浅谈HHT—3连续式强夯机的应用

熊志鹏 赵俊

【摘要】我国大多数高速公路、一二级公路在使用过程中，需要承担非常大的交通流量，且行驶车辆的载重较大；而公路建设的周期往往较短，导致路基施工完成后，路基的自然沉降时间不长。若在三背回填施工过程中没有控制好质量，公路路基后期的自然沉降将极易导致路面下沉，使道路出现断裂、错台、塌陷等质量问题，严重影响了公路的使用寿命，这些质量问题是公路早期疲劳损坏的主要原因，若继续发展下去，极易出现道路垮塌，引起交通中断，造成巨大的经济损失。

【关键词】公路；质量问题；使用寿命

1、路基三背回填引发的公路质量问题

1.1 錯台。错台是指路基由于沉降差异或是刚度差异产生的质量问题。错台往往发生于结构物与一般路基交界处。桥头跳车就是一种典型的错台问题。三背回填压实与一般路基回填压实存在施工时间上的差异，且三背回填处的结构形式与一般路基的结构刚度也存在差异，这就导致了交界处路基的不均匀沉降，进而发展成为错台。错台导致的跳车问题不仅影响了行车的舒适度，还极易引发交通事故。

1.2 断裂。断裂是指路基出现的网状破坏形式。路基断裂，将导致降雨或是路面排水渗入到路基中，影响路基的承载能力和稳定性。路基的断裂，影响了路基的连续性和稳定性，大大降低了路基的使用寿命，也是路面早期破坏的主要原因之一。

1.3 塌陷。路基塌陷是由于路基施工过程中压实度不足或是由于其他自然因素导致路基病害持续发展造成的。路基塌陷直接影响了道路的使用，在施工过程中必须严格控制质量，避免出现塌陷。

2、路基三背回填质量问题原因分析

2.1 地基土质引起的质量问题。达不到规范要求的地基土质往往是引起路基不均匀沉降的主要原因。各地由于地形地貌的各不相同，导致地基土质千差万别，力学性能差别就大。地基沉降主要取决于地基上部所承受的荷载和地基本身土质的性能。

软土地基。桥涵结构通常设计在沟壑处，水位较高，地基土多为软土，天然含水量大，抗剪能力差。施工过程中或是通车后，在上部荷载的作用下，软土极易被压缩，导致路基发生较大沉降，尤其是在路基三背这些高填方段。沉降进一步发展下去，很可能导致路基失稳，威胁行车安全。

不稳定地基。桥涵等结构物的施工对原有地基结构就有所破坏；且在施工过程中，往往三背回填压实与一般路基压实施工时间存在差异，这势必无法保证路基的连续性。在车辆荷载的长期作用下，本就不稳定的地基结构会随着通车时间的增长，逐渐出现较大的沉降量，特别是在重载交通和交通流量较大的路段，这一问题显现得更早。

2.2 地基承载力设计要求存在差异。对于桥梁、涵洞、挡土墙等结构物的基础，设计有较为严格的要求，需要进行较为详细的地勘调查，而一般路基要求相较于结构物基础来说，较为宽松。所以造成路基设计和结构物基础设计的地基承载力要求不同，这导致了在施工阶段的质量要求不一致。

3、HHT-3连续式液压强夯机的应用

路基三背回填引起质量问题的原因主要为上述几种，但大部分质量问题的出现，还是由于在施工过程中对质量控制的不到位。

在西南地区，由于地貌多为丘陵和山岭，地势起伏较大，支流、干流河水较多，在公路修筑时需要设置较多桥梁、涵洞等结构物。而桥涵结构物多数设置在高填方段或是填挖交界路段，受施工场地和周边环境因素的限制和影响，常规的施工机械碾压方法无法保证特殊部位的压实效果和质量，给后续施工和通车留下质量隐患。

针对这一问题，国道321阳朔至桂林段扩建工程在施工时，采用了HHT-3连续式液压强夯机进行路基三背回填的压实，不但保证了施工质量和施工效果，和以往的路基三背回填施工相比，也取得更好的经济效益。

3.1 HHT-3连续式液压强夯机。HHT-3连续式液压强夯机是一种新型高效的液压夯实机械，利用机械自身的重力和液压力对填料进行夯实；在液压缸的作用下实现快速的重复夯实，可以有效、机动、灵活地对不同位置的填料进行准确、快速的夯实。HHT-3连续式液压强夯机能有效满足单点或是连续作业面的压实施工，特别适合运用在狭小区域或是常规压实机械无法施工的区域。

3.2 工作原理。HHT-3连续式液压强夯机的基本工作原理：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。

3.3 施工效果检验。本项目在良丰桥桥台台背回填施工时对液压强夯机的压实效果进行了检测。在台背选取3×4个观测点位，4个观测点位为一组，每个点位间隔50cm。对于三组观测点分别进行三挡10锤、15锤、20锤夯实作业，然后分别用灌砂试验检测夯实前原地表压实度、不同夯击锤数观测点压实度。试验结果如下。

从试验结果可以看出，利用强夯机压实台背，能将工作区域内的填料有效压实。

4、结语

HHT-3连续式液压强夯机相对于普通的振动压路机，具有操作简单、灵活机动、高效的特点，特别是在狭小区域或者振动压路机无法进入的区域。液压强夯机具有很好的推广和使用价值，可以有效降低路基的沉降量，有效解决桥头跳车问题。液压强夯机对于路基三背回填、半填半挖、局部高填路段、新旧路搭接部分等压实困难的施工部位能进行有效压实，能够有效地保证压实质量，提高公路的使用寿命和质量。