高速液压夯实机在铁路路基工程中的应用

高速液压夯实机在铁路路基工程中的应用

岳云香

中交四公局第二工程有限公司北京101100

摘要：我国交通基础工程飞速发展，一些建设项目因投资、选线等问题限制，而选择路基工程通行。路基施工多采用分层碾压夯实，现阶段征地拆迁影响因素多，导致路基无法大面积施工，面临土方调配困难，可选择先将土方按预设标高堆放，引入高速液压夯实机利用“动力压实法”进行夯实作业。本文结合实际工程，对高速液压夯实机在铁路路基中的应用进行分析。

关键词：高速液压夯实机路基承载力应用

1.工程背景

工程建设项目土方调配遵循挖方与填方平衡和运距最短的原则，充分利用既有工程出土方量，减少外购土方，降低工程成本。某工程受征地拆迁影响，路基工程无法大面积施工，但桥位具备土方开挖条件，为确保土方被充分利用，经参建各方研究，将部分段路基填筑施工方案调整为高速液压夯实机夯实作业。

高速液压夯实机作业基床摊铺厚度以3m为界，摊铺厚度≤3m，直接进行夯实；摊铺厚度＞3m需分层，每层厚度不应大于3m；夯实后基床承载力不小于150KPa。

2.高速液压夯实机介绍

2.1高速液压夯实机工作原理

高速液压夯实机属于动力学压实机械，是一种利用机器重力和锤体变力的合力压缩土体的压实机械，对土体的压实方法可称为“动力压实法”，简称地“动压法”。动力压实是利用变务和机器重力的合力压缩土体，在静力（重力）压实的基础上，施加更大的动态力提高压实效果。

2.2高速液压夯实机主要构件

数据控制系统：全电脑触屏控制，可实现单次夯击与程控夯击，并实现单次夯击能量设定，实现程控夯击能量设定、夯击步序的设定；可实现程控夯击能量、程控夯击次数、单次夯击能量、总运行时间、总夯击次数的自动记载，便于夯击的质量控制和数据采集；可实现夯机打击系统正常运行的自动监控。

连接系统：夯实机直接采用装载机的液压动力，无须其他动力源，液压泵进油口油管安装上球阀开关，连接在夯实机上，关上阀门装上配套的连接装置，油管快速连接可以随时拆装装载机与夯实机；连接简单、快速、可靠。夯实机液压驱动与控制系统高度集成，结构简单，维修方便。

液压系统：采用双回路液压油缸利用相互独立的双控制制动主缸，通过两套独立管路分别控制；若其中一套管路发生故障而失效时，另一套管路仍能继续工作；使进、回油油路更畅通。另外油路上安装上双蓄能器可减轻回油油管的压力，增加落锤速度，提高锤击能量。

2.3高速液压夯实机特点及适用范围

高速液压夯实机重锤与土体之间设置了惯性较大的下锤体及夯板（D=1m）组件，将冲击能转换为压力能，接地的夯板从零开始加速，到最高点后逐步衰减。作用力的峰值小、作用时间长、能量释放充分，压实土基这种硬度不高的非刚体时不易产生横波（水平波、剪切波）。高速液压夯实机对土体的高频率连续作用使被压缩土体趋于稳定。

高速液压夯实机常规应用于桥台背、涵侧、新旧路交接处、路肩、护坡等公路，铁路路基夯实，堤坝及其护坡夯实；建筑沟槽及回填土夯实，

环卫垃圾、有害物质填埋夯实等，必要时用于破碎、打桩；用于高速公路路基、高速铁路路基补强时，可使碾压达标路基继续沉降10cm以上。是解决高速公路、高速铁路施工中存在桥头跳车现象的最佳设备，以及战时机场跑道及道路抢修的最优设备。

2.4高速液压夯实机选择

本工程选择山东泽泰重工科技有限公司ZTH系列高速液压夯实机，采用强制落锤式（双作用），即液压缸将锤体提升至设定高度后快速反向加力，锤体在重力和液压缸下推力的共同作用下加速下落，锤体落下后通过锤垫击打下锤体与夯板的组件，驱动预压在地面的夯板压实土体。机型参数如下：

3.施工准备

3.1人员准备

针对项目特点对高速液压夯实机施工作业人员进行培训，符合要求后方可上岗，。

3.2场地平整

路基铺设厚度均不大于3m，控制在2.8m以内，在高速液压夯实机施工前进行初步整平，震动碾静压、震动碾压各一遍。

3.3技术准备

测量人员在已整平、碾压完成的路基顶面进行夯实点放样，白灰标记，并编号，按照编号测出每一点初始高程。

4.试验段施工方法

本工程路基施工场地受限，为充分利用土方，引入高速液压夯实机进行路基本体填筑施工，需试验段确定施工参数。

4.1施工工艺流程

①场地平整→②点位放样→③夯机就位→④夯实→⑤移动夯机→重复③④⑤→⑥检测→⑦平整

4.2详细施工步骤

⑴由于场地受限采用高速液压夯实机进行路基施工，桥位土方开挖后自卸汽车运至路基范围，装载机配合堆放土方，高度控制在2.8m以内，利用推土机将土方整平，修整横坡及纵坡，震动碾静压一遍、震动碾压一遍。

⑵放样出高速液压夯实机夯点，用白灰标识并编号。试验段拟定三种布点方式：①点间距1.2m，平行布置；②点间距1.5m，平行布置；③点间距1.2m，梅花型布置；每种布点方式试验范围20m×20m。点位如下图所示：

⑶高速液压夯实机按测量放样点的位置就位，根据场地大小确定夯实顺序，由低向高、由两边向中间作业，夯锤对准点位。

⑷夯实机根据其夯实能分为强、中、弱三档，试验段拟将夯机调至强档，分别夯击3锤、6锤、9锤，测量夯点的下沉量并记录。

⑸重复⑶、⑷条施工，直至完成第6锤、9锤高速液压夯实机夯实，累加并记录每3锤的沉降量，最后3锤与其前3锤的相对夯沉量差值不大于10mm时移动夯实机，进行下一点夯实。记录如下表（所列数据为每种布点形式的一组数据）：

夯沉量记录表（cm）

6.施工注意事项

⑴高速液压夯实机前表面整平、碾压工作要到位，可提高施工效率。

⑵填层表面干燥时要适量洒水，防止表面粉尘化，影响能量向深层传递。

⑶施工过程中对夯实点锤击数进行严格盯控，抽查第7、第8锤下沉量，与试验段数据进行对比分析，以数据指导施工，对路基施工进行动态施工管理。

⑷遇降雨及时排水，避免雨水对路基表层浸泡。

7.结论

⑴本工程高速液压夯实机经试验采用点间距1.2m平行布置、强档8锤，土方堆土高度2.8m以内，已在现场展开施工，效果良好。不同路基工程要根据土质情况通过试验段确定夯点布置、夯实锤击数等各项参数，确保施工质量。

⑵高速液压夯实机在本工程中工作效率为600～800m2/d，满足施工进度需求及实际情况（征地受限，土方调配困难）。其他工程需根据实际需求，综合对比高速液压夯实机和振动碾的工效及经济指标，择优选择。

参考文献

[1]《铁路路基工程施工质量验收规范》（TB10414-2018）

[2]《铁路路基施工规范》（TB10202-2002）

[3]赵士良，高速液压夯实机的应用，中国交通建设监理2007（5）：54-55