HC液压夯实机补强台背施工技术总结

1、 工艺简介

按照目前的路基施工工艺，桥台台背、涵背、挡墙背填筑时存在施工场地狭小、大型机械 难以到达或运行不便、小型夯实设备压实功及施工效率过低等，致使这些部位的压实质量无法 有效保证，最终形成工后“台背跳车”与局部较大沉降变形的质量通病，严重影响路基的整体质量；另外，还有路基的填方边坡由于表层疏松，受雨水冲刷多易于形成了“冲蚀”损害。

高速液压夯实机是通过液压缸将夯锤提升至一定高度后快速释放，夯锤在重力作用下加速 下落，并通过弹性部件及夯板间接夯击土体，对土体的作用为静力与动力的复合作用，主作用 力为动力，属动力压实，动力压实是介于夯实和静力压实之间的一种压实工艺，是在夯实工艺 基础上发展形成的一种新工艺。该设备安装在普通装载机的动臂上，行动方便自如，夯实机影 响深度为4.5m,  有效深度为2米，可以对作业面进行单点或者连续的夯实，适于作业面狭窄的施工部位使用，同时通过高速液压夯机作业补强可以有效的减小涵洞台背回填工后沉降。

2、工程概况

由青海第三路桥建设有限公司工地试验室花石峡至久治公路HD1 标段所在地区属高平原地 区，地势自西北向东南倾斜，海拔大部分在4500～5000米之间，地形起伏不大，相对平坦，比 高500～1000米，西北高，东南低，山间有平坦地、沙漠地、沼泽地。大地构造单元属巴颜喀 拉褶皱带，构造线均作西北至东南走向，地貌轮廓明显地受构造控制。玛多地区占优势的地貌类型是宽谷和河湖盆地，它们多为断陷作用所形成。

玛多县花石峡属高寒草原气候， 一年之中无四季之分，只有冷暖之别，而通常又把冷暖两 季分别称为冬季和夏季。冬季漫长而严寒，干燥多大风，夏季短促而温凉，多雨。其温度、风力、降雨量情况是：年平均气温-4.1℃,除5～9月份，各月平均气温在-3.0℃以下，最冷的1月份为-16.8℃, 1978年竟达-26.6℃,极端日最低温-48.1℃,是青海省极端日气温最低的地方。最热月7月份 为7.5℃,极端日最高温22.9℃,累年气温≤0.0℃,日数为94.8天，既是最温凉的夏季，最少 也有10天以上。玛多高原白天日射强，地面接受热量多，升温快，散热量大，温度急剧下降，气温日差较大，年平均14.0℃。全年无绝对无霜期。年均降水量303.9毫米，但年际变化大，最多的年份434.8毫米，最少的年份84.0毫米。项目跨越不同的水文地质单元及基岩山区、自流盆地、河(沟)谷、平原、戈壁等不同地貌类型。目前本项目根据本地实际情况采用级配砂砾进行台背回填。本标段全线涵洞共47道，大中小桥共24座，为保证工程质量，减小涵洞、桥梁等三背回填工后沉降，预防后期出现“桥 台跳车”现象。我单位采用HC36 型高速液压夯实技术并通过实地试验研究设备性能，确定合理施工参数以形成补强工艺

根据现场实际情况，将K3+760 涵洞台背填筑作为本次高速液压夯实机夯实试验点。本项目 台背回填填料全部通过土工试验选定的级配良好的透水性砂砾，砂砾料采用我标段K2+280 砂砾 料场，最大干密度2.3g/cm3,最佳含水量6%。粒径不大于53mm, 分层压实厚度不大于15cm,  压实度≥96%,施工中严格遵守先过筛备料后分层施工检测的程序。本次试验段涵洞位于高 寒、高海拔地区高速公路建设技术试验示范工程路段，该钢筋混凝土盖板暗涵为3×2.2跨径， 涵洞长度为26.25米，路基填土厚度为0.78米，台背回填施工现场控制层数为25层，施工起始时 间2014年8月10日，终了时间2014年8月11日，截止至本次试验之日，经过重型车辆反复行走碾压43天。

3、 试验方法

路基在夯击前必须按设计要求的压实标准、平整度等进行检验，检测合格后，进行高速液压夯实点的布设。

3.1 夯点布置

在已施工完并按设计要求的压实标准检测合格的路基上放出夯点，用白灰标识并编号，之后按照编号测出每一点初始高程。液压夯实机按测量放样的位置就位，使夯锤对准点位。台背补强处理区域为距离涵台6m 范围，共3个点。第一点距涵背0.2米，距边坡0.5米；第二点距涵背1.5米，距边坡3.7米；第三点距涵背2.5米，距边坡4.8米。夯点布置图如下。

图3-1 夯点布置图

3.2试验过程

结合现场，试验点选择在本标段K3+760 涵洞台背回填段。试设备型号：泰安恒大HC36 型，夯锤重量为3.2吨，行程1.2米，夯击最大势能36千焦，夯板直径1.0米。试验中采用3档档 位每次累加3锤夯实作业(见图3-2夯实作业),利用水准仪测量每夯机3锤后的相对高程(见

图3-3夯点沉降观测),得到对应累积沉降量和相对沉降量，采用动力触探试验分别检测夯实前后地表地基承载力变化(见图3 夯点重型动力触探

检测地基承载力)。最后对夯实面测得最终台背填筑面整体沉降量。(现场试验工程详见后附照片)

3.3试验结果分析

根据现场进行的沉降观测及承载力检测试验，整理得到的试验结果见表3-5。

表3-5 试验成果表

由上表可以较明显看出沉降量随夯击锤数的增加而增加，但增加幅度逐渐减小。对于3档作业，前2锤的相对沉降量最大，前9锤的累积沉降量占试验21锤总沉降量的71%,前12锤的累积沉降量占试验21锤总沉降量的79.2%,前15锤的累积沉降量占试验21锤总沉降量的87.7%。因此对于实际作业采用18锤已经能够达到现场补强要求，并且极大的提高了作业效率，通过试验数据观察18锤击实后层地基承载力提高30Kpa, 经试验夯实18锤对夯实面整平收面后复测标高,得到整体夯实面沉降约9至10cm。在实验结束后，现场在已施工砂砾垫层路段并经行车碾压15天左右的砂砾垫层顶面上试验一点，试验现场夯实21锤后累计沉降量为9.2cm。

4、 试验结论及建议

1、 根据试验结果及我标段各地实际情况， HC 型强夯机采用3档18-21锤为最适宜夯实档位及锤击数，从而有效的补强了涵、台背夯填质量。

2、 如果出现局部沉降量过大，对于夯点间空隙部位，可以根据实际情况予以3-6锤的补充夯实，以利于工作面的整体找平。

3、 高速液压夯实机设备能量大、作业灵活、快速、占地面积小，通过集中的夯击能量对填料进行夯实，能均匀提高填料深层压实度，效果明显非常适合“三背”及路基结合部位等狭小作业面的补强施工。

4、 考虑到3挡的夯实力过大，加之我标段涵洞八字墙结构长度较短，为避免夯实力过大对八字墙进行挤压开裂，建议在靠近桥背、墙背、涵背及边坡1m之内采用1档或2档增加次数夯实，效果更好。

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