連續壓實施工技術在高鐵路基工程中的應用

佟景宇

（中鐵十九局集團第二工程有限公司，遼寧遼陽 111000）

0 引言

高速鐵路建設規模逐步擴大，工程建設中路基具有舉足輕重的地位，也是重難點環節。通過連續壓實施工技術的應用，能夠有效掌控現場施工情況，做好檢測、分析及調整工作，切實保證路基填筑施工質量[1]。

1 工程概況

某高鐵DK5+375—DK5+625 段路基工程，最大邊坡高8 m。基床以下路堤的填筑施工選用C3 組填料，嚴格控制材料最大粒徑，應同時滿足在攤鋪厚度的2/3 以內且小于200 mm 的要求。填料質量控制中含水率指標較為關鍵，實際值應控制在最佳含水率的-3%～2%，否則需通過灑水或晾曬的方式加以處理。路基是工程建設全流程中的基礎施工內容，通過連續壓實施工技術完成建設工作。

2 連續壓實系統概述

以高速鐵路路基施工情況為立足點，創建連續壓實檢測系統。運行期間由基站發射差分信號，經由M30 北斗衛星接收機定位，期間傳感器同步運行，采集碾壓遍數、軌跡等方面的信息，及時傳輸至ZD800 平板上，供操作人員及時查看情況。平板電腦獲取信息后，將進行GLASS 無線通信，將信息傳輸至服務器，達到不間斷監測的效果。同時管理人員能夠遠程掌握現場施工情況，以便采取合適的規劃手段，保證壓實質量，提高施工效率。連續壓實系統的結構組成如圖1 所示。

3 連續壓實施工技術的應用要點

3.1 設備安裝與調試

3.1.1 設備安裝

設備是系統得以運行的必要硬件支持，以主機為核心，配置傳感器、磁力底座、信號線和電源線。傳感器是采集壓實作業數據的重要裝置，需將其安裝至內機架上，目的是準確呈現出振動輪的垂直振動效果。

3.1.2 設備調試

調試期間應重點關注壓路機的振動頻率，保證該值能夠穩定在許可范圍內，維持振動頻率的穩定性，避免因該指標大幅度波動導致激振力異常偏高的情況。做好設備調試工作后，為正式壓實作業的開展奠定良好基礎。

圖1 連續壓實系統

3.2 填料的質量控制

填料對路基施工效果具有顯著影響，施工前需組織試驗，明確填料在粒徑、含水率等指標的實際情況，保證投入使用的填料均可滿足質量要求。

3.3 相關性校驗

3.3.1 測量放樣

在玉米種植的過程中，首先要選擇合適的種植區域，保證土壤環境，耕層深厚，土地肥沃，具有良好的保水保肥和排水的能力。另外在選茬的過程中，還可以選擇大豆、馬鈴薯與玉米地進行輪換，提高土壤的肥力和活性。要采取伏秋整地的方法，保證對土壤進行深層翻動，并且要及時起壟，保證壟距在130cm至140cm左右通過隔一壟破一壟改成大壟的方式，符合玉米大壟雙行密植高產栽培技術的要求。另外要積極推行輪番耕作制度，尤其是在3-4年輪作周期中，能夠保證土壤的肥力。

組織測放樣工作，合理控制松鋪厚度及作業范圍。在現場劃出若干方格網，運輸車將材料運抵現場后卸載至特定的方格內。

3.3.2 填料攤鋪

以施工作業范圍為基本依據，經計算后確定完成該部分填筑所需的材料量，再安排車輛將填料運至現場。卸料環節采取網格法，網格間距5 m×10 m。根據設計要求，虛鋪厚度應達到33 cm，經計算后確定各網格的填料方量為16.5 m3。對于網格間距小于該標準的情況，需按每1 m2面積進行折算，從而確定合適用量。

3.3.3 填料整平

首先利用推土機攤平作業，使路基施工現場的填料具有一定平整度。再利用平地機進一步精平，提高施工質量。攤鋪作業易受降雨影響，因此需沿中線向路基兩側填筑層修筑2%～4%的橫向排水坡，快速排水。

3.3.4 含水率的控制

以最佳含水率為基準，應保證填料的實際含水率在該值的-3%～+2%，若不滿足要求則需采取相應調整措施。若含水率＞+2%，可晾曬處理；若含水率＜-3%，需灑水，以達到提高含水率的效果。

3.3.5 碾壓作業

碾壓施工前必須全面檢查填筑層的施工質量，保證其在平整度和層厚方面均可滿足要求，無誤，方可碾壓。按照先兩側、后中心的順序依次碾壓，具體操作方式為靜壓1 遍→弱振1 遍→強振4 遍→弱振1 遍→靜壓1 遍。以車長為基準，要求縱向搭接長度不應小于2.0 m。鄰縱向行與行之間碾壓時，產生的碾壓輪跡重疊量應達到40 cm，必要時適當增加。

3.4 路基網格化劃分與分解

3.4.1 施工網格劃分

以路基總體施工情況為準，組織網格劃分工作，對其依次編號，確定填料的種類、填筑層數，以便給后續施工創設良好的條件，也有助于順利開展后續質量檢驗工作。

3.4.2 施工網格分解

經過網格劃分后，需在此基礎上對網格做進一步的分解處理，從而確定具體的施工參數，如填筑層數、網格坐標等。

3.5 網格精準定位

系統機載端CPS 與CPS-RTK 測量手簿形成高效對接的關系。完成網格分解處理工作后，將結果導入手簿，利用CPS-RTK工作中的面放樣功能，確定壓路機的合適位置。同時需根據施工需求對壓路機運行軌跡放樣，給后續壓路機的運行提供參照基準。操作人員必須及時分析該運行軌跡，保證壓路機在指定網格內運行，不可出現漏壓等異常現象。

3.6 薄弱區精準定位

根據傳感器的檢測數據展開分析，確定碾壓作業范圍內的薄弱區域，對其采取針對性的加強處理措施，從根本上保證壓實質量。路基寬度普遍較大，同一網格內涉及到較豐富的壓實作業，壓路機運行軌跡較為復雜。為此，采取機載端CPS 與RTK手簿協作的工作模式，能夠有效定位薄弱區域，從而及時采取加強處理措施，節省薄弱區域的尋找時間。

3.7 相鄰網格搭接處理

相鄰網格施工期間易出現搭接方面的問題，結合現場實際情況，可通過設置搭接臺階的方式加以解決。經過臺階開挖處理后，成型的臺階寬度不小于2 m，高度同填筑層，以保證相鄰網格可有效搭接，從而形成完整的路基施工面。

3.8 路基施工質量的控制要點

基于機載端平板電腦和CPS 手簿的應用，可以呈現出現場壓實作業的實際狀況，如壓路機運行路徑、均勻性等，以便根據實際情況及時調整作業方式，順利壓實到位。

（1）通過CPS 手簿的支持，可確定壓路機的實際位置，保證該裝置始終位于施工范圍內。

（2）以行駛速度顯示結果為基準，合理調整行進速度，保證該速度值可穩定在許可范圍內。

（3）以壓實分布圖為分析依據，確定局部壓實不良的區域，及時采取補充壓實等相關處理措施。

（4）清晰呈現壓路機的行進路線，判斷其工作狀態，能夠給夜間等特殊環境下的施工提供支持。

3.9 質量檢測

壓實作業落實到位后，需組織質量檢測工作，如壓實度、平整性等。根據檢測結果確定壓實薄弱區域，再視實際情況采取可行的處理措施。盡可能在工程施工初期解決問題，避免因遺留質量問題對后續施工質量帶來不良影響[2-3]。匯總壓實強度檢測數據，繪制圖形，具體如圖2 所示。

圖2 壓實強度分布

4 連續壓實施工期間的注意事項

（1）壓實作業順利落實到位是后續施工得以有效開展的必要前提。為合理做好壓實工作，需根據實際情況編制科學的管理規章制度，作為施工的引導。由專員組建連續壓實工作小組，做好日常施工期間的質量檢查與控制工作。

（2）施工前組織技術交底，使每位施工人員均能夠準確認識到施工技術要點，依據規范做好自身職責范圍內的工作。

（3）根據施工需求配置機械設備，定期維護，從源頭上消除機械設備故障。選擇質量達標的填料，填料進場時加強質量檢查，進場后做好日常管理工作，施工期間視填料的含水率情況合理調整。

（4）每日施工前，需根據工期、施工質量等方面的要求，制定當日的施工計劃，合理劃定施工區域，將施工要點告知施工人員，嚴格根據規劃組織施工，未經許可，不能隨意調整施工區域。

5 結束語

連續壓實施工技術的應用對于推動高速鐵路路基工程的發展具有顯著的促進作用。該技術能夠全面掌握實際施工情況，協調好機、料等生產要素的關系，在保證壓實施工質量的同時還可顯著提高效率。總體來看，連續壓實施工技術的綜合應用效果較好，具有一定推廣價值。