高速液壓夯實(shí)對(duì)于橋頭跳車的有效控制

劉虎

（甘肅長(zhǎng)達(dá)路業(yè)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州730030）

1 高速液壓夯的應(yīng)用實(shí)例

1.1 應(yīng)用原理

THC 液壓夯實(shí)機(jī)的工作方式是：利用液壓頂缸上升然后提升夯錘到達(dá)一定的高度后再由液壓器沖壓夯擊，6t 夯錘自身的質(zhì)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(dòng)三到五米的土石路基整體震動(dòng)，提高土石路基的密實(shí)度。THC 液壓夯實(shí)機(jī)作為一種填補(bǔ)表層壓實(shí)技術(shù)空缺的液壓設(shè)備，可調(diào)控夯擊能量，移動(dòng)能力強(qiáng)，適用于狹小范圍的夯實(shí)工作。

1.2 應(yīng)用原因

我國(guó)的大部分的公路通常都存在著橋頭沉降不均勻?qū)е碌奶?路基與橋涵的連接部位，還有的橋頭設(shè)計(jì)了接縫，有的是連續(xù)鋪裝，在通行中因?yàn)闇夭詈推渌脑蛐纬闪肆芽p。這樣的接縫與裂縫會(huì)沿著縱向向下開裂，水分雜物容易進(jìn)入，對(duì)路面結(jié)構(gòu)層和土基產(chǎn)生水泡并造成結(jié)構(gòu)層的流失，結(jié)構(gòu)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(tái)階的成形。在橋頭的填挖結(jié)合部和升縮縫處的自然沉降不均勻?qū)е侣访婵v坡產(chǎn)生了臺(tái)階，導(dǎo)致了車輛在經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生跳躍的狀態(tài)，土石結(jié)合部存在著不均勻沉降，對(duì)于橋背，涵洞側(cè)回填壓實(shí)作業(yè)。在作業(yè)時(shí)候要保證結(jié)構(gòu)物不能損壞。

1.3 應(yīng)用部位

高速液壓夯實(shí)機(jī)主要應(yīng)用在橋臺(tái)臺(tái)背、涵洞側(cè)高填方、公路和鐵路路基夯實(shí)、新舊路基結(jié)合部、堤壩護(hù)坡、土石結(jié)合部、基底部位提高壓實(shí)度。

2 臺(tái)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(jié)合處的百分之二的坡度臺(tái)階，路基水平分層每側(cè)加寬30cm，采用縱向分段、撒白灰撒出整體路基填筑邊線，臺(tái)階寬2m 高度30cm 內(nèi)傾斜2%。低側(cè)向高側(cè)碾壓，壓實(shí)臺(tái)階，便于與臺(tái)背回填搭接。

2.2 填筑材料要求

中橋臺(tái)背回填材料采用未篩分碎石，對(duì)于未篩分碎石土的要求是：土中不大于0.5mm 的細(xì)粒土液限小于等于25%，塑性的指數(shù)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(zhì)量的75%。在0.075mm 范圍內(nèi)的顆粒含量與塑限和液限數(shù)值的相乘要小于等于120。

2.3 施工參數(shù)

臺(tái)背回填時(shí)采用20T 壓路機(jī)壓實(shí)，壓路機(jī)碾壓最少要距離臺(tái)背50cm，而臺(tái)背50cm 范圍內(nèi)采用小型壓路機(jī)壓實(shí)，20t 壓路機(jī)震動(dòng)碾壓遍數(shù)為十遍，劃線每層填筑厚度15cm，并對(duì)每層所鋪石渣進(jìn)行壓沉和壓實(shí)度的檢測(cè)，石方位置的壓沉值保證5mm之內(nèi)，并且土方壓實(shí)度達(dá)到96%。時(shí)間因素對(duì)于橋頭跳車問題，是要保證自然沉降時(shí)間長(zhǎng)一些，做好“開工早一點(diǎn)，工期長(zhǎng)一點(diǎn)”。

圖1 臺(tái)背回填層厚布置

圖2 填挖交接處設(shè)計(jì)斷面

填挖交界處坡度大于1：1.5 時(shí)在清除路基所填虛土后挖臺(tái)階。當(dāng)坡度大于1:1 時(shí)，按照1:1 的坡度挖臺(tái)階。

3 橋臺(tái)背涵洞側(cè)補(bǔ)強(qiáng)

3.1 作業(yè)方式

高速液壓夯的施工作業(yè)方式可以使用直線作業(yè)的方法，每次高速液壓夯在夯 擊單個(gè)點(diǎn)以后前進(jìn)或者是后退再夯擊下一個(gè)作業(yè)點(diǎn)位。作業(yè)采用機(jī)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(gè)檔位分別是 30cm、90cm、120cm，也可以0-120cm 之間的無級(jí)間行程調(diào)整，最大的沖擊能量為垂體提升至120cm 時(shí)的沖擊能量。在使用夯擊補(bǔ)強(qiáng)作業(yè)前先進(jìn)行平整度的檢測(cè)、壓實(shí)度的檢測(cè)、壓沉的檢測(cè)，在三項(xiàng)檢測(cè)都合格之后進(jìn)行液壓高速夯實(shí)點(diǎn)的布設(shè)并進(jìn)行再補(bǔ)強(qiáng)。

3.2 作業(yè)點(diǎn)位的布置

在作業(yè)點(diǎn)的布置方面采用梅花樁的方式布設(shè)，因?yàn)楹粨舻淖饔昧?huì)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(yàn)點(diǎn)位與點(diǎn)位之間的空白處的壓沉值低于5mm，達(dá)到臺(tái)背壓實(shí)度要求，故在采用梅花樁布置作業(yè)點(diǎn)夯實(shí)時(shí)。可以節(jié)約工時(shí)，提高工作效率。在高速液壓夯夯擊作業(yè)點(diǎn)位的放置上按照梅花樁的形式，如圖3 所示采用梅花樁點(diǎn)布置夯擊點(diǎn)位。

圖3 梅花樁點(diǎn)布置夯擊點(diǎn)位

4 作業(yè)夯實(shí)方式驗(yàn)證

臺(tái)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(shí)度檢測(cè)，如表1 所示，在石方填筑采用壓沉值檢測(cè)，如表2 所示。

4.1 土方處檢驗(yàn)壓實(shí)度

表1 土方填筑壓實(shí)度檢測(cè)

利用高速液壓夯實(shí)機(jī)沖擊夯打?qū)?，使用高速液壓夯機(jī)夯實(shí)土石混填的結(jié)合處，夯實(shí)機(jī)按照其夯實(shí)作業(yè)方式分為強(qiáng)、中、弱三檔。采用三擋九錘夯實(shí)路基，場(chǎng)通過壓實(shí)度檢測(cè)，得出結(jié)論，在緊密排列下夯擊，壓實(shí)度與落錘次數(shù)成正比，對(duì)于間隔位置處的壓實(shí)度，表面以下15cm 未被壓實(shí)，檢驗(yàn)間隔處壓實(shí)度均能達(dá)到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，夯擊產(chǎn)生的沖擊力F 將會(huì)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(huì)因?yàn)樾毕虻臎_擊能量而壓實(shí)。

4.2 石方處檢驗(yàn)壓沉值

表2 石方填筑壓沉值檢測(cè)涵測(cè)回填補(bǔ)強(qiáng)作業(yè)累計(jì)沉降量（單位：mm）

此沉降值均在三組三個(gè)位置夯實(shí)后得出數(shù)據(jù)。經(jīng)過觀測(cè)沉降值，中擋作業(yè)夯擊能量較小，夯擊次數(shù)達(dá)到十次以上，夯擊以后地面沉降量數(shù)值在3mm 到0mm 之間。此時(shí)的沉降量與強(qiáng)檔的沉降量趨勢(shì)逐漸的接近，所以中檔適合做結(jié)構(gòu)物處的臺(tái)背土石交界處理。即可達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)效果也可提高效率。就此三檔土方壓實(shí)度增強(qiáng)幾乎可乎略不記，檢測(cè)壓沉值5mm 之內(nèi)。強(qiáng)檔適合做路基填挖結(jié)合部和高填方處理。

5 結(jié)論

高速液壓夯實(shí)機(jī)對(duì)滿都拉圖至別力古臺(tái)段公路施工的臺(tái)背回填、土石結(jié)合部、新舊路結(jié)合部位進(jìn)行壓實(shí)補(bǔ)強(qiáng),解決橋頭跳車問題，并且研究了高速液壓夯實(shí)機(jī)對(duì)于土方路基和石方路基結(jié)合部的壓實(shí)補(bǔ)強(qiáng)作業(yè)能力。THC60 高速液壓夯實(shí)機(jī)的小范圍移動(dòng)夯實(shí)技術(shù)填補(bǔ)了表層壓實(shí)深層補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)的空白。