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一、高速液壓夯實(shí)機
高速液壓夯實(shí)機（Rapid hydraulic compactor)是液壓缸將錘體提升至一定高度后釋放，錘體高速落下后通過(guò)緩沖傳力裝置夯擊壓在地面的夯板，以沖擊力與機器重力的合力壓縮土體的壓實(shí)機械。高速液壓夯實(shí)機錘體*大提升高度時(shí)的夯擊頻率不低于30擊/min，對土體的作用為動(dòng)力壓實(shí)，工藝特點(diǎn)是高強度,高頻率反復施壓。

高速液壓夯實(shí)機的主要參數為錘體勢能，錘體勢能(KJ)=錘體重力(KN)×錘體*大提升高速(m)，如鄭州中航VIP36高速液壓夯實(shí)機錘體勢能的標定值為36KJ（=30KN×1.2m)。
錘體高速下落時(shí)，液壓缸的排油阻力與流速的二次方成正比，單作用夯實(shí)機和大多雙作用夯實(shí)機的落錘加速度遠低于重力加速度，落錘末速度遠低于自由落體，實(shí)際夯擊能力遠低于錘體勢能。1.2m高度的自由落體時(shí)間0.49s，某型夯實(shí)機高度1.2m的落錘時(shí)間約0.7s，實(shí)際效能不足其標定值的50％；某型夯實(shí)機高速1.2m的落錘時(shí)間約1s，實(shí)際效能不足標定值的25％。對土體壓縮起主要作用的是單位接地面積的錘體動(dòng)量，即錘體質(zhì)量與落錘末速度的乘積再除以接地面積；也可以簡(jiǎn)單理解為落錘的瞬時(shí)沖擊力或沖擊作用。動(dòng)量小時(shí)能量再大也無(wú)用。末掌握落錘核心技術(shù)的仿制品和參照品不可能達到高速液壓夯實(shí)機的落錘速度，也難處理高速沖擊對設備自身的不利影響。一般而言，與適用裝載機成套后，*大提升高度時(shí)的夯擊頻率現場(chǎng)實(shí)測值低于30次/min的均為低效仿制品和劣質(zhì)品，無(wú)論夯坑深淺，均不可能達到高速液壓夯實(shí)機的影響深度。
鄭州中航VIP系列高速液壓夯實(shí)機采用進(jìn)口力士樂(lè )液壓系統，進(jìn)口高速油缸，其液壓系統采用差動(dòng)回路和蓄能器加壓補償技術(shù)，大大提高落錘效率并降低能量損耗；同時(shí)，標配GPS衛星水平定位儀，精準定位主機與工作面的垂直角度，確保工作狀態(tài)正常，較大的提高了作業(yè)安全性。產(chǎn)品已通過(guò)多個(gè)省部級鑒定單位技術(shù)檢測以及多條高速公路及高速鐵路實(shí)用檢測。截止目前，已在除港澳臺特別行政區外全國所有省份、自治區、直轄市推廣應用。應用范圍也擴大至普通公路﹑高速鐵路﹑建筑﹑市政﹑水利﹑港口﹑機場(chǎng)及軍用設備等領(lǐng)域。
  高速液壓夯實(shí)機在公路路基填筑中主要用于達標路基的補壓增強（補強﹑追密）及直接夯實(shí)。主要應用部位橋涵墻背﹑填挖結合部﹑新舊路結合部及加寬部﹑雞爪溝﹑高填方﹑沖擊壓路機碾壓盲區﹑不便或不宜使用強夯的部位等，以及其他需要補強或直接夯實(shí)的部位。
  路基填筑時(shí)主要使用VIP36和VIP42高速液壓夯實(shí)機。VIP36高速液壓夯實(shí)機為雙作用液壓錘﹑12吋高清觸摸屏﹑進(jìn)口PLC控制系統與5t裝載機成套使用后。VIP36的額定勢能36KJ﹑錘體質(zhì)量3t﹑*大提升高度1.2m﹑夯板直徑1m(接地面積0.785㎡），提升高度設有0.6m﹑0.9m﹑1.2m三個(gè)檔位。夯擊強度（檔位）﹑連擊次數可根據需要隨時(shí)設定，也可使用手動(dòng)隨機夯擊。

二、常用施工方法
各地的地質(zhì)狀況﹑施工條件﹑質(zhì)量要求差異較大，高速液壓夯實(shí)機的施工方法也有所不同。

據各地大量試驗：VIP36高速液壓夯實(shí)機采用3擋（提升高度1.2m)9錘對壓實(shí)度96％的橋背過(guò)渡區補強后，靠近橋臺處沉降量大于100mm，大多150～250mm，有的約300mm；正常碾壓區的沉降量大多約100mm,重型運土車(chē)反復碾壓部位沉降量20～60mm。表層下0.6m處測得路基承載力提高60～90kpa,有效壓實(shí)深度約2m，影響深度4m。
高填方路基正常分層填筑后（壓實(shí)度96％），每2m使用VIP36高速液壓夯實(shí)機3擋9錘補強，路基平均沉降量200～250mm，測得影響深度約4.5m。在加寬部與11t強夯對比試驗，VIP36高速液壓夯實(shí)機3擋15錘的效果與強夯相當，生產(chǎn)率和適用部位顯著(zhù)優(yōu)于11t強夯。
鄭西高鐵鄭州段對動(dòng)態(tài)變形模量Evd值50～55MPa的路基補強（壓實(shí)要求高于公路路基壓實(shí)度96％），每層填筑1.5m，使用VIP36高速液壓夯實(shí)機補強一遍，要求后3錘的沉降量不大于10mm。VIP36高速液壓夯實(shí)機3檔15錘對高速公路路基補強后，每3錘路基沉降量大多在20mm以上。高填方路基經(jīng)3檔30錘夯擊后，后3錘沉降量仍大于10mm。
  高速液壓夯實(shí)機和沖擊式壓路機在以往應用中普遍采用路基*終成型后一次性補強。2013年起，大多要求每層填筑1～2m補強壓實(shí)一遍，每一夯實(shí)補強大約相當于4～10碾壓層。
    夯點(diǎn)布置一般采用橫平豎直的排列方法，效率高﹑盲點(diǎn)小，必要時(shí)4個(gè)夯點(diǎn)間補夯，沒(méi)有必要交錯布點(diǎn)（梅花形布點(diǎn)）。加寬路開(kāi)挖臺階與新舊路接縫處大多較新路基弱，應縮小夯點(diǎn)間距，可根據需要交錯布點(diǎn)。
高速液壓夯實(shí)機對填料特性及狀態(tài)的敏感度顯著(zhù)低于壓路機，填料要求允許適當降低。高速液壓夯實(shí)機壓實(shí)無(wú)邊界約束的松散干砂時(shí)效果不佳，但灌水后壓實(shí)效果良好。
參照各地實(shí)驗數據，使用VIP36高速液壓夯實(shí)機對分層碾壓達標高速公路路基補強時(shí)可采用以下施工方案，并應根據試驗段數據適當調整。
   （1）橋涵背及類(lèi)似部位
每層填筑1～1.5m進(jìn)行補強，采用3擋9～12錘（常用9錘），夯點(diǎn)間距1.5m,夯板邊緣距橋臺等結構200～300mm,距低強度結構物500mm以上（必要時(shí)采用1擋或2擋）。沉降量偏大的部位4點(diǎn)間補夯一遍，補強終點(diǎn)應超出過(guò)渡區1～2m。夯點(diǎn)布置可參考圖1。
（2）高填方﹑雞爪溝﹑填挖結合部等
 每分層填筑1.5～2m進(jìn)行補強，采用3擋9～12錘，夯點(diǎn)間距1.5m,沉降量偏大的部位4點(diǎn)間補夯一遍。
（3）新舊路接合部及舊路基開(kāi)挖部等
 采用3擋12～15錘，夯點(diǎn)間距1.2～1.3m沉降量偏大的部位2點(diǎn)間補夯一遍。外側一排夯點(diǎn)盡量與內測夯點(diǎn)交錯布置。新擴路基按普通路基。
（4）墻背鄰近處﹑低填方涵頂及其它薄弱結構物附近不宜使用高速液壓夯實(shí)機。建議使用重型壓路機直接分層壓實(shí)。

三、檢測及評價(jià)方法
對于公路路基的基本質(zhì)量要求是使用預期內的幾何穩定性，如工后沉降水平。高速液壓夯實(shí)機的主要功能之一就是通過(guò)高強度的反復動(dòng)態(tài)補壓，消除或弱化分層碾壓路基的固有缺陷及人為缺陷，將可能發(fā)生在道路使用期的工后沉降大部分消除在鋪設路面前。
壓實(shí)度﹑K30﹑Ev2等靜態(tài)檢測指標屬控制工后沉降的衍生指標，適用于薄層碾壓路基檢測，不適合影響深度數米的高速液壓夯實(shí)機。據各地試驗，經(jīng)高速液壓夯實(shí)機補強后路基沉降量顯著(zhù)，而壓實(shí)度﹑動(dòng)態(tài)變形模量Evd等指標變化不大，有的不升反降。以VIP36高速液壓夯實(shí)機補強后的路基沉降量100mm為例：假設沉降量的70％發(fā)生在有效壓實(shí)深度2m以?xún)?，其余發(fā)生在其影響深度4m以?xún)?，則表層下2m以?xún)鹊耐馏w平均壓縮率提高3.5％，表層下2～4m土體的平均壓縮率提高1.5％。
VIP系列高速液壓夯實(shí)機的結構形式及壓實(shí)原理同西方國家廣泛應用的Evd動(dòng)態(tài)變形模量測試儀。Evd動(dòng)態(tài)變形模量測試儀模擬車(chē)輛通過(guò)時(shí)對路基的作用，VIP36高速液壓夯實(shí)機對土體的動(dòng)壓力是Evd動(dòng)態(tài)變形模量測試儀的數十倍，是重載車(chē)輛輪胎接地壓力的數倍。據各地試驗數據，使用動(dòng)力觸深（重型）試驗檢測補強效果較為合適，路基承載力與錘擊數正化。河北黃石高速公路加寬工程使用專(zhuān)用深層觸探儀，測得VIP36高速液壓夯實(shí)機3擋9錘補強時(shí)影響深度4.5m。
經(jīng)高速液壓夯實(shí)機補強的路基，也適合用路基相對沉降量來(lái)評測，大的壓縮率和沉降量不僅意味著(zhù)土體實(shí)際密實(shí)度（強度）提高，還標志著(zhù)土體均勻度的提高。土體均勻度的提高有利于增強對車(chē)輛動(dòng)載荷的抵抗能力。
壓路機反復碾壓并不能提高路基質(zhì)量，高速液壓夯實(shí)機在很大范圍內是錘擊數越多效果越好。因此確定施工及檢測要求時(shí)，應在保證一定質(zhì)量的前提下兼顧可操作性﹑生產(chǎn)率﹑成本等相關(guān)因素。
可參考下述程序及方法確認VIP36高速液壓夯實(shí)機的施工要求及檢測標準。
（1）選擇試驗段。盡量選擇近期正常施工的路段，試驗前不得進(jìn)行補壓的臨時(shí)性增強措施。
（2）在試驗段確定若干檢測點(diǎn)，做標記。典型檢測點(diǎn)不得選擇在運土自卸車(chē)反復碾壓部位。
（3）夯實(shí)機設定為3擋3錘連擊。（*大提升高度時(shí)連擊3次），每夯實(shí)3錘后檢測夯點(diǎn)沉降量，直至累計約30錘或3錘累計沉降量小于15mm(高鐵：10mm)。薄弱結構物旁和其他檢測點(diǎn)應減少錘擊數。
（4）動(dòng)力觸探檢測點(diǎn)可按3擋連擊9錘﹑12錘﹑15錘﹑或更多錘數，測量沉降量后開(kāi)挖（開(kāi)挖深度按需，大多0.6～1m),進(jìn)行動(dòng)力觸探試驗。
（5）整理測試數據，根據路基承載力要求或承載力提高值，對應確定單點(diǎn)錘擊數及相應沉降量，作為施工檢測依據。
試驗中，錘擊次數多時(shí)，與夯板相鄰的未夯擊部位可能出現局部隆起，屬未直接夯擊部位在沖擊和擠壓作用下表層或淺層松動(dòng)所致，下層土體仍得到加固，用薄層碾壓技術(shù)來(lái)解釋不妥。
正常施工過(guò)程中，單點(diǎn)錘擊數可根據實(shí)際沉降量適當調整。規定錘擊數的沉降量大于控制值時(shí)，應區別情況處理。
（1）沉降量大于控制值的20％以?xún)葧r(shí)，在相鄰4點(diǎn)間適當減少錘擊數補夯或者不處理。
（2）沉降量大于控制值的20％小于控制值的50％時(shí)，應在相鄰4點(diǎn)補夯。
（3）沉降量大于控制值的50％時(shí)，說(shuō)明下層土體騙弱，局部開(kāi)挖重填或其它措施加固。
（4）橋臺鄰近處一般按JTG F10-2006規定及設計要求使用小型壓實(shí)機具處理，有的用重型壓路機碾壓，效果皆差，補強沉降量普遍顯著(zhù)大于正常碾壓部位。
（5）處理數十米的高填方時(shí)，由于高速液壓夯實(shí)機的影響深度較大，隨著(zhù)填土厚度增加，規定錘擊數的沉降量可能出現大于試驗段數據的趨勢。
（6）加寬路的舊路基開(kāi)挖部填筑質(zhì)量差異大，可根據現場(chǎng)實(shí)際適當調整錘擊數。
完工路基驗收時(shí)可采用相對沉降量簡(jiǎn)易測評，顯著(zhù)大于平均沉降量的路基肯定存在質(zhì)量差異。

附件：

1.一般夯點(diǎn)布置圖

2.滿(mǎn)夯夯點(diǎn)布置圖

3.涵背回填夯點(diǎn)布置圖

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