高速液压夯实机的主要功能-液压夯实机工作原理及特性

高速液压夯实机的主要功能之一就是通过高强度的反复动态补压，消除或弱化分层碾压路基的固有缺陷及人为缺陷，将可能发生在道路试用期的工后沉降大部分消除在铺设路面前。

压实度、K30、Ev2等静态检测指标属控制工后沉降的衍生指标，适用于薄层碾压路基检测，不适合影响深度数米的高速液压夯实机。据各地实验，经高速液压夯实机补强后的路基沉降量显著，而压实度、动态变形模具Evd等指标变化不大，有的不升反降。以高速液压夯实机补强后的路基沉降量100mm为例：假设沉降量的70%发生在有效压实深度2m以内，其余发生在影响深度4m以内，则表层下2m以内的土体平均压缩率提高3.5%，表层下2-4m土体的平均压缩率提高1.5%。

高速液压夯实机的结构形式及压实原理同西方国家广泛应用的Evd动态变形模具测量仪。Evd动态变形模具测试仪模拟车辆通过时对路基的作用，高速液压夯实机对土体的动压力是Evd动态变形模具测量仪的数十倍，是重载车辆轮胎接地压力的数倍。据各地实验数据，使用动力触探试验检测补强效果较为理想，路基承载力与锤击数成正相关。大多测试表层下0.6-1m处的路基承载力变化。

经高速液压夯实机补强的路基，也适合用路基相对沉降量来测评，大的压缩率和沉降量不仅意味着土体实际密实度(强度)提高，还标志着土体均匀度的提高。土体均匀度的提高有利于增强对车辆动载荷的抵抗能力。

压路机反复碾压并不能提高路基质量，高速液压夯实机在很大范围内是锤击次数越多越好。因此确定施工及检测要求时，应在保证一定质量的前提下兼顾可操作性、生产率、成本等相关因素。

一、高速液压夯实机的原理及特性：

高速液压夯实机是一种利用机器重力和变力的合力压缩土体的夯实机械。

按机械产品的结构特征，高速液压夯实机可归类于夯实机械;按其对地面的作用形式，高速液压夯实机属动力压实机械。

根据锤体下落方式，液压夯实机可分为自由落锤式和强制落锤式。

自由落锤式(单作用)夯实机：液压缸将锤体提升设定高度后释放，锤体自由下落;通过锤垫击打下锤体与夯板的组件，驱使夯板压实地面。

强制落锤式(双作用)夯实机：液压缸将锤体提升设定高度后快速反向加力，锤体在重力和液压缸助推力的共同作用下加速下落;通过锤垫击打下锤体与夯板的组件，驱使夯板夯实地面。

高速液压夯实机的夯板始终停压在地面上，锤体夯击的是锤垫及下锤体与夯板组件，并未直接夯击地面，对地面施加的是下压力，进而使夯击具备了静碾的特性，不像落锤式强夯机，直接夯击地面，基础撕裂、砂土飞溅，破坏性大。

二、高速液压夯实机具备以下特性：

1.落锤式高速液压夯实机既能在不破坏土体的既有结构(无显著剪切)的前提下大幅度压缩压实度96%以上的碾压成型硬实土体，又能对软弱土体实施剪切置换。

2.以若干碾压层或土体整体为作业对象，落锤式高速液压夯实机影响深度大，对周边土体的影响小，可靠近桥台等结构物施工。而传统夯实(强夯)夯坑虽深但影响深度小，大的剪切波导致周边土体松动，需远离结构物施工。

分层碾压路基若不借助于自然力和其它外力很难趋于稳定。在中国速度藐视自然力和其它外力的条件下，落锤式液压夯实机承担了“高速”的责任。

据了解，高速液压夯实机在路基填筑中主要用于碾压达标路基的补压增强(补强、追密)及填层直接夯实。主要应用部位：桥涵墙背、填挖接合部、新旧路结合部及加宽部、鸡爪冲沟、高填方、冲击压路机碾压盲区、不便或不宜使用强夯的部位或替代强夯，以及完工路基的快速抽检。

三、高速液压夯实机用途及应用范围

目前，国内主要使用高速液压夯实机对分层碾压达标路基进行补强，部分用于基底及软弱路基的置换处理等。以普遍使用的高速液压夯实机为例，3挡6～12击对96区补强时，各地应用证明：有效压实深度2m以上，影响深度6m以上。根据国内大多省市区的验证，特别是业主﹑监理﹑施工方均认为可靠达标的试验段(压实度96%以上)进行的补强试验，使用YP40高速液压夯实机补强后，普遍沉降100mm以上，部分大于200mm，少量50～100mm。

另据部分省市区进行的11～16t强夯机与高速液压夯实机补强效果对比试验，高速液压夯实机的补强效果(沉降量﹑生产率等)显著优于对比强夯机。

基于各地应用情况及高速液压夯实机具**动灵活﹑可大范围调整压实强度等特点，其应用范围大致可归纳为：传统压实设备难达到要求的部位及难以施工的部位﹑现行施工技术成本过高或效率过低的部位。广东一业主单位总工程师更是一针见血:中国公路哪有不合格的，这个设备就是用来解决不合格的问题。

现阶段，高速液压夯实机主要应用于桥涵背﹑新旧路结合部﹑高填方﹑填挖结合部﹑不良土填层﹑鸡爪沟等部位补强，替代强夯进行置换处理，以及人为缺陷或其它缺陷(如雨季浸水疏松等)的补救。

施工参数应通过试验段确定。一般认为，为了适当控制成本，高速液压夯实机的补强沉降量显著大于常规处理的工后沉降即可，或者预期的公路大中修前不因此出现大的病害。

以标准配置的高速液压夯实机为例，一般采用3档(1.2m)，单点6~12击，桥涵背补强时夯点相距1.5m(夯板边缘相距~0.5m)，新旧路接缝处夯点相距1~1.5m。夯点直线排列可提高生产率(所谓梅花桩式排列对该机无实质意义)，沉降量偏大的部位应适当补压，沉降量过大的部位应挖开重填或者视情况采用高速液压夯实机补夯措施。高填方可每填2m左右补强一遍;条件较好的低填路基完成后一次性补强。夯板边缘距桥涵正面大多0.1~0.2m(或用2档)，距墙等~0.5m，用2档。路床表层补强后整平补压。单层或薄层石砌墙较弱，高墙的墙背不宜使用高速液压夯实机处理。