桥台涵背特殊位置路基快速液压夯实技术

为了解决桥头跳车等工程问题，依托张承高速公路施工现场试验，研究公路桥背涵侧回填路基沉降量、压实度与夯击次数的关系，压实度与路基深度的关系，以及压实度与夯点布置方式的关系，确定了轻型液压夯实机最佳施工参数，并为不同回填土路基的补强夯实提供试验步骤，亦为相关的工程实践及现场试验中最佳施工参数的确定提供了依据。

在高速公路的路基回填夯实中，分层碾压过多会使路面的工后沉降较大及路基承载力不足，甚至导致路堤边坡失稳；特别是在路基工程施工中的某些特殊地段，如桥台背路基，由于施工条件和夯实设备的限制，导致回填土难以压实，达不到施工要求的压实度，从而造成公路运行后出现桥头跳车、路面破损、沉降较大等各种现象¨]。轻型液压夯实机的出现为解决这些工程问题提供了设备保障，并且可以对不同作业位置进行夯实，对作业面进行单点或连续夯实，特别适于作业面狭窄的工地使用。
本文依托张承高速公路，通过现场试验研究公路桥背涵侧回填路基沉降量、压实度与夯击次数的关系，压实度与路基深度的关系，以及压实度与夯点布置方式的关系，从而确定轻型液压夯实机与施工工艺的合理匹配，使公路桥背涵侧回填压实度和沉降量达到最佳，以解决公路修筑后出现的桥头跳车现象，保证公路的实用性和安全性。

1轻型液压夯实机
轻型液压夯实机由液压油缸、机架、夯锤和着力装置等组成，其工作原理为：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，击打静压在地基上的着力装置，并通过着力装置间接夯击地基，如图1所示。

本试验选择泰安恒大制造的快速液压夯实机，其夯击能有3个挡位，分别为一挡、二挡、三挡(也称低、中、强挡)。一挡、二挡、三挡夯锤下落高度依次为50、80、120 cm。所产生的最大夯击势能为36kJ，夯击势能的频率为20～30次·min～。在工程施工过程中多采用三挡进行回填土补强夯实作业，因此，此次试验也采用三挡对桥台涵侧进行夯实补强作业。
2试验场地及填料土性质
本试验选择张承高速公路承德段9标为试验场地，填料为就近开山破碎的未筛分碎石与土混合的大粒径小于200 mm，碎石含量大于60％；界限含水量试验结果为：液限17．2％，塑性指数为2．1；标准击实试验结果为：试样中小于38 mm粒径的最大干密度为2．44 g·cm。最佳含水率为4．2％。
3夯击次数与沉降量、压实度的关系
3．1 试验步骤
(1)检测碾压后路基的压实度(现状压实度)。
(2)选取5个夯点(1～5)，夯点位于一条直线上，间距为2 m；利用水准仪测量5个夯点初始地面高程。
(3)对每个夯点采用高挡(锤重3 t，举高1．2m)夯击，每夯击1次采用水准仪测量1次高程，每个夯点夯击12次(初定)。
(4)根据高程检测结果分析不同夯击次数与路基沉降量的关系。找到每条沉降曲线中特殊点(沉降量拐点)对应的夯击次数，沉降量小于1 cm时试验结束。以拐点对应的夯击次数至最后一击沉降量小于1 cm的夯击次数为范围，测定每点的压实度(为确保检测数据准确，每点检测2次，取其平均值)，绘制夯击次数与压实度的关系曲线。
根据上述曲线确定满足压实度要求所需的夯击次数，以及对应该夯击次数的沉降量，以该沉降量控制施工。
3．2试验数据分析
3．2．1 夯击次数与累计沉降的关系
由于填料粒径较大(≤20 cm)，采用灌水法测定路基碾压后的压实度，共检测3个点，压实度平均值为94．6％；选取5个夯点测定初始高程，采用轻型夯高档对每个夯点进行夯击试验，试验结果如碎石土。碎石土的筛分试验结果为：试样中石料最 表1及图2所示。

投稿会员：芳华