以沖擊壓實(shí)為代表的高效路基壓實(shí)技術(shù)在1995年進(jìn)入中國后得到了廣泛的應用，在提高普通路基填筑質(zhì)量和填筑效率方面效果顯著(zhù)。作為沖擊壓路機生產(chǎn)企業(yè)的鄭州中航在實(shí)際運用中發(fā)現沖擊壓路機存在作業(yè)盲區較大，對鄰近構造物破壞力大的缺點(diǎn)，于是提出，需要一種能與沖擊壓路機配合使用的高強度、高效率、可貼近敏感構造物施工的特殊部位壓實(shí)設備。
經(jīng)過(guò)鄭州中航不懈的努力，無(wú)數次研發(fā)、生產(chǎn)、實(shí)驗、改良，歷經(jīng)數年——VIP系列高速液壓夯實(shí)機應運而生，高速指該設備夯擊頻率高，在最大行程下的夯擊頻率不低于30次/分鐘；夯實(shí)指該設備夯擊勢能大，錘體質(zhì)量3~5噸，額定夯擊勢能36~60千焦。

截止目前，除港澳臺特區外，全國所有省份、自治區、直轄市均已推廣使用中航VIP高速液壓夯實(shí)機，其應用領(lǐng)域已擴展至普通公路、快速路、高速公路的新建與改擴建、高鐵、水利、機場(chǎng)、工民建地基、市政、軍事設施等。

1）結構與工作原理

自由落錘式（單作用）：液壓缸將錘體提升至指定高度后釋放，錘體依靠重力作用下落；錘體落下后通過(guò)錘擊打下錘體與夯板的組件，驅動(dòng)預壓在地面的夯板壓實(shí)土體。

鄭州中航工程設備有限公司VIP系列高速液壓夯實(shí)機全部采用強制落錘技術(shù)。

可見(jiàn)，按機械產(chǎn)品的結構特征，高速液壓夯實(shí)機可歸類(lèi)于夯實(shí)機械；按其對地面的作用形式，高速液壓夯實(shí)機屬動(dòng)力壓實(shí)機械。

1. 壓實(shí)機理

高速液壓夯實(shí)機是一種利用機器重力和錘體變力的合力壓縮土體的壓實(shí)機械。高速液壓夯實(shí)機對土體的壓實(shí)方法稱(chēng)為“動(dòng)力壓實(shí)法”，簡(jiǎn)稱(chēng)“動(dòng)壓法”。動(dòng)力指動(dòng)態(tài)力，變力。
動(dòng)力壓實(shí)技術(shù)是區別靜力（重力）壓實(shí)的基礎上，施加更大的動(dòng)態(tài)力提高壓實(shí)效果；振動(dòng)壓實(shí)是利用振動(dòng)效應增強靜力碾壓的效果；沖擊壓實(shí)是高頻率交替的夯擊與變力（靜力與變力的合力，仍屬變力）碾壓；夯實(shí)是錘體以最大速度直接擊打對地面，具有沖擊大﹑衰減快的典型特征。
動(dòng)力壓實(shí)利用變力和機器重力的合力壓縮土體。動(dòng)力壓實(shí)與夯實(shí)均具有沖擊，但前者是從靜態(tài)加速，沖擊力的峰值小得多且持續時(shí)間長(cháng)，后者是以最大速度沖擊地面，沖擊力的峰值大得多且衰減快。若有夯實(shí)法（強夯）補強碾壓達標橋臺背或成形路基，錘體對土體的強力剪切拍破壞了土體結構；錘體正面高速壓縮土體的同時(shí)，向周邊高速擠土，產(chǎn)生強烈的剪切波，破壞力大。
動(dòng)力壓實(shí)技術(shù)可以實(shí)現：用于路床（96區及以上）補強時(shí)，是不在破壞原有土體結構的前提下適度提高土體的密實(shí)度和均勻度；用于路基補強（93區及填筑質(zhì)量偏低的96區）時(shí)是否剪切按需；用于基底及軟弱路基處理時(shí)剪切作用顯著(zhù)，與強夯相似。用高速液壓夯實(shí)機破碎相交的既有水泥混凝土路面，拆除夯板后，錘頭外伸部位（設計值130mm）可將路面砸透砸碎；裝上夯板后只能分解已經(jīng)活動(dòng)斷裂的大板塊?？梢?jiàn)，處理硬實(shí)物體時(shí)夯擊與動(dòng)壓的效果差異顯著(zhù)。
3）技術(shù)優(yōu)勢
路基土體被壓實(shí)的過(guò)程中抗力（承載力）不斷增大，繼續壓縮土體必須同時(shí)具備三個(gè)條件：
足夠的作用力： 考慮到力在非剛性物體內的衰減較快，單位面積的作用力（壓力﹑壓強）必須顯著(zhù)大于土體形變抗力。
足夠的能量：  土體顆粒的位移及擠壓變形需要消耗能量。壓實(shí)設備必須在需要的時(shí)間內向受壓土體釋放出足夠的能量（有效功），而不是壓實(shí)設備具有多大能量。
足夠的作用時(shí)間： 土體顆粒受力后的運動(dòng)﹑力向深層的傳遞﹑能量的釋放均需要適當的作用時(shí)間周期，抵抗土體顆粒壓縮后的彈性恢復也需要時(shí)間。

壓路機之所以只能用于薄層和表層壓實(shí)，是因為其行走作業(yè)，沒(méi)有足夠的時(shí)間和能量影響深度（還有其它原因）。沖擊力及能量巨大的強夯機在對比試驗中為何不及VIP42高速液壓夯實(shí)機（詳見(jiàn)下文)，這是因為面對硬實(shí)地面（96區），強夯機重錘以最大末速度高速撞擊地面，重錘落地反彈，作用力峰值衰減快﹑作用時(shí)間短，巨大的能量并未充分釋放在對土體的作用上。
高速液壓夯實(shí)機與強夯機的根本性區別在于重錘與土體之間設置了慣性較大的下錘體及夯板組件，將沖擊能轉換為壓力能，接地的夯板從零開(kāi)始加速，至最高點(diǎn)后逐漸衰減。作用力峰值小﹑作用時(shí)間長(cháng)﹑能量釋放充分，壓實(shí)土基這種硬度不高的非剛性體時(shí)不易產(chǎn)生橫波（水平波﹑剪切波）。因此高速液壓夯實(shí)機可靠近大多公路構造物（如橋臺等）壓縮更厚的土體。高速液壓夯實(shí)機對土體的高頻率連續作用使壓縮土體趨于穩定。
高速液壓夯實(shí)機的結構形式和技術(shù)特征決定了該產(chǎn)品具有高強度壓縮路基土體的功能，可大范圍調整工作參數決定了該產(chǎn)品能夠適應路基的不同部位及不同的填筑階段的處理要求，高速液壓夯實(shí)機滿(mǎn)足上述三個(gè)必要條件，在高速公路路基補強和特殊部位處理中具有顯著(zhù)優(yōu)勢。
鄭州中航工程設備有限公司VIP42高速液壓夯實(shí)機的各性能參數是依據前期應用確定的，又經(jīng)各地多種條件下的試驗驗證。標準配置的VIP42高速液壓夯實(shí)機既可完成對路床的補強，也能完成對軟弱路基﹑基底的剪切置換，可滿(mǎn)足公路﹑鐵路路基施工各階段不同要求。特殊需要（如提高或消除剪切效果）可略調配置，沒(méi)有必要選用更大級別機型。
3、用途及應用范圍
目前，國內主要使用高速液壓夯實(shí)機對分層碾壓達標路基進(jìn)行補強，部分用于基底及軟弱路基的置換處理等。以普遍使用的VIP42高速液壓夯實(shí)機為例，3擋6～12擊對96區補強時(shí)，各地應用證明：有效壓實(shí)深度2m以上，影響深度6m以上。根據國內大多省市區的驗證，特別是業(yè)主﹑監理﹑施工方均認為可靠達標的優(yōu)質(zhì)試驗段（壓實(shí)度96％以上）進(jìn)行的補強試驗，使用VIP42高速液壓夯實(shí)機補強后，普遍沉降100mm以上，部分大于200mm，少量50～100mm。
另?yè)糠质∈袇^進(jìn)行的11～16t強夯機與VIP42高速液壓夯實(shí)機補強效果對比試驗，VIP42高速液壓夯實(shí)機的補強效果（沉降量﹑生產(chǎn)率等）顯著(zhù)優(yōu)于對比強夯機。
基于各地應用情況及高速液壓夯實(shí)機具有機動(dòng)靈活﹑可大范圍調整壓實(shí)強度等特點(diǎn)，其應用范圍大致可歸納為：傳統壓實(shí)設備難達到要求的部位及難以施工的部位﹑現行施工技術(shù)成本過(guò)高或效率過(guò)低的部位。廣東一業(yè)主單位總工程師更是一針見(jiàn)血:中國公路哪有不合格的，這個(gè)設備就是用來(lái)解決不合格的問(wèn)題。
現階段，高速液壓夯實(shí)機主要應用于橋涵背﹑新舊路結合部﹑高填方﹑填挖結合部﹑不良土填層﹑雞爪溝等部位補強，替代強夯進(jìn)行置換處理，以及人為缺陷或其它缺陷（如雨季浸水疏松等）的補救。
4 、施工技術(shù)
施工參數應通過(guò)試驗段確定。一般認為，為了適當控制成本，高速液壓夯實(shí)機的補強沉降量顯著(zhù)大于常規處理的工后沉降即可，或者預期的公路大中修前不因此出現大的病害。

5、與常規施工技術(shù)對比

自古以來(lái)，碾壓技術(shù)僅用于淺表處理。當今考古發(fā)現，四千年前的夏朝都城遺址為夯土，兩千年前修筑的中國第一條高速公路——秦直道的填方段也為夯土，夯土具有穩定性。

高速液壓夯實(shí)機對于分層碾壓成形路基進(jìn)行的高強度動(dòng)力補強，是以其影響范圍內的十余碾壓層或更多的碾壓層作為一體進(jìn)行高強度整體化處理，不是置換，更不是簡(jiǎn)單壓縮。應是在不破壞既有路基整體結構的前提下，進(jìn)一步壓縮土體的同時(shí)，消除或弱化層內均勻性差、層間結合力低等固有缺陷及人為缺陷。通過(guò)對路基的整體化處理，提高土體的密實(shí)度和均勻度，從而提高路基承載能力和穩定性。

1. 土工格柵

部分加寬公路在新舊路結合部采用了土工格柵技術(shù)，延緩或弱化新舊路基差異沉降導致的錯位、開(kāi)裂等公路病害，近期效果較好，但并未根治該部位路基軟弱問(wèn)題，實(shí)際上隱患未除。

數千及上萬(wàn)千焦的大型強夯機在填海等類(lèi)似工程中的作用是難以替代的，但不適合公路路基處理。路基處理較多使用5~16t小、中型強夯機（200~1000KJ）。

京哈高速遼寧沈鐵段成形路基新舊路結合部對比試驗，16t強夯機3擊沉降量不足70mm，VIP42高速液壓夯實(shí)機3檔12擊沉降量~200mm以上，16t強夯機連續作業(yè)時(shí)的效果不及YP40的1/3，如果算上時(shí)間成本，16t強夯機的生產(chǎn)效率遠不如VIP42；江西昌九高速九江附近局部加寬時(shí)進(jìn)行了對比試驗，11t強夯機的直觀(guān)效果遠不及VIP42高速液壓夯實(shí)機。

完工路基進(jìn)行加載預壓（含真空預壓）可加速工后沉降，是成熟有效的施工技術(shù)，但極其落后，可用高速液壓夯實(shí)機的動(dòng)力壓實(shí)技術(shù)代替。

VIP系列高速液壓夯實(shí)機的動(dòng)力壓實(shí)可實(shí)現對土體的高強度、高頻率的反復擠壓，能量釋放集中、強大，與碾壓（含振動(dòng)碾壓）的作用機理及效果差異很大。各地應用表明，高速液壓夯實(shí)機對填料類(lèi)型及規格的敏感程度較低。

天津地區建筑材料困乏，為控制成本，大量使用山皮土和農田土摻石灰，橋背加大石灰比例，大中橋背另加砼柱，效果不甚理想。其技術(shù)顧問(wèn)認為，繼續提高摻灰比例成本提高，效果不理想，提高土體壓實(shí)密度才能有效提高路基強度，建議使用中航VIP高速液壓夯實(shí)機補強壓實(shí)。

黑龍江、吉林高寒地區成功將YP高速液壓夯實(shí)機用于凍土路基處理。

上海洋山港三期集裝箱堆放區內徑~2m的排水管兩側填砂灌水后用YP40壓實(shí)（填厚3m以上），效果良好，管道內觀(guān)察，擊打管壁無(wú)可見(jiàn)變形。

    一般而言，材料及聚合工藝一定時(shí)，固體聚合物的強度主要取決于密度，對于公路路基，即土體壓實(shí)密度，高速液壓夯實(shí)機可將已經(jīng)壓實(shí)合格的土體機械壓縮3%--10%，對土體強度的增強效果顯而易見(jiàn)，

   標準配置的VIP42高速液壓夯實(shí)機3檔9錘補強穩定合格的96區時(shí)沉降量50--100mm，無(wú)論施工是否按照標準，檢測如何精確，橋涵背96區補強沉降量接近或大于150mm的部位存在質(zhì)量缺陷是無(wú)異的。理由是，96區土體的抗壓強度的差異不可能很大，高速液壓夯實(shí)機施工參數相同（擊實(shí)強度和擊實(shí)功一定）時(shí)路基沉降量差異不可能如此之大。

據各地大量實(shí)驗，橋背96區補強后沉降100mm以上，超過(guò)200mm也屬于常見(jiàn)，可是實(shí)測夯擊點(diǎn)壓實(shí)度卻又不同程度下降（極個(gè)別提高），高鐵路基用evd檢測儀檢測時(shí)指標也有下降，這是因為目前常用測試方法及儀器僅適用于薄層碾壓的上半部分或表面，而高速液壓夯實(shí)機將數米后的土體壓縮重組后從上到下更加均勻化，雖土體密度平均值提高了，單最高點(diǎn)可能弱化了，壓實(shí)度等指標下降不足為怪，除非基底硬實(shí)，填層較薄，采用標準砂礫，從下到上均可靠達標的低填路段，壓實(shí)度才可能保持或有所上升，因此，用壓實(shí)度這種局部評價(jià)指標衡量整體效果未必科學(xué)，高速液壓夯實(shí)機補強后整平補壓，直接檢測壓實(shí)度即可。

高速液壓夯實(shí)機具有提高路基質(zhì)量的實(shí)際能力毋庸置疑，能否保證質(zhì)量取決于它的管理者和操作者。