強夯施工技術(shù)在高填方路基工程中的實踐

袁彪

強夯施工技術(shù)在高填方路基工程中的實踐

袁彪

隨著國家改革的不斷深化，社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平的整體提高，城市化進程的日漸加快，國家對高速路網(wǎng)的規(guī)劃日益完善，路橋工程事業(yè)的規(guī)模不斷擴大；各省各地區(qū)也在積極地加快基礎(chǔ)建設(shè)速度，對關(guān)系人們?nèi)粘３鲂兴璧墓贰㈣F路進行全面提前修建，路橋工程施工技術(shù)和施工質(zhì)量的要求也在不斷提高。目前，建筑所面臨的高填深挖的路基比比皆是，路堤沉降量過大，待建的路橋工程高填方路基項目越來越多，施工難度加大。眾所周知，在路橋施工工程中，高填方路基結(jié)構(gòu)對穩(wěn)定性和固定性的要求非常高，通過對高填方路段路基強夯處理可以提高路基的強度及壓實度，滿足公路工程的需求，確保高填方路基在公路工程中良好的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，減少不均勻沉降及道路病害，保證高填方填筑質(zhì)量。以下通過對高填方路基處理強夯施工技術(shù)的重點要點以及實施過程中質(zhì)量和安全控制規(guī)程進行簡要闡述，為提高高填方的路基處理質(zhì)量提供基礎(chǔ)的技術(shù)依據(jù)。

一、強夯法的概述

強夯法即強力夯實法，是上世紀60年代法國Menard技術(shù)公司首創(chuàng)并投入到施工應用中的，強夯法是利用大型履帶式起重機將一定重量的重錘從一定的高度自由落下產(chǎn)生巨大的沖擊能量，短時間內(nèi)對土進行強力夯實，迅速提高地基的承載能力及地基的壓縮模量，使土顆粒更加緊密，形成比較均勻的、密實的地基，并在一定深度內(nèi)改變了地基土的孔隙分布。強夯法又稱動力固結(jié)法，這種由重力勢能轉(zhuǎn)化成的動能在轉(zhuǎn)化為各種波形后，使得地基的土體被強制重新排列，通過壓縮、振密、排水固結(jié)以及預壓變形，讓土體達到良好的穩(wěn)定狀態(tài)，從而達到對地基的加固目的；我國于上世紀七十年代末引進這項技術(shù)后被迅速推廣應用；強夯法施工已被廣泛運用到機場、大型工業(yè)區(qū)、大型核電站、學校、高速公路、鐵路、港口填海等基礎(chǔ)加固工程；具有操作設(shè)備簡單、施工工期短、使用范圍廣、施工效果明顯、施工成本低等優(yōu)點。

二、強夯法的工程應用

高填方路基多由大量濕陷性黃土構(gòu)成，首先要確保黃土穩(wěn)定固結(jié)后，才能安排高填方路基施工，起重機將夯錘提升到適宜的高度后自由落下時的重力對黃土表層產(chǎn)生巨大沖擊，在路基全范圍內(nèi)均勻?qū)嵤c夯和滿夯，壓實黃土結(jié)構(gòu)將路基整理平整，保證高填方路基的強度，通過對強夯技術(shù)的應用，能有效解決黃土的濕陷性問題，大大提高對高填方路基的加固要求。

三、強夯法路基施工工藝步驟

1.清理施工現(xiàn)場，安排工作人員清理清除高填方施工現(xiàn)場的垃圾、雜物、樹枝、大石頭等障礙物，保證地面平整，起重機得以順利移動通行；并對現(xiàn)場施工管線進行夯擊點位置標示，設(shè)置好水準點，同時做好必要的安全防護措施；2.通過試路鋪筑的攤鋪及碾壓，確定強夯參數(shù)，擬定夯擊施工順序，根據(jù)路基的填筑高度、地下水的水位程度、填筑材料進行綜合確認設(shè)計方案的可行性，確保方案能滿足現(xiàn)實路況的施工需求，保證工期；3.起重機入場就位，測量夯錘高度，對準夯點位置后將夯錘起吊到預定高度，待夯錘脫鉤自由落下后放下吊鉤，再次確認錘頂高度；強夯時，采取水準儀進行輔助測量，如發(fā)現(xiàn)有因坑底傾斜造成夯錘歪斜的現(xiàn)象時，要及時填平坑底，預防強夯時出現(xiàn)偏差；4.按照先夯第一排，然后第二排的順序依次進行點夯作業(yè)，一遍夯擊完成后接著將夯坑填平再重復第一次的步驟，前后兩次夯點的夯擊次數(shù)以最后兩擊的平均沉降量為控制標準，通常情況下第一遍約為5～7次，第二遍點夯約為4～6次，夯點呈6X6的梅花型分布狀，夯擊時，要詳細記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，作業(yè)中若周圍地面出現(xiàn)過大隆起時，證明夯擊數(shù)少于預先設(shè)計的錘擊數(shù)，應適當增加點夯遍數(shù)，避免因夯擊不合理而發(fā)生的隆起，最后以每點夯擊3次頻率進行滿夯夯實表面，高填方路基通常在填筑到4～5米的時候進行一次強夯；5.用灰土進行封閉；6.邊坡加固；7.避免冬季施工。

四、施工過程中的安全生產(chǎn)措施

1.夯施工時需采用帶有自動脫鉤裝置的履帶式的起重機，在臂桿端部設(shè)置輔助門，防止落錘時機架傾覆，在起重機臂桿和門架明顯標識出垂直高度，吊臂下嚴禁站人，選用鑄鐵圓形夯錘，并在強夯前同監(jiān)理人員測量錘底直徑，過磅夯錘重量；

2.安全生產(chǎn)的核心，領(lǐng)導層首先要對安全生產(chǎn)管理有足夠正確的認識，重視安全管理工作，防患于未然，加強對施工作業(yè)人員的安全意識培訓，通過聘請專業(yè)人員對員工進行重點難點講解，規(guī)范操作要領(lǐng)等對員工進行技能培訓，特殊工種需持證上崗；搜集相關(guān)安全事故案例，組織員工觀看、思考，并做出書面的分析和總結(jié)，定期對現(xiàn)場和生活區(qū)進行安全生產(chǎn)檢查和考核，從思想到行為全面強化員工的安全意識；成立專門的安全監(jiān)管部門及工地搶險救護隊，加強施工現(xiàn)場監(jiān)管力度，全面佩戴防護用品，對現(xiàn)場施工行為和驗收過程進行規(guī)范與管控，定期對施工設(shè)備和設(shè)施進行檢查、測試和保養(yǎng)工作，落實每個環(huán)節(jié)的安全檢查工作，保證施工安全用具及設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時提出并整改和處理，提高安全管理的執(zhí)行效力，減少和杜絕安全事故的發(fā)生，制定并出臺《安全獎懲操作規(guī)范》對違規(guī)操作以及不合理施工現(xiàn)象進行嚴厲懲處，將責任落實到人，增加安全生產(chǎn)管理賞罰的可操作性和針對性。

五、質(zhì)量保證及環(huán)境保護

根據(jù)工程項目的要求，成立質(zhì)量管理領(lǐng)導小組，貫徹執(zhí)行質(zhì)量體系文件，從各工序的施工過程到質(zhì)量驗收進行全過程管理，詳細記錄施工過程中各項測試數(shù)據(jù)和施工設(shè)備的參數(shù)狀況，確保施工過程標準化、規(guī)范化；健全和完善質(zhì)量保證體系，將質(zhì)量目標落實到個人，讓個人收入與質(zhì)量指標直接掛鉤，增強員工的責任感和質(zhì)量意識；以灌砂法檢測路基壓實度，檢驗路基平整度直至路基表面壓實無輪跡為止，路面無縱橫裂縫，用彎沉試驗車檢測路堤頂面的彎沉值，檢驗邊坡坡度外形質(zhì)量，路基整體穩(wěn)定無差異變形；強夯施工過程中注意生態(tài)的保護，施工結(jié)束后做好復耕還田和恢復植被的工作。

六、結(jié)語

高填方路基與普通路基相比，由于軟土具有明顯的流變性，其固結(jié)速度相當慢，對施工技術(shù)的控制相對復雜，在公路路基工程的施工過程中，經(jīng)常會遇到軟土路基地段，一經(jīng)攪動，其結(jié)構(gòu)遭到破壞，固結(jié)的強度會迅速降低，再在行車負載的作用下，極易出現(xiàn)路基沉降；強夯法不僅能有效提高地基土的強度，降低其壓縮性，還能很好地改善抗振動液化的能力和消除土的濕陷性；因此，強夯法不僅適用于處理碎石土、砂土、粉土、黏性土、雜填土和素填土地基，還可用于處理可液化砂土地基和濕陷性黃土地基。黃土作為形成地表覆蓋層的次生物質(zhì)，其分布相當廣泛，我國黃土覆蓋面積多達60萬km2，占國土面積的6%以上，其中西北黃土高原是我國濕陷性黃土最集中的地區(qū)。因此，對濕陷性黃土的處理以及技術(shù)和經(jīng)濟上的探討，是一個既現(xiàn)實而又迫切需要解決的問題，經(jīng)過多年的工程施工實踐及強夯設(shè)備的不斷改革更新，強夯法施工已被廣泛運用到我國各類大型的工程基礎(chǔ)加固建設(shè)中，強夯法處理濕陷性黃土地基技術(shù)在建設(shè)中大量運用并取得巨大的成就；規(guī)劃好公路工程高填方路基的施工技術(shù)與工藝，促使高填方路基技術(shù)達到規(guī)范的標準，全面落實質(zhì)量控制工作，杜絕在高填方路基中出現(xiàn)質(zhì)量問題，優(yōu)化公路工程的運行環(huán)境，保證公路交通通行的質(zhì)量。

四川省建筑機械化工程公司）