高速液压夯实机在高速公路路基工程中的应用.doc

高速液压夯实机在高速公路路基工程中的应用安徽建筑2011年第2期(总177期)高速液压夯实机在高速公路路基王程中的廑用ApplicationofHighSpeedHydraulicTampingMachineinHighwaySubgradeProject齐渭斌(安徽省交通勘察设计院,安徽合肥230011)摘要:文章主要对高速液压夯实机在高速公路路基工程中的实践进行了探讨.只有严格控制各个施工环节,才能确保工程质量,达到预期的效果.关键词:高速液压夯实机;路基工程;应用中图分类号:U416.1文献标识码:B文章编号:10077359(2011)02-0135020前言在公路路基工程的压实和补强作业中,对于桥台背,涵侧回填,半填半挖,局部高填方及狭小面积高效机械施工压实作业有待解决,高速液压夯实机这一新产品的出现为解决这些问题提供了设备保障.高速液压夯实机的基本工作原理是:用液压缸将夯锤提升至一定高度后快速释放;夯锤在重力和液压蓄能器的共同作用下加速下落;落下后击打带缓冲垫的,静压在地面上的夯板;并通过夯板间接夯击地面.高速液压夯实机装在普通装载机的动臂上,可以机动灵活地对不同的夯实作业位置进行准确,快速的夯实,也可以对作业面积进行单点或连续的夯实.1工艺特点作业使用机型为HC25E1,夯锤质量2.5t,夯击势能30kJ,最大夯击势能时的频率可达17次/min,夯击能量根据需要有低,中,强三档可调.夯击频率也可以设为自动与手动两种不同的操作模式,以满足不同工况的要求.根据高速公路现场试用,确定如下一般作业工艺.1.1作业点布置:接触型和间隔型接触型:每个夯点边缘接触,呈接触型等边三角形紧密布点,对于狭小面积或质量有较高要求的路段适用(见图1).间隙型:每个夯点边缘间隔一定距离,呈等边三角形布点,间隔距离一般以一倍的夯锤底面半径较适宜,视现场情况和质量要求而定(见图2).1-2作业方式:直线作业法和扇面作业法直线作业法:每次作业单点,前进或后通作业下一点,间隔型作业点布置时适用.扇面作业法:每次作业左,中,右3点,后退进行下一排3点作业,接触型作业点布置时适用.1.3作业锤数进行每次累加3锤的夯实作业,根据相应试验检测结果确定满足设计要求的现场作业锤数;另外,以最后3锤作业的相对沉降不大于lem作为确定最大作业锤数的依据.2实践效果在安徽省六安到潜山的山区高速公路岳潜段路基施工现收稿日期:201103一O1作者简介:齐渭斌(1970-),男,安徽合肥人,毕业于武汉水运工程学院,高级工程师,国家注册监理工程师.国家注册咨询工程师,国家注册一级建造师.涵侧回填补强作业累计沉降量(单位:mm)表16锤9锤12锤78103116861O812782112l2582108123石方路段夯实作业沉降量(单位:mm)表2K71+523K71+7578998l0597采用三档K70+912K71+236847697869锤进行K70+500K70+72091849389夯实作业夯实作业不同锤数及不同深度的压实度变化表3表层82.3表层下30era表层下60cm92.890.684.594.292-486.795.394.1903土方路段夯实作业平均沉降量(单位:mm)表4测试位置左中右平均平均累计段落(平均)(平均)(平均)沉降量沉降量K73935K741oo143117154138采用强档K73+65OK73+87O778293846锤进行K73+440K73+512105928895夯实作业场,选择了具有代表性的几个特殊路段进行夯实作业.2.1桥台背涵侧补强作业随着我国高等级公路的迅速兴建,桥涵特别是涵洞构造物修筑量急剧增加,我国目前的施工工艺,桥台背,涵侧挡墙墙背的填筑是在这些构造物完成后进行的,在填筑时,既要保证不损坏构造物,又要求有足够的密实度,由于该处比较狭窄,大型压实机械运行不便,小型夯实设备也难以达到规定的压实度,因此施工难度较大.高速液压夯实机由于其机动性,可调控夯击能量,特别适合此类狭小面积的夯实作业要求.作业现场选择K65+162处涵侧挡墙墙背回填,填料为未筛分碎石,填料粒径不大于15cm,每60em填厚加铺土工格栅,开挖3m作业面,经16t振动压路机碾压成形,采用高速液压夯实机进行强档6锤,9锤,12锤累加补强作业,采用扇面作业交通工程研究与应用安徽建筑一重2011年第2期总177期)安徽建筑一-一I一交通工程研究与应用安徽建筑囝2.6R图1底底座边缘为接触型图2底座边缘为间隙型法,每次累加3锤作业进行沉降观测,汇总得到平均沉降量(见表1).现场采用扇面作业法,分别对左,中,右三行进行沉降观测,结果表明沉降量随作业锤数的增加而增大,但增大的幅度逐渐减小.其中经强档12档锤作业沉降量达到12.3cm,回填补强的效果十分明显.2.2石方高填方补强作业填石路基要做到密实,均匀,稳定,难度很大,如石料缺乏良好级配不易碾压密实,而在地形复杂的斜坡沟谷地带,填石路基同一断面上填筑高度差较大,基底工作面不易形成而使填筑层过厚,大块石之间不易嵌锁紧密,使块石间点面接触较多而容易松动等.在这些石方高填方,填挖结合部施工作业面采用高速液压夯实机进行夯实作业,同样能达到良好的夯实效果.尤其一些山区施工便道崎岖,作业面狭小的施工条件更能体现该机械的优越性.作业现场选择K70+284K71+757的填石路基,半填半挖路段进行,填料为砂岩块石,每层填厚60cm.采用强档9锤,按照夯锤边缘间隔50em布点,进行夯实作业,采用水准仪进行沉降观测,记录路基不同部位的高程变化,计算平均沉降量(见表2).从现场作业情况来看,高速液压夯实机对表层砂岩块石有一定的破碎挤密作用,其冲击能量向下深层传播,达到使石料嵌锁紧密的作用,根据该机械的有效压实深度,对于此类特殊高填方路段,根据需要每填筑1m一2m进行一次夯实补强作业.可较好的解决高路堤的工后差异沉降问题.2.3土质填挖路段作业高速液压夯实机应用于土质路基效果显着.作业现场选择K73+370K74+135的挖方路堑及填挖结合部进行试验,填土最大干密度为1.86g/cm,最佳含水量为12.6%,挖方段表层原状土干密度为1.53g,cms.以强档分别作业6锤,l2锤,18锤,同时进行沉降观测及压实度检测,得到汇总数据(见表3,4).3经验总结综合分析以上高速公路工程现场的实践经验和测试结果,可以得到以下结论.从现场土方石段试验数据来看,路基分层填筑及补强经强档18锤到24锤的夯实作业,土方路基表层压实度可达94%以上,lm范围内压实度可达到90%,有效压实深度可达lm1.5m,可以满足施工规范的质量要求.石方路基尤其是石方高填方路基采用高速液压夯实机进行分层补强,能起到一定的表层破碎,深层挤密的效果,对增加路基稳定,减少工后沉降很有好处.能够适应一般桥涵台背较高的压实要求,从现场涵侧回填试验来看,经过强档12锤的夯击补强作业,沉降量达到12.3cm,使台背填土均密实,减少工后沉降.目前HC25E1型高速液压夯实机与一般强夯设备在适用范围,夯击能量,影响深度上有一定的差别,具体需根据现场工况条件及施工质量要求进行机械的选用;高速液压夯实机作为一种新型的高效夯实机械,具有夯实能量高,影响深度大,机动灵活的特点.该机能够适应高等级公路建设的需要,为公路建设中诸如桥涵台背回填,涵洞基底处理,填石路基,填挖结合部,鸡爪冲沟等特殊路段提供了有效的压实手段,特别适合作业面狭小或现有夯实设备无法接近的特殊路段.该机应用于路基工程的主要工艺与强夯较为相似,但较强夯更加机动灵活,对于条件受限的作业现场具有很好的通过性和适应性.参考文献JTGF02006,公路路基施工技术规范【s】.北京:人民交通出版社,2006.<>000<>00<>.000<>000.0<><><><><>0o0<><><>0000<>00000o<>0<>0<>.0<>.0<>(上接第164页)终沉降分析的可靠基础.本软土路段经过地基加固处理方案的实施,通过沉降和位移观测的初步分析,验证了地基处理的初步成效,为深入研究设计,施工,监测为一体的控制过程提供了观测依据.对于我国高速铁路正处在建设发展期,本路段开展的沉降,位移监测控制方法进一步在理论与设计,设计与施工