连续压实施工技术在高铁路基工程中的应用

佟景宇

（中铁十九局集团第二工程有限公司，辽宁辽阳 111000）

0 引言

高速铁路建设规模逐步扩大，工程建设中路基具有举足轻重的地位，也是重难点环节。通过连续压实施工技术的应用，能够有效掌控现场施工情况，做好检测、分析及调整工作，切实保证路基填筑施工质量[1]。

1 工程概况

某高铁DK5+375—DK5+625 段路基工程，最大边坡高8 m。基床以下路堤的填筑施工选用C3 组填料，严格控制材料最大粒径，应同时满足在摊铺厚度的2/3 以内且小于200 mm 的要求。填料质量控制中含水率指标较为关键，实际值应控制在最佳含水率的-3%～2%，否则需通过洒水或晾晒的方式加以处理。路基是工程建设全流程中的基础施工内容，通过连续压实施工技术完成建设工作。

2 连续压实系统概述

以高速铁路路基施工情况为立足点，创建连续压实检测系统。运行期间由基站发射差分信号，经由M30 北斗卫星接收机定位，期间传感器同步运行，采集碾压遍数、轨迹等方面的信息，及时传输至ZD800 平板上，供操作人员及时查看情况。平板电脑获取信息后，将进行GLASS 无线通信，将信息传输至服务器，达到不间断监测的效果。同时管理人员能够远程掌握现场施工情况，以便采取合适的规划手段，保证压实质量，提高施工效率。连续压实系统的结构组成如图1 所示。

3 连续压实施工技术的应用要点

3.1 设备安装与调试

3.1.1 设备安装

设备是系统得以运行的必要硬件支持，以主机为核心，配置传感器、磁力底座、信号线和电源线。传感器是采集压实作业数据的重要装置，需将其安装至内机架上，目的是准确呈现出振动轮的垂直振动效果。

3.1.2 设备调试

调试期间应重点关注压路机的振动频率，保证该值能够稳定在许可范围内，维持振动频率的稳定性，避免因该指标大幅度波动导致激振力异常偏高的情况。做好设备调试工作后，为正式压实作业的开展奠定良好基础。

图1 连续压实系统

3.2 填料的质量控制

填料对路基施工效果具有显著影响，施工前需组织试验，明确填料在粒径、含水率等指标的实际情况，保证投入使用的填料均可满足质量要求。

3.3 相关性校验

3.3.1 测量放样

在玉米种植的过程中，首先要选择合适的种植区域，保证土壤环境，耕层深厚，土地肥沃，具有良好的保水保肥和排水的能力。另外在选茬的过程中，还可以选择大豆、马铃薯与玉米地进行轮换，提高土壤的肥力和活性。要采取伏秋整地的方法，保证对土壤进行深层翻动，并且要及时起垄，保证垄距在130cm至140cm左右通过隔一垄破一垄改成大垄的方式，符合玉米大垄双行密植高产栽培技术的要求。另外要积极推行轮番耕作制度，尤其是在3-4年轮作周期中，能够保证土壤的肥力。

组织测放样工作，合理控制松铺厚度及作业范围。在现场划出若干方格网，运输车将材料运抵现场后卸载至特定的方格内。

3.3.2 填料摊铺

以施工作业范围为基本依据，经计算后确定完成该部分填筑所需的材料量，再安排车辆将填料运至现场。卸料环节采取网格法，网格间距5 m×10 m。根据设计要求，虚铺厚度应达到33 cm，经计算后确定各网格的填料方量为16.5 m3。对于网格间距小于该标准的情况，需按每1 m2面积进行折算，从而确定合适用量。

3.3.3 填料整平

首先利用推土机摊平作业，使路基施工现场的填料具有一定平整度。再利用平地机进一步精平，提高施工质量。摊铺作业易受降雨影响，因此需沿中线向路基两侧填筑层修筑2%～4%的横向排水坡，快速排水。

3.3.4 含水率的控制

以最佳含水率为基准，应保证填料的实际含水率在该值的-3%～+2%，若不满足要求则需采取相应调整措施。若含水率＞+2%，可晾晒处理；若含水率＜-3%，需洒水，以达到提高含水率的效果。

3.3.5 碾压作业

碾压施工前必须全面检查填筑层的施工质量，保证其在平整度和层厚方面均可满足要求，无误，方可碾压。按照先两侧、后中心的顺序依次碾压，具体操作方式为静压1 遍→弱振1 遍→强振4 遍→弱振1 遍→静压1 遍。以车长为基准，要求纵向搭接长度不应小于2.0 m。邻纵向行与行之间碾压时，产生的碾压轮迹重叠量应达到40 cm，必要时适当增加。

3.4 路基网格化划分与分解

3.4.1 施工网格划分

以路基总体施工情况为准，组织网格划分工作，对其依次编号，确定填料的种类、填筑层数，以便给后续施工创设良好的条件，也有助于顺利开展后续质量检验工作。

3.4.2 施工网格分解

经过网格划分后，需在此基础上对网格做进一步的分解处理，从而确定具体的施工参数，如填筑层数、网格坐标等。

3.5 网格精准定位

系统机载端CPS 与CPS-RTK 测量手簿形成高效对接的关系。完成网格分解处理工作后，将结果导入手簿，利用CPS-RTK工作中的面放样功能，确定压路机的合适位置。同时需根据施工需求对压路机运行轨迹放样，给后续压路机的运行提供参照基准。操作人员必须及时分析该运行轨迹，保证压路机在指定网格内运行，不可出现漏压等异常现象。

3.6 薄弱区精准定位

根据传感器的检测数据展开分析，确定碾压作业范围内的薄弱区域，对其采取针对性的加强处理措施，从根本上保证压实质量。路基宽度普遍较大，同一网格内涉及到较丰富的压实作业，压路机运行轨迹较为复杂。为此，采取机载端CPS 与RTK手簿协作的工作模式，能够有效定位薄弱区域，从而及时采取加强处理措施，节省薄弱区域的寻找时间。

3.7 相邻网格搭接处理

相邻网格施工期间易出现搭接方面的问题，结合现场实际情况，可通过设置搭接台阶的方式加以解决。经过台阶开挖处理后，成型的台阶宽度不小于2 m，高度同填筑层，以保证相邻网格可有效搭接，从而形成完整的路基施工面。

3.8 路基施工质量的控制要点

基于机载端平板电脑和CPS 手簿的应用，可以呈现出现场压实作业的实际状况，如压路机运行路径、均匀性等，以便根据实际情况及时调整作业方式，顺利压实到位。

（1）通过CPS 手簿的支持，可确定压路机的实际位置，保证该装置始终位于施工范围内。

（2）以行驶速度显示结果为基准，合理调整行进速度，保证该速度值可稳定在许可范围内。

（3）以压实分布图为分析依据，确定局部压实不良的区域，及时采取补充压实等相关处理措施。

（4）清晰呈现压路机的行进路线，判断其工作状态，能够给夜间等特殊环境下的施工提供支持。

3.9 质量检测

压实作业落实到位后，需组织质量检测工作，如压实度、平整性等。根据检测结果确定压实薄弱区域，再视实际情况采取可行的处理措施。尽可能在工程施工初期解决问题，避免因遗留质量问题对后续施工质量带来不良影响[2-3]。汇总压实强度检测数据，绘制图形，具体如图2 所示。

图2 压实强度分布

4 连续压实施工期间的注意事项

（1）压实作业顺利落实到位是后续施工得以有效开展的必要前提。为合理做好压实工作，需根据实际情况编制科学的管理规章制度，作为施工的引导。由专员组建连续压实工作小组，做好日常施工期间的质量检查与控制工作。

（2）施工前组织技术交底，使每位施工人员均能够准确认识到施工技术要点，依据规范做好自身职责范围内的工作。

（3）根据施工需求配置机械设备，定期维护，从源头上消除机械设备故障。选择质量达标的填料，填料进场时加强质量检查，进场后做好日常管理工作，施工期间视填料的含水率情况合理调整。

（4）每日施工前，需根据工期、施工质量等方面的要求，制定当日的施工计划，合理划定施工区域，将施工要点告知施工人员，严格根据规划组织施工，未经许可，不能随意调整施工区域。

5 结束语

连续压实施工技术的应用对于推动高速铁路路基工程的发展具有显著的促进作用。该技术能够全面掌握实际施工情况，协调好机、料等生产要素的关系，在保证压实施工质量的同时还可显著提高效率。总体来看，连续压实施工技术的综合应用效果较好，具有一定推广价值。