湯棹穎
廈門市集美市政園林有限公司(361000)
高速公路路基施工中強夯法的應用分析
湯棹穎
廈門市集美市政園林有限公司(361000)
首先針對強夯法施工技術的概念進行論述,并在此基礎上,通過相關的工程實例,詳細講解了在高速公路路基施工作業當中,應如何正確對強夯法進行使用,希望通過此次經驗交流,可以為我國道路建設行業帶來一定價值的參考,同時也希望本篇文章起到拋磚引玉的效果。
強夯法;概念;技術解析
我國經濟的飛速發展,對道路工程提出了更高的要求,在這樣一種大環境下,施工單位愈發需要一種質量較高、成本較低的道路路基施工技術。而強夯法便符合以上的要求。因此,怎樣在高速公路路基當中對強夯法進行使用,使路基施工質量達到最佳的效果,便成了當前我國道路施工單位以及相關技術人員必須要思考的一個重要問題,這關系到我國道路工程的建設和發展。
簡單地說,強夯法就是采用了物理學當中重力勢能可以變化為動能的原理,采用起重設備將重錘起吊到相應的高度,之后憑借自由落體運動來對路基造成沖擊與振動,以此實現改良路基土壤結構、提升路基密實性、減少路基濕陷性的目的,從而提升路基負載能力。因為使用該技術成本相對較低,并且效果較為理想,因此在高速公路路基施工當中,被廣泛使用。
強夯法的優勢在于,針對中國現有的地基類型,采用強夯法基本上都可以對這些土質進行有效的壓縮,尤其是針對高速公路路基,強夯法的加固作用體現地非常明顯;再有就是,強夯法可以解決傳統路基施工技術當中,難以解決的碎石、粉質土壤、沙性土壤的加固問題;最后,同其他路基施工技術相比,強夯法的成本更加低廉。道路施工企業針對強夯法進行合理使用,能夠有效提升自身的經濟效益。
2.1 強夯設計
這里分析的高速公路工程,是位于我國境內的一條高速公路,該條公路總長度為90.019 km,高速公路路基的基本形式為分離式路基與整體式路基兩種,其中,整體式路基設計寬度是24.5 m,第一施工路段路基長度為20 353 m。工程路基填方為310萬m3,工程路基挖方為313萬m3。平均路基施工厚度為8.32 m。該高速公路為標準四車道型高速公路,預計通車之后,最大限速為120 km/h。施工單位為了有效降低施工過程中路基可能出現的大范圍沉降現象,增強路面的載重能力,并由此完成該高路公路施工的相關質量要求,所以經過慎重考量,施工單位選擇使用了強夯法來對該高速公路路基進行施工處理,在進行強夯設計的過程當中,施工單位作出了如下設計要求。
1)在該高速公路路基施工中使用強夯法技術,第一是要讓施工現場保持相對平整的狀態,才能夠開展防線測量作業;接下來再開展點夯實施工。因為在該高速公路工程當中,只有保障施工現場場地的相對平整,才可以讓防線測量作業的精確性更高,夯點的安排和設計工作也可以更加有序地開展。
2)施工單位在強夯設備到達崗位之前,必須要做好對應的準備工作,讓強夯設備可以同夯點有效對準。測量人員需要對夯前錘頂高度進行仔細的測量和計算,達到該工程的夯實條件,并且在施工現場場地平整以后,需要指派專業工程質量管理人員對現場的平整度開展檢查,只有做到最大程度的精密,才能讓接下來所開展的夯實作業取得最佳的效果。
3)在做好以上的準備工作之后,施工單位必須要提高夯錘到指定的高度當中,同時夯錘自身需要符合可以自由落體的相關要求,重復以上工序之后,經檢測,滿足規定要求的夯錘砸擊次數或者路面沉降量的相關指標以后,便需要開展對設計夯點的夯擊作業了。在夯點變化之后施工單位需要重復上述過程,直到將全部的夯點進行夯擊作業。
4)在做完上述的操作步驟之后,施工單位還需要使用推土機,來對夯擊后路基所出現的夯坑進行推平,同時把路基表面多余的松土進行鏟平,再使用壓路機將路基表面進行壓實。
2.2強夯施工技術
上文已經就強夯法的施工步驟進行了敘述,現就每個步驟當中的技術要點進行逐一分析。
2.2.1 夯點測量技術要點
開展測量工作時,技術人員必須要按照先控制后細部的原則開展作業,簡單的說,就是技術人員必須要依照業主所給予的控制點坐標和夯點分布圖,在施工現場測量放線路段對各個夯點進行有效地監控,在上述過程當中,施工單位必須要針對夯點的具體數量進行摸清,之后按照對應的測控測量放線點把各個部分的點位進行確定,同時對施工場地當中,夯錘的懸吊高度給予明確。
2.2.2 夯錘落距的判定
在對夯錘的下落距離進行判定的過程當中,施工單位必須要按照對應的設計重點,把夯錘在對應高度能夠產生的能量和夯錘的質量進行確定,按照單機夯擊能=m×h的公式,對夯錘的下落距離進行精確的計算。在施工現場,強夯機和夯錘達到指定位置以后,有關測量人員必須要憑借對應的測量技術,精準對夯錘的落距進行測量,并根據工程實際情況,對夯錘的落地距離開展微調。保證每一次夯擊所產生的能量符合該高速公路工程的相關技術要求。在該工程當中,所采用的夯錘質量為10 t,懸吊高度為10 m。
2.2.3 點夯施工技術重點
在點夯作業當中,技術人員必須要吊起夯錘到達指定的高度,在做完該工作以后必須要開展脫鉤作業,憑借夯錘對地面進行擊打,并對夯錘頂面的高度進行測量,把夯錘到達指定位置之后頂部標注高度進行減去,之后運算所得出的數值即為夯錘在擊打路基過程當中的夯沉量,憑借多次的夯擊后,便能達到對應的夯擊量要求。
2.2.4 開展夯坑回填時的技術要點
做完點夯施工之后,技術人員需要使用推土機把夯坑周邊的夯土推到夯坑當中,并讓夯坑當中的夯土高度,超過周圍高度10 mm左右,之后采用重型震蕩壓路機對夯坑進行壓實作業,保障在降水之前把夯坑當中的夯土壓實到符合規定要求的平整度,由此方便下一個施工作業步驟的開展。
2.2.5 夯實后的檢測
在路基強夯施工作業完成之后,施工單位還需要憑借一套完善的后期檢測作業來對工程質量進行檢查。施工單位需要在指定的時間當中對地基質量開展檢查,在針對沙性土壤地基和碎石地基進行檢測的過程當中,檢測間隔時間宜控制在1~2周以內,黏性土壤和粉質土壤的檢測時間間隔,宜控制在3~4周以內。在該工程當中,路基以沙性土壤和碎石為主,因此施工單位選擇了每間隔7 d開展一次強夯質量檢測。
基于以上施工細節,施工單位為了對強夯法在該工程當中的使用效果進行檢查,憑借試驗段施工,該段位只需要開展強夯補壓就能夠實現壓實的目的。工程試驗段選擇了K709+500~K709+600,該路段設計為填土路基,在填筑深度達到1.5 m之后,開展強夯補壓作業,觀測點深度為20 m,一個斷面建立3個沉降點。
根據質量檢測,強夯夯錘沖擊符合設計要求,強夯法在進行正確的使用之后,確實顯著提升了該路段的地基整體質量。在完成該工程所有的路基施工以后,還必須要安排專業的檢測人員對工程質量開展仔細的檢查,并做好數據收集工作,最終讓高度公路路基質量和規定的要求相匹配,這對于保障該高速公路的整體質量,有著十分重大的意義。
通過筆者多年的道路路基施工經驗,介紹了強夯法的相關概念和優勢,并通過工程實例和技術細節描述,詳細論述了強夯法在高速公路路基施工過程當中的正確使用方式,在案例當中,不難發現,強夯法技術雖然較為簡單,但是施工人員必須要針對相關技術細節做好對應的工作,只有這樣,才能讓強夯法發揮出最佳的效果,并增強高速公路路基的整體質量。
[1]來洪彬.強夯法在高速公路路基施工中的運用研究[J].科技創新與應用,2016,19:222-223.
[2]宋立龍.高速公路路基施工中強夯法技術的應用[J].黑龍江科學,2014,01:112.