中铁十七局集团第五工程有限公司 山西太原 030032
摘要：随着我国铁路建设的快速发展，对铁路路基工程建设的质量要求也越来越高。路基除满足规范规定的基本要求外，还应该具有足够的抗永久性变形能力（沉降问题）和路基力学性能分布的均匀性（不均匀问题），这样才能为高速行驶的列车提供一个安全、舒适和平稳的运行环境。根据路基工程的特点，保证路基达到应有性能主要靠压实技术来实现。因此在施工过程中控制路基的压实质量一项极其重要的工作。以连续压实技术为代表的“数字化施工技术”逐步大规模推广到工程应用中。由此可见，数字化施工技术的发展非常迅速，一种数字化、信息化的工程建设潮流正在快速形成，这也必将对基础设施工程建设行业造成重要影响。
关键词：铁路；路基填筑；连续压实控制技术；
引言：
目前，中国铁路路基工程中对不同等级的线路和填土主要使用6种不同压实质量检测指标，包括压实系数K，孔隙率n，相对密度Dr，地基系数K30，动态变形模量Evd和二次变形模量Ev2。但这些常规压实质量检测和控制方法，都是基于抽样点的校验，明显不具备“全面质量检测和过程控制”的特点。连续压实技术的应用正是解决这一问题的重要技术手段。我国目前已在多条铁路线路上进行了连续压实技术应用的尝试，采用连续压实技术已成为一种铁路路基压实质量检测与过程控制的必然趋势。
一、工程概况
新建大理至瑞丽铁路保山至瑞丽段DRBRTJ-6标段站前工程，起讫里程D3K287+296.088～D1K347+145.46，全长59.739km。标段位于德宏州芒市和瑞丽市境内，线路起于芒市三台山德昂族乡邦滇河大桥，跨越杭瑞高速、G320 国道，经帕底、遮放、戛中，再沿龙江左岸行进，穿畹町隧道至畹町设站，出站后线路跨越瑞丽江，终于瑞丽车站。路基长度35.617km，路基（含站场）挖填方量约871万立方，车站6座（坝托站、遮放站、戛中站、畹町站、瑞丽东站、瑞丽站）。
二、路基连续性压实原理及技术
智能压实系统采用了GNSS 实时动态定位技术，实时获知压路机钢轮三维位置和姿态信息。同时将压实传感器 实时监测到的钢轮振动量，以图形、数值等多种方式返回到控制电脑上。碾压过程中的数据经过控制电脑分析处理，不仅可以实时显示出工作表面的碾压次数、碾压效果 等信息，还可以显示压路机行进方向、速度、振动频率、振幅等信息引导操作手工作。
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2.1、定位压路机钢轮的空间位置原理
测量钢轮轴中心点与 GNSS 接收机空间位置的相对关系，从而根据GNSS 接收机计算出钢轮轴中心点的空间位置信息。位置相对关系确定是通过测量接收机离钢轮轴线的距离 G（Xg 水平平行于前进方向距离），接收机离钢轮左侧的距离 H 与钢轮宽度 E（YH-E/2 水平垂直于前进方向距离）获取接收机与钢轮轴中心点的水平位置关系；通过测量接收机离地面高度 F与钢轮直径D获取接收机与钢轮轴中心点的垂直位置关系（ZF-D/2）。安装于钢轮支架上的坡度传感器，可以实时监测钢轮倾斜姿态。压路机在工作时需往前或往后行驶一小段距离后，智能压实系统根据 GNSS 接收机移动的轨迹算出方位角信息。通过钢轮轴中心点空间位置信息、钢轮直径、钢轮宽度、钢轮倾斜度与轨迹方位角，计算出钢轮在空间中的几何位置信息。
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2.2压实值采集原理
振动压实传感器安装于钢轮轴线上，实时采集钢轮的振动信号。当压实填料较松散时，传感器测得的振动信号为正弦形态，频率成分中只有基波信号；当压实填料逐渐被压实过程中，传感器测得的振动信号形态与频率成分都发生了变化。研究表明振动信号波形的畸变程度反映了填料压实情况的变化，其中 2 次谐波成分是主要影响因素。因此振动压实值定义为 2 次谐波分量（A2）与基频分量（A0）的比值（A2/A0）。
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三、路基连续压实过程控制工艺流程
3.1路基连续压实工艺流程
连续压实控制应按照“设备安装、系统设置、设备检查、相关性校验、过程控制、质量检测、文件打印”七阶段进行。连续压实控制工艺流程图如下
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连续压实控制工艺流程
3.2.连续压实碾压夯实
碾压前先将相关校验成果的目标振动压实值输入连续压实设备，压路机操作手根据压实控制箱的信息提示来对碾压进行控制。
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在每压实层压实后，测量人员采用水准仪复测压实层顶面中心和两侧标高，根据与填土之前的数据相比得出该层压实厚度，与松铺时的标高比较得出该层填料的碾压系数。按区域要求进行轻、中、重压实作业。压路机碾压速度 2-3km/h。做到：及时碾压、压够遍数、压到边缘、压到接合部、不漏压、无偏压、无死角、碾压均匀。碾压过程中，表面始终保持湿润，严禁有“弹簧”、松散、起皮 等现象产生。
3.3路基填筑连续压实过程控制
连续压实碾压质量过程控制：首先根据相关校验结果将目标振动压实值输入连续压实控制箱，接着压路机操作手根据实时参看连续压实设备反馈的连续压实值、遍数、轮迹、速度等信息进行碾压调整。碾压结束后根据查看连续压实设备反馈信息判断是否存在薄弱区域，如有则进行补充碾压。
连续性压实主要是对压实程度、压实均匀性和压实稳定性的质量监控。
施工段碾压过程中压实程度判定和控制应符合下列规定：
①路基碾压面上的每个单元压实程度应不小于目标振动压实值；
②碾压面压实程度的通过率不小于碾压面面积的95%控制，其中不通过的检测单元应呈分散分布状态；
施工段碾压过程中压实均匀性判定和控制应符合下列规定：
压实均匀性宜按振动压实值数据不小于其平均值的80%进行控制；
施工段碾压过程中压实稳定性判定和控制应符合下列规定：
①压实稳定性判定和控制应采用振动压路机同一行驶方向的振动压实数据进行；
②压实稳定性应按同一碾压轮迹上前后两遍振动压实数据的相对差值不大于5%进行控制。
3.4.连续压实检测
连续压实检测是压路机使用弱振碾压时，连续压实检测同时进行的。碾压时压实传感器实时采集压实数据并传输给压实控制箱，控制箱结合高精度定位信息实时显示并记录当前位置的碾压数据。随着碾压轨迹变化从而进行整个面的连续压实检测。
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3.5 数据归档与保存
1）每日及时对现场记录原始资料进行收集、整理；
2）认真填写施工日记、施工记录、定位放线记录、质量评定记录；
3）做好施工中隐蔽部位的影像资料；
4）对于记录的原始资料进行汇总、整理、存档，将资料进行整理；
5）每层施工结束后应做好每层数据信息归档，保存常规质量检测信息、连续压实状态、压实程度、压实遍数、压实轨迹等信息。
四、传统压实与连续压实对比
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五、连续压实工程应用总结及效果分析
连续性压实技术在本项目瑞丽车站D1K344+900～D1K345+291.5及D1K345+831.5～D1K347+190得到了较好的应用，在此期间对压实均匀性和稳定性的方案、多种薄弱区域的判定方法及施工应用方案、连续压实技术在施工环节应用的工艺流程及工法、机械人员配置等进行了总结与分析：
1）与传统方法相结合，为传统方法提供决策辅助；
2）提供压实过程信息，压路机手实时控制调整。如：压实区域、行驶速度及方向等提供薄弱区域的空间信息，提高常规指标选点的可靠性，从而提升压实施工整体质量；
3）在一定程度上提高传统方法的效率；
4）现场实时指示压实质量，可以对薄弱区域进行补充碾压避免返工；
5）利用车道引导线实现合理的碾压重叠，从而减少重复碾压次数，提高碾压效率；
6）压实信息化，看得见的压实质量；
7）压实过程及质量数据信息化，提供真实、全面地反应压实情况；
8）压实成果可随时追溯；
六、结论
路基连续压实施工技术是覆盖整个碾压面的全面监控与检测，并可视化压实过程，连续压实系统结合了传统的检验方法，大大减少了常规检查的数量，并能确定常规检验不合格点的范围。连续压实系统的全过程控制，与施工同步，可指导现场施工。连续压实系统是土木工程、电子技术和信息技术的完美结合。它能实时显示压实信息，远程传输数据，供业主及相关管理部门实时查看，最大限度发挥该技术的功能和效益。连续压实系统保证了路基填筑和压实的整体质量和均匀性，避免了由于填筑和压实质量不均匀造成路基不均匀沉降，该技术有利于缩短工期，提高工程的安全性和质量，实现经济效益。
参考文献：
[1]秦海波.高铁路基连续压实质量检测试验研究.建筑工程技术与设计.2018（08）
[2]赵传辉.浅谈铁路路基填筑工程连续压实控制技术的应用[J].哈尔滨铁道科技，2013（02）：19-20.
[3]杨维威.铁路路基填筑中的连续压实控制技术应用[J].路基技术，2013（2）：174.