馬同剛 MA Tong-gang

（云南省綜合交通發(fā)展中心，昆明 650031）

0 引言

在鐵路交通工程建設(shè)中，路基的土地性質(zhì)因地而異，包括黏性土、砂性土、淤泥等，連續(xù)壓實法適用于各種類型的土壤，具有較好的通用性，能夠適應(yīng)不同土質(zhì)條件下的施工。玉溪市大化產(chǎn)業(yè)園區(qū)鐵路專用線工程是玉溪市的重點交通工程，該工程的建設(shè)有利于構(gòu)建完善的交通網(wǎng)絡(luò)，促進產(chǎn)業(yè)園與外部資源連通，從而推動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。為了保證該鐵路工程建設(shè)質(zhì)量，在路面基層處理中采用了連續(xù)壓實法，整體效果良好。

1 連續(xù)壓實法概述

連續(xù)壓實法采用動力振動原理，通過振動輥的作用，將路面基層顆粒間的空隙逐漸減小，形成均勻、緊密的結(jié)構(gòu)，振動能夠有效降低土壤的內(nèi)摩擦角，提高土壤的流動性，從而在施工過程中達到較高的壓實效果；在連續(xù)壓實法中，通過控制振動輥的振動頻率和振幅，實現(xiàn)對土壤的精確控制，適當(dāng)?shù)恼駝宇l率和振幅可以使土壤顆粒在振動作用下迅速排列，形成致密的結(jié)構(gòu)，提高路面基層的抗壓強度。連續(xù)壓實法通過高頻率、大振幅的振動作業(yè)，使路面基層顆粒緊密排列，提高基層的密實度和承載能力，從而增強了路面的穩(wěn)定性，且由于連續(xù)壓實法的高效作業(yè)，能夠有效減小路基的沉降率，延長道路的使用壽命，減少后期維護和修復(fù)成本，同時相比傳統(tǒng)的壓實方法，連續(xù)壓實法具有作業(yè)速度快、效率高的優(yōu)勢，能夠顯著節(jié)約施工時間，提高工程的整體進度（如圖1）[1]。

圖1 連續(xù)壓實控制系統(tǒng)組成框圖

2 應(yīng)用案例

2.1 工程概況

玉溪市大化產(chǎn)業(yè)園區(qū)鐵路專用線正線數(shù)目為單線，最小曲線半徑一般為600m，困難區(qū)域為500m，設(shè)計速度為60km/h，限制坡度為12‰，加力坡為24‰，其中化念南—玉昆場為12.8‰（調(diào)機），化念南—仙福場為16‰（調(diào)機）；化念—化念南段牽引種類為電力，機車類型為HXD2，化念南—玉昆鋼用地紅線外與化念南—仙福鋼用地紅線外牽引種類為內(nèi)燃，機車類型為HXN5B。

該項目所在區(qū)域內(nèi)高山與河流相間分布，高山主要有公山、沖山、公田山與法土山，河流主要有大開門河、羅里河與化念河。本鐵路專用線所在地屬中亞熱帶高原季風(fēng)氣候區(qū)。受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的影響，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較發(fā)育，斷裂、褶皺構(gòu)造分布較多。本鐵路專用線所在工程區(qū)地震動峰值加速度0.20g，場地類別為Ⅱ類，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.45s。

2.2 智能化連續(xù)壓實施工方案設(shè)計

在連續(xù)壓實法施工過程中，需要通過振動壓路機、振動盤等設(shè)備將路基土料進行壓實，以提高土體的密實度和承載力，鐵路路面基層壓實的質(zhì)量直接影響到路面的穩(wěn)定性和承載能力，因此在設(shè)計方案過程中需要嚴格控制各項關(guān)鍵要點。其中連續(xù)壓實度實時監(jiān)測系統(tǒng)主要針對路基路面等填方工程的壓實過程控制系統(tǒng)，通過安裝在壓路機上的高精度定位裝置及振動傳感器，可遠程監(jiān)控現(xiàn)場壓路機碾壓軌跡、振動頻率以及碾壓速率，有效避免漏碾欠碾情況，通過壓實指標推算壓實質(zhì)量。還可通過車載平板對運料車進行軌跡監(jiān)測，防止運料車的違規(guī)操作，保證填料質(zhì)量。碾壓完成后系統(tǒng)通過在車輪安裝的傳感器信號的變化反映土體或瀝青路面的壓實程度，計算機數(shù)據(jù)處理及分析系統(tǒng)通過對激振信號的分析處理上傳到車內(nèi)操縱室的車載平板上，準確直觀的反映實際壓實度，實現(xiàn)碾壓、檢測一體化管理（如圖2）。

圖2 連續(xù)壓實度實時監(jiān)測系統(tǒng)組成

壓實度實時連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)來測量土體的壓實度，其優(yōu)點在于方便、快捷、準確地對壓實度進行全面連續(xù)檢測，以便于進行壓實質(zhì)量控制。實踐證明，應(yīng)用壓實在線檢測技術(shù)不僅可以實時、準確地檢測鋪層材料壓實狀況，還能夠提高壓實質(zhì)量，降低工程成本。

表1 為本次鐵路路面連續(xù)壓實工藝設(shè)計要求。

表1 鐵路路面連續(xù)壓實工藝設(shè)計要求

2.3 連續(xù)壓實法在鐵路路面基層施工中的施工流程

在本次鐵路工程中，采用連續(xù)壓實法對路面基層進行處理，具體施工工序如下：

2.3.1 施工前準備

在進行施工準備之前，對該鐵路工程的土壤類型進行詳細分析，通過取樣、實地測試和實驗室分析，獲取土壤的物理性質(zhì)、含水量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為后續(xù)施工參數(shù)的調(diào)整提供依據(jù)；準確了解路面基層的厚度，通過地質(zhì)勘測和測量工具，獲取路面基層的厚度數(shù)據(jù)，為后續(xù)振動參數(shù)的設(shè)置提供準確參考。在振動輥進場之前，需要對工地進行徹底清理，清除影響振動輥工作的障礙物、雜物以及積水，清理工作的徹底性直接關(guān)系到施工的效果和質(zhì)量；根據(jù)設(shè)計要求和工程圖紙，在施工現(xiàn)場進行標線工作，確保振動輥的施工路徑準確無誤，標線不僅包括施工的起點和終點，還包括可能的施工路線。對施工人員進行專業(yè)培訓(xùn)，了解振動輥的使用方法、安全操作規(guī)程以及緊急情況的處理流程，從而提高了工人的施工技能和應(yīng)對突發(fā)狀況的能力；在鐵路施工現(xiàn)場設(shè)置明顯的安全警示標識，確保施工人員了解危險區(qū)域和安全通道，工人佩戴符合規(guī)定的安全防護裝備，如安全帽、防護鞋等。在施工前對振動輥進行全面檢查，包括機械部件、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等，確保振動輥的各項功能正常，不存在故障；振動輥的液壓系統(tǒng)需要保持正常的工作狀態(tài)，在施工前檢查液壓油的油位和質(zhì)量，根據(jù)需要進行添加和更換，以確保振動輥的順暢運行[2]。

2.3.2 振動輥的設(shè)置和調(diào)整

不同類型的振動輥適用于不同的土壤條件，根據(jù)鐵路工程地區(qū)的土壤類型選擇合適的振動輥，常見的振動輥類型包括單鋼輪振動輥、雙鋼輪振動輥等，在本次鐵路工程中，采用了雙鋼輪振動輥，主要是由于該項目基層厚度較大，雙鋼輪振動輥能夠提供較大的振實力；振動輥的振動頻率和振幅是影響振實效果的關(guān)鍵參數(shù)，根據(jù)實際土壤的物理性質(zhì)和振實要求，科學(xué)地設(shè)置振動頻率和振幅，以提高土壤的密實度。

在實際工程中進行了土壤類型調(diào)查，通過取樣、實地測試和實驗室分析，獲取土壤的物理性質(zhì)、含水量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為后續(xù)振動參數(shù)的調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)。表2 展示了不同土壤類型的物理性質(zhì)數(shù)據(jù)；在實際施工中，振動輥的振動頻率和振幅需要根據(jù)不同土壤類型進行調(diào)整，表3 展示了不同土壤類型下的推薦振動參數(shù)。通過取樣和實驗室測試，確認土壤為砂土，干密度1.7g/cm3，含水量10%，根據(jù)表2，設(shè)置振動頻率為38Hz，振幅為0.6mm，通過現(xiàn)場密實度檢測和采樣實驗，驗證了振動輥設(shè)置和調(diào)整的合理性，實測密實度達到設(shè)計要求，證明振動輥的設(shè)置和調(diào)整符合施工要求[3]。

表2 不同土壤類型的物理性質(zhì)數(shù)據(jù)

表3 不同土壤類型下的推薦振動參數(shù)

2.3.3 連續(xù)振動作業(yè)

在進行連續(xù)壓實法處理時，需要確定合理的施工順序，本次鐵路工程中從路基的中央向兩側(cè)進行振實，逐漸推進施工，可以確保土壤在振實過程中有足夠的時間達到理想的密實狀態(tài)，提高整體的工程效果；施工方向的選擇也是影響振實效果的重要因素，在本次工程中選擇與交通流方向垂直的方向進行振實，從而減小了交叉口的振動對振實效果的影響，在曲線段等特殊路段，根據(jù)實際情況靈活選擇施工方向，確保整個路基都能夠得到充分的振實。施工速度的控制直接關(guān)系到振實效果。施工速度過快可能導(dǎo)致振實不足，影響基層的密實度；而施工速度過慢則可能使振實區(qū)域重復(fù)振實，產(chǎn)生過度密實的問題，所以根據(jù)土質(zhì)特性和振實效果要求，合理控制施工速度，確保在振實區(qū)域達到理想密實度的同時提高工作效率；在實際施工過程中，要根據(jù)振實效果的實時監(jiān)測情況，靈活調(diào)整施工速度，通過實時監(jiān)測路基密實度，及時調(diào)整振動機械的工作速度，以保證在不同路段和土質(zhì)情況下都能夠獲得一致的振實效果。碾壓工藝是連續(xù)壓實法的核心技術(shù)，在施工過程中，合理控制了碾壓次數(shù)和碾壓方式，碾壓次數(shù)根據(jù)基層材料的密實度和道路等級確定，確?；鶎舆_到規(guī)定的壓實度，同時采用了合理的碾壓方式，遵循“先輕后重、先慢后快”的原則，避免了出現(xiàn)過度碾壓或碾壓不足的情況。

2.3.4 施工后處理

施工完成后需要進行施工后處理，首要任務(wù)是對鐵路路面基層的密實度進行監(jiān)測與評估，密實度是路面質(zhì)量的直接指標，直接影響著道路的承載能力和使用壽命，本次工程中采用密實度檢測儀器，對不同部位進行測試，獲取實際密實度數(shù)據(jù)，并與設(shè)計要求進行比對；密實度監(jiān)測后，根據(jù)實際情況進行修補處理，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)確定未達標區(qū)域，對其進行局部修補，使用適當(dāng)?shù)奶畛洳牧线M行加固，修補后需重新進行密實度檢測，確保修復(fù)效果符合要求。為延長路面的使用壽命，施工后進行防水處理，根據(jù)鐵路路面基層的實際狀況，選擇合適的封層材料，進行施工，有助于防止鐵路路面受到雨水侵蝕等因素的侵害，提高鐵路路面的抗風(fēng)化能力；通過巡視路面，發(fā)現(xiàn)并及時處理了潛在的問題，包括裂縫、坑洼等，巡檢頻率根據(jù)交通流量、氣候變化等因素確定，確保問題能夠在早期得到有效的解決。

2.3.5 施工質(zhì)量檢測

路面平整度是影響鐵路路面的關(guān)鍵因素之一，在連續(xù)壓實法處理中，使用激光測距儀、激光平板等儀器進行路面平整度的檢測，本次工程采用激光平板儀器進行了檢測；檢測點的設(shè)置考慮到路面不同位置的平整度變化，根據(jù)鐵路工程要求，在鐵路路基的中心位置、路邊緣位置等合適位置設(shè)置監(jiān)測點，確保監(jiān)測結(jié)果具有代表性，從而全面了解路面平整度；在進行路面平整度檢測時，應(yīng)采集詳細的數(shù)據(jù)，并及時記錄，包括不同位置的高差數(shù)據(jù)、坡度數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)的準確采集為后續(xù)的質(zhì)量改進提供基礎(chǔ)；將采集到的路面平整度數(shù)據(jù)進行詳細地分析與評估，與設(shè)計要求進行比對，找出實際平整度與設(shè)計平整度之間的差異，為進一步的施工質(zhì)量改進提供依據(jù)。

2.4 連續(xù)壓實法應(yīng)用價值效果

在路面基層處理中，連續(xù)壓實法的應(yīng)用顯著提高了施工效果。通過連續(xù)壓實，路面材料的密實度得到有效提高，減少了基層材料的不均勻分布，避免了常見的基層裂紋和沉降問題，且連續(xù)壓實法還縮短了施工時間，比預(yù)計工期提前10 天完成，提高了施工效率，為工程按期完成奠定了基礎(chǔ)。綜合來看，在鐵路路面壓實施工中，采用連續(xù)壓實法具有如表4 所示的價值效果。

表4 采用連續(xù)壓實法的價值效果

3 結(jié)束語

綜上所述，本文結(jié)合具體工程案例，詳細闡述了玉溪市大化產(chǎn)業(yè)園區(qū)鐵路專用線工程路面基層處理中連續(xù)壓實法的技術(shù)流程、應(yīng)用要點以及質(zhì)量控制措施，工程證明連續(xù)壓實法在路基處理中具有良好的應(yīng)用效果，希望能夠?qū)ν愋凸こ唐鸬揭欢ǖ慕梃b與幫助作用，促進我國道路工程施工技術(shù)水平提升。