熊志鵬 趙俊

【摘要】我國大多數(shù)高速公路、一二級公路在使用過程中，需要承擔(dān)非常大的交通流量，且行駛車輛的載重較大；而公路建設(shè)的周期往往較短，導(dǎo)致路基施工完成后，路基的自然沉降時(shí)間不長。若在三背回填施工過程中沒有控制好質(zhì)量，公路路基后期的自然沉降將極易導(dǎo)致路面下沉，使道路出現(xiàn)斷裂、錯(cuò)臺(tái)、塌陷等質(zhì)量問題，嚴(yán)重影響了公路的使用壽命，這些質(zhì)量問題是公路早期疲勞損壞的主要原因，若繼續(xù)發(fā)展下去，極易出現(xiàn)道路垮塌，引起交通中斷，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

【關(guān)鍵詞】公路；質(zhì)量問題；使用壽命

1、路基三背回填引發(fā)的公路質(zhì)量問題

1.1 錯(cuò)臺(tái)。錯(cuò)臺(tái)是指路基由于沉降差異或是剛度差異產(chǎn)生的質(zhì)量問題。錯(cuò)臺(tái)往往發(fā)生于結(jié)構(gòu)物與一般路基交界處。橋頭跳車就是一種典型的錯(cuò)臺(tái)問題。三背回填壓實(shí)與一般路基回填壓實(shí)存在施工時(shí)間上的差異，且三背回填處的結(jié)構(gòu)形式與一般路基的結(jié)構(gòu)剛度也存在差異，這就導(dǎo)致了交界處路基的不均勻沉降，進(jìn)而發(fā)展成為錯(cuò)臺(tái)。錯(cuò)臺(tái)導(dǎo)致的跳車問題不僅影響了行車的舒適度，還極易引發(fā)交通事故。

1.2 斷裂。斷裂是指路基出現(xiàn)的網(wǎng)狀破壞形式。路基斷裂，將導(dǎo)致降雨或是路面排水滲入到路基中，影響路基的承載能力和穩(wěn)定性。路基的斷裂，影響了路基的連續(xù)性和穩(wěn)定性，大大降低了路基的使用壽命，也是路面早期破壞的主要原因之一。

1.3 塌陷。路基塌陷是由于路基施工過程中壓實(shí)度不足或是由于其他自然因素導(dǎo)致路基病害持續(xù)發(fā)展造成的。路基塌陷直接影響了道路的使用，在施工過程中必須嚴(yán)格控制質(zhì)量，避免出現(xiàn)塌陷。

2、路基三背回填質(zhì)量問題原因分析

2.1 地基土質(zhì)引起的質(zhì)量問題。達(dá)不到規(guī)范要求的地基土質(zhì)往往是引起路基不均勻沉降的主要原因。各地由于地形地貌的各不相同，導(dǎo)致地基土質(zhì)千差萬別，力學(xué)性能差別就大。地基沉降主要取決于地基上部所承受的荷載和地基本身土質(zhì)的性能。

軟土地基。橋涵結(jié)構(gòu)通常設(shè)計(jì)在溝壑處，水位較高，地基土多為軟土，天然含水量大，抗剪能力差。施工過程中或是通車后，在上部荷載的作用下，軟土極易被壓縮，導(dǎo)致路基發(fā)生較大沉降，尤其是在路基三背這些高填方段。沉降進(jìn)一步發(fā)展下去，很可能導(dǎo)致路基失穩(wěn)，威脅行車安全。

不穩(wěn)定地基。橋涵等結(jié)構(gòu)物的施工對原有地基結(jié)構(gòu)就有所破壞；且在施工過程中，往往三背回填壓實(shí)與一般路基壓實(shí)施工時(shí)間存在差異，這勢必?zé)o法保證路基的連續(xù)性。在車輛荷載的長期作用下，本就不穩(wěn)定的地基結(jié)構(gòu)會(huì)隨著通車時(shí)間的增長，逐漸出現(xiàn)較大的沉降量，特別是在重載交通和交通流量較大的路段，這一問題顯現(xiàn)得更早。

2.2 地基承載力設(shè)計(jì)要求存在差異。對于橋梁、涵洞、擋土墻等結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)有較為嚴(yán)格的要求，需要進(jìn)行較為詳細(xì)的地勘調(diào)查，而一般路基要求相較于結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)來說，較為寬松。所以造成路基設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的地基承載力要求不同，這導(dǎo)致了在施工階段的質(zhì)量要求不一致。

3、HHT-3連續(xù)式液壓強(qiáng)夯機(jī)的應(yīng)用

路基三背回填引起質(zhì)量問題的原因主要為上述幾種，但大部分質(zhì)量問題的出現(xiàn)，還是由于在施工過程中對質(zhì)量控制的不到位。

在西南地區(qū)，由于地貌多為丘陵和山嶺，地勢起伏較大，支流、干流河水較多，在公路修筑時(shí)需要設(shè)置較多橋梁、涵洞等結(jié)構(gòu)物。而橋涵結(jié)構(gòu)物多數(shù)設(shè)置在高填方段或是填挖交界路段，受施工場地和周邊環(huán)境因素的限制和影響，常規(guī)的施工機(jī)械碾壓方法無法保證特殊部位的壓實(shí)效果和質(zhì)量，給后續(xù)施工和通車留下質(zhì)量隱患。

針對這一問題，國道321陽朔至桂林段擴(kuò)建工程在施工時(shí)，采用了HHT-3連續(xù)式液壓強(qiáng)夯機(jī)進(jìn)行路基三背回填的壓實(shí)，不但保證了施工質(zhì)量和施工效果，和以往的路基三背回填施工相比，也取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 HHT-3連續(xù)式液壓強(qiáng)夯機(jī)。HHT-3連續(xù)式液壓強(qiáng)夯機(jī)是一種新型高效的液壓夯實(shí)機(jī)械，利用機(jī)械自身的重力和液壓力對填料進(jìn)行夯實(shí)；在液壓缸的作用下實(shí)現(xiàn)快速的重復(fù)夯實(shí)，可以有效、機(jī)動(dòng)、靈活地對不同位置的填料進(jìn)行準(zhǔn)確、快速的夯實(shí)。HHT-3連續(xù)式液壓強(qiáng)夯機(jī)能有效滿足單點(diǎn)或是連續(xù)作業(yè)面的壓實(shí)施工，特別適合運(yùn)用在狹小區(qū)域或是常規(guī)壓實(shí)機(jī)械無法施工的區(qū)域。

3.2 工作原理。HHT-3連續(xù)式液壓強(qiáng)夯機(jī)的基本工作原理：用液壓缸將夯錘提升至一定高度后快速釋放；夯錘在重力和液壓蓄能器的共同作用下加速下落；落下后擊打帶緩沖墊的、靜壓在地面上的夯板，并通過夯板間接夯擊地面。

3.3 施工效果檢驗(yàn)。本項(xiàng)目在良豐橋橋臺(tái)臺(tái)背回填施工時(shí)對液壓強(qiáng)夯機(jī)的壓實(shí)效果進(jìn)行了檢測。在臺(tái)背選取3×4個(gè)觀測點(diǎn)位，4個(gè)觀測點(diǎn)位為一組，每個(gè)點(diǎn)位間隔50cm。對于三組觀測點(diǎn)分別進(jìn)行三擋10錘、15錘、20錘夯實(shí)作業(yè)，然后分別用灌砂試驗(yàn)檢測夯實(shí)前原地表壓實(shí)度、不同夯擊錘數(shù)觀測點(diǎn)壓實(shí)度。試驗(yàn)結(jié)果如下。

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，利用強(qiáng)夯機(jī)壓實(shí)臺(tái)背，能將工作區(qū)域內(nèi)的填料有效壓實(shí)。

4、結(jié)語

HHT-3連續(xù)式液壓強(qiáng)夯機(jī)相對于普通的振動(dòng)壓路機(jī)，具有操作簡單、靈活機(jī)動(dòng)、高效的特點(diǎn)，特別是在狹小區(qū)域或者振動(dòng)壓路機(jī)無法進(jìn)入的區(qū)域。液壓強(qiáng)夯機(jī)具有很好的推廣和使用價(jià)值，可以有效降低路基的沉降量，有效解決橋頭跳車問題。液壓強(qiáng)夯機(jī)對于路基三背回填、半填半挖、局部高填路段、新舊路搭接部分等壓實(shí)困難的施工部位能進(jìn)行有效壓實(shí)，能夠有效地保證壓實(shí)質(zhì)量，提高公路的使用壽命和質(zhì)量。