1 、工藝簡(jiǎn)介 

      按照目前的路基施工工藝，涵洞臺(tái)背填筑時(shí)存在施工場(chǎng)地狹小、 大型機(jī)械難以到達(dá)或運(yùn)行不便、小型夯實(shí)設(shè)備壓實(shí)功及施工效率過低， 壓實(shí)效果不理想等，致使這些部位的壓實(shí)質(zhì)量無法有效保證，最終形  成工后“橋臺(tái)跳車”與局部較大沉降變形的質(zhì)量通病，嚴(yán)重影響路基

的整體質(zhì)量。

       高速液壓夯實(shí)機(jī)是通過液壓缸將夯錘提升至一定高度后快速釋 放，夯錘在重力作用下加速下落，并通過彈性部件及夯板間接夯擊土 體 ，對(duì)土體的作用為靜力與動(dòng)力的復(fù)合作用，主作用力為動(dòng)力，屬動(dòng) 力壓實(shí)，動(dòng)力壓實(shí)是介于夯實(shí)和靜力壓實(shí)之間的一種壓實(shí)工藝，是在 夯實(shí)工藝基礎(chǔ)上發(fā)展形成的一種新工藝。該設(shè)備安裝在普通裝載機(jī)的 動(dòng)臂上，行動(dòng)方便自如，夯實(shí)機(jī)影響深度為4.5m,有效深度為 2m,  可以對(duì)作業(yè)面進(jìn)行單點(diǎn)或者連續(xù)的夯實(shí)，適于作業(yè)面狹窄的施工部位 使用，同時(shí)通過高速液壓夯機(jī)作業(yè)補(bǔ)強(qiáng)可以有效的減小涵洞臺(tái)背回填

工后沉降。 

2 、工程概況 

       由中交第二航務(wù)工程局有限公司承建的青海省茶卡至格爾木公 路工程 CGSG-5 標(biāo)段項(xiàng)目所在地區(qū)柴達(dá)木盆地地處青藏高原東北部， 是青海省西北端一個(gè)內(nèi)陸盆地，屬中國(guó)公路自然區(qū)劃中的青藏高原寒 區(qū)-柴達(dá)木荒漠過渡區(qū)(VII2區(qū)),是中亞荒漠的一個(gè)組成部分。由 于該地區(qū)深居大陸腹部，四周高山環(huán)繞，西南暖濕氣流難以進(jìn)入，所以水量稀少，氣候干燥，屬典型的大陸荒漠化氣候區(qū)，具有高寒干旱、少雨多風(fēng)、氣候溫差大、四季不分明、冬季漫長(zhǎng)、季節(jié)氣溫及日氣溫相差大，降水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于蒸發(fā)量，日照時(shí)間長(zhǎng)，氣壓較低，風(fēng)沙盛行的特點(diǎn)。

       根據(jù)香日德氣象站資料，多年平均氣溫3.6℃,一月平均氣溫一9.8℃,七月平均氣溫15.8℃,極端最低溫度-26℃。年降水量166.9mm, 年蒸發(fā)量1653mm, 降水量以6月份最高，占全年降水量的四分之一，6-9月為雨季，降水量占全年總量的83%,最大凍結(jié)深度100 厘米。項(xiàng)目跨越幾個(gè)不同的水文地質(zhì)單元及基巖山區(qū)、自流盆地、河(溝)谷、平原、戈壁等不同地貌類型，盡管各段地下水的賦存條件有所差異，但歸納起來地下水有兩種基本類型，即基巖裂隙水和松散巖類孔隙水。 本標(biāo)段全線明涵共50道，為保證工程質(zhì)量，減小涵洞臺(tái)背回填工后沉降，預(yù)防后期出現(xiàn)“橋臺(tái)跳車”現(xiàn)象。我單位采用 HC36 型高速液壓夯實(shí)技術(shù)并通過實(shí)地試驗(yàn)研究設(shè)備性能，確定合理施工參數(shù)以形成補(bǔ)強(qiáng)工藝。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，將K2437+139涵洞臺(tái)背填筑作為本次高速液壓夯實(shí)機(jī)夯實(shí)試驗(yàn)點(diǎn)。本項(xiàng)目臺(tái)背回填填料全部通過土工試驗(yàn)選定的級(jí)配良好的透水性砂礫，粒徑不大于53mm,分層壓實(shí)厚度不大于15cm,壓實(shí)度≥96%,施工中嚴(yán)格遵守先過篩備料后分層施工檢測(cè)的程序。

3、試驗(yàn)方法：路基在夯擊前必須按設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)、平整度等進(jìn)行檢驗(yàn)，檢測(cè)合格后，進(jìn)行高速液壓夯實(shí)點(diǎn)的布設(shè)。

3.1 夯點(diǎn)布置 

       在已施工完并按設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)合格的路基上放出夯 點(diǎn)，用白灰標(biāo)識(shí)并編號(hào)，之后按照編號(hào)測(cè)出每一點(diǎn)初始高程。液壓夯實(shí)機(jī)按測(cè)量放樣的位置就位，使夯錘對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)位。臺(tái)背補(bǔ)強(qiáng)處理區(qū)域?yàn)榫嚯x涵臺(tái)6m 范圍，共6排。前3排夯點(diǎn)布點(diǎn)采取沿錘心距離1m 呈梅花形布置，第4排夯點(diǎn)1.2m (橫向)*1m(縱向),第5、6排夯點(diǎn)1.5m (橫向)*1m (縱向),夯錘邊緣距臺(tái)背最小距離為0.2m, 夯點(diǎn)布置圖如下。

圖3-1 夯點(diǎn)布置圖

3.2 試驗(yàn)過程

       結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工，試驗(yàn)工點(diǎn)選擇在本標(biāo)段 K2437+139 涵洞臺(tái)背填。 設(shè)備型號(hào)：泰安恒大HC36 型，夯錘重量為3.2噸，行程1.2米，夯擊最大勢(shì)能36千焦，夯板直徑1.0米。試驗(yàn)中采用3檔檔位每次累加3錘夯實(shí)作業(yè)(見圖3-2夯實(shí)作業(yè)),利用水準(zhǔn)儀測(cè)量每夯機(jī)3錘后的相對(duì)高程(見圖3-3 夯點(diǎn)沉降觀測(cè)),得到對(duì)應(yīng)累積沉降量和相對(duì)沉降量，采用動(dòng)力觸探試驗(yàn)分別檢測(cè)夯實(shí)前后地表地基承載力變化 (見圖3-4 夯點(diǎn)重型動(dòng)力觸探檢測(cè)地基承載力)。最后對(duì)夯實(shí)面測(cè)得 最終臺(tái)背填筑面整體沉降量。

3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的沉降觀測(cè)及承載力檢測(cè)試驗(yàn)，整理得到的試驗(yàn)結(jié)果見表3-5。

表3-5試驗(yàn)成果表

由上表可以較明顯看出沉降量隨夯擊錘數(shù)的增加而增加，但增加 幅度逐漸減小。對(duì)于3檔作業(yè)，前3錘的相對(duì)沉降量最大，前9錘的累積沉降量占試驗(yàn)21錘總沉降量的75%,前12錘的累積沉降量占試驗(yàn)21錘總沉降量的85.3%,前15錘的累積沉降量占試驗(yàn)21 錘總沉降量的92.2%,同時(shí)注意到第16～18 錘作業(yè)產(chǎn)生的相對(duì)沉降量只占總沉降量的4.3%。因此對(duì)于實(shí)際作業(yè)采用18錘已經(jīng)能夠達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)強(qiáng)要求，并且極大的提高了作業(yè)效率，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)觀察18錘擊實(shí)后表層地基承載力提高700kpa, 經(jīng)試驗(yàn)夯實(shí)18錘對(duì)夯實(shí)面整平收面后復(fù)測(cè)標(biāo)高，得到整體夯實(shí)面沉降約8至11cm。

       液壓夯實(shí)機(jī)型號(hào)有HC04、HC08、HC12、HC16、HC20、HC36、HC42、HC60、HC84、HC150、HC180、HC210、HC240、HC270、HC300。夯錘從1噸到20噸,有效深度在1米到16米,夯能從4千焦到300千焦,夯板直徑1米,1.25米,1.5米,2米,應(yīng)用于西北黃土、華北粉質(zhì)粘土、華南紅粘土和高液限土,并取得了良好工程效果。