燥程度，如果填料干燥密度變為土壤顆粒的比重，則孔隙率變為O 值，密度隨之增大，密度增大后就很可能影響整個高鐵路基建設的平整性，所以必須要控制好高鐵路基建設之中孔的空隙率，這樣才可以更好地保證路基的質量，孔隙率不僅對于路基的密度方面有著影響，在其他方面也有著很大的影響，比如可通過確定間隙系數，快速計算土體壓實系數，確定好壓實系數過后便可以保證整體路基的壓實程度達到一定的標準[3]。

2.3 地基的基本系數

地基的基本系數指數是根據在日本、德國廣泛應用的板載初始位置試驗所測量的試驗數據，該方法主要通過試驗測定路基填充系數和變形系數，評價高鐵路基的密度，主要受板徑、土質和填料性能的影響以及路基在靜荷載下的變形問題。地基的基本系數關系著整個地基建設的安全性、可靠性，所以說在建設地基的過程中地基系數必須要得到嚴格把控，必須按照相應的標準來進行建設與檢測，只有這樣才可以更好地保證地基在建設中的安全性與整個施工的開展情況。

2.4 動態以及靜態變形量系數

變形系數也是直徑30cm 平板載荷試驗的試驗結果，這是循環載荷下和二次循環載荷下的試驗結果。在實際應用中，它作為評價高鐵軌道強度的指標。加固后，除質量保證要求和強度系數外，路基變形系數應小于2.2。第三和第四個對照指標一般反映了高鐵路基在靜壓下的變形情況，忽略了高速鐵路車輪反復沖擊時的亞變形。為了解決這一問題，德國采用了速度變形系數來控制高鐵路基的連續壓實。索引由兩種工具組成：錘子工具和計算工具，在動態應變彈性模量測量中，路基骨料直徑由載荷板直徑1/4 以下的粒度決定，檢測儀器厚度小于0.5m。

3 連續壓實技術的原理

連續壓實通常在振動器上安裝特殊的傳感器，以監測軋輥緊固和通過傳感器實時傳輸數據的整個過程，整個監測過程包括三個階段。在施工過程中，振動輥在高鐵段的固定部分上工作。傳感器安裝在振動輪的一側，從而將檢測到的振蕩輪加速信號傳輸到信號處理系統上，并輸出支架的連續值。在施工現場安裝了定位基站，與衛星系統相結合形成一個平面坐標系統用于定位和定位路段。編譯系統的背景信息包括信息積累和反饋系統，接收到的加速信號和位置信息將轉換為編譯的數據，反饋將傳遞給項目管理的所有參與者，并自動存檔。

高鐵連續壓實的困難在于路基的密度、道路鋪設和質量管理的實時監測。目前，持續收緊管制有兩種主要方法，該方法結合振動輪動態信號的失真來確定填料密度和基于諧波原理的信號失真波的關系。但這種現象是由經驗發現的，只是技術實踐，該方法主要負責調節現代高鐵路基加固過程中的滾動軌道數量，不能應用于智能滾子，也不能正確控制填料的壓實度。機械方法結合了振動系數和填料結構阻力等物理和機械指標，為了識別軋輥振動輪模型，引導一系列復雜的力學模型和理論，并實時測量和改變振動輪的動態響應，計算結果結合修正公式，確定并控制了壓實后的質量，該方法適用于具有穩定振動性能的道路壓路機。

在整個原理的分析中發現，這種連續壓實施工技術是一種非常好的現代化監管手段，并且它可以對整個壓實工作進行有效的控制，也可以為整個施工過程帶來更多的便利，結合所有的檢測指標得知，包括相應的標準，這種連續壓實施工技術都是在高鐵綠地建設中非常好的一種選擇，需要注意的一點是：在施工的過程中采用這種連續壓實施工技術，需要在使用技術的同時，對整個施工段的路基進行嚴格檢驗，在施工完成后，要對整個路基進行安全和其他方面的檢測，保證整個路基的平整性和平穩性，為了保證使用過程中的安全性，要確保壓路機的行駛狀態和振動狀態的一致性，這樣才能夠更好地使用連續壓實施工技術。

4 結語

連續壓實工藝是一種非常先進的工藝，在整個高鐵路基施工建設工作中，可以利用相關的定位系統和高精準度的傳感系統和感應系統，包括一些網絡的傳輸機械，這些可以在高鐵路基的建設工作中發揮積極作用，在簡化施工過程的同時，也提高了路基整體的施工質量，使壓實工作趨于平整化和平穩化的同時，也提高了路基建設的安全性。但是在整個工程的實際操作過程中，要考慮許多方面的影響因素，比如，要考慮施工環境，包括關于施工原料的質量等，必須嚴格地按照整個施工標準和用料標準來進行，并使用驗收標準，才能夠更好地保證連續壓實這項技術在高鐵路基施工中作用的最大化。連續壓實工藝在高鐵路基建設中的應用還有許多不足之處需要改進，還要不斷地研究和完善這種鐵路路基施工建設技術，以便為高鐵的安全建設和建設后的安全運營提供相應的幫助。就目前而言，這種連續壓實技術已經為高鐵路基建設技術的提高提供了參考。