李紹沛
摘 要:隨著我國社會經濟的不斷發展,交通運輸與區域經濟得到蓬勃發展,汽車保有量持續增加,對公路橋梁通行性能的要求也越來越高。目前,我國部分道路建成時間已久,且存在不同程度的公路病害,不僅影響美觀,不利于城市建設,而且掣肘了國家邁進現代化社會的步伐,在一定程度上阻礙了經濟發展。針對這一狀況,我國政府和基建部門正在逐步提升對公路路基的拓寬力度。強夯技術是公路路基拓寬施工中應用最為廣泛的施工工藝,其不僅使用率高、適用性強,而且有利于提高公路穩定性。基于此,文章就強夯技術的作用原理、影響因素及工藝要點控制策略展開研究,以期在公路拓寬施工中不斷完善該項技術,規避施工過程中的一系列問題,從而提高施工質量和效率。
關鍵詞:公路工程;路基拓寬;強夯技術;施工工藝
中圖分類號:U416.1 文獻標識碼:A 文章編號:1674-1064(2021)01-100-02
DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.043
近年來,隨著我國汽車保有量的不斷增加和區域經濟的快速發展,各地區經濟往來日益頻繁,一些建成已久的公路出現了一定程度的公路病害,公路的通行服務性能已經不能滿足現代化發展的需求。近年來,為了提高公路的施工質量,使其創造更為豐富的社會價值和經濟價值,政府管理部門從經濟角度和社會發展角度加以考量,逐步提高對公路路基拓寬工程的重視程度。
軟土地基是我國公路工程建設過程最為常見的路基類型,因此在實際施工中需要有針對性地進行地基處理,保證路基拓寬工程符合公路建設的施工質量要求。以目前我國公路橋梁施工的發展情況來看,很多施工建設單位都采用強夯技術進行施工,該技術成本低、使用率高、適用性好且質量有保證,因此被廣泛應用于公路路基拓寬的施工中,實現對軟土地基的加固處理,從而增強公路路基的強度和剛性,提高其穩定性和荷載能力。但在實際應用中,受到的干擾因素較多,影響技術作用的發揮效果。為保證技術應用質量,本文將圍繞強夯技術的工作原理,探討強夯技術的影響要素和應對策略,旨在提高強夯技術在公路路基施工中的應用效果,助力我國公路施工技術健康發展。
1 強夯技術的工作原理
強夯技術又名動力固結法,是建筑工程領域常用的施工工藝。因其技術成本較低、施工效果良好而被廣泛應用于公路工程的道路路基施工。土是由固體顆粒、水和氣體三部分組成的三項體系。土體在重錘的作用下將土體中氣體排出,在夯點周圍出現徑向裂縫,形成軟土中空隙水的滲透通道,為超靜水壓力的消散創造了條件,相當大的夯擊能轉化為土體的壓縮變形,隨著夯擊能的積累,土體強度獲得提高。該項技術正是以這樣的工作原理改善地基承載力,減少沉降。
2 公路路基施工中強夯技術應用的意義
公路路基是公路的基礎結構和重要組成部分,其施工質量的好壞直接影響道路的使用性能,對公路創造社會財富具有重要影響意義。因此,在公路路基拓寬施工中,利用強夯技術對路基進行處理,不僅能夠達到對地基的加固效果,保證工程質量,而且能在一定程度上提高施工效率,降低施工成本,保證工程的經濟效益。強夯技術的應用主要是發揮自由下落的沖擊作用,消除土體結構的顆粒縫隙,增強地基土質的擠密度,達到土地固結的效果。可以說,對于某些特定土質的公路路基應用該技術,在很大程度上提高了公路路基的施工效果,為保證整體工程的施工質量,加快施工進度,降低施工成本提供了先決條件[1]。
3 公路路基施工中強夯技術應用影響因素
3.1 路基土質及含水量
以往的施工經驗表明,強夯技術在應用過程中受到路基土質的影響較大,主要表現為:對非飽和土、雜質土、高填土等地基土質使用強夯技術時,強夯壓實效果與實驗結果基本相同,夯實效果較為良好,而對于飽和粘性土、土質過濕、過干、含水率較大都會對夯實效果產生負面影響。因此可以看出,公路路基的土質及含水量是影響夯實效果的重要因素,在使用強夯技術時,應結合工程特點,全面分析工程的水文地理條件,做好相關的土石方挖填工程、排水工程,對夯實技術的應用要做好質量把控,保證強夯施工的質量。
3.2 強夯機施工參數
在公路路基拓寬工程的實際出發,強夯加固技術的應用對保證工程施工質量和施工效率大有裨益。在現場施工環節,施工機械的選擇及參數設置是影響技術應用效果的重要因素。若想發揮強夯技術的動力固結作用,選擇適配噸位的施工機械,并選取與之相匹配的夯錘顯得很有必要。此外,夯錘的形狀不同也會造成夯實效果的迥異,因此施工技術人員一定要充分結合工程的特點和施工需要,對不同地質地貌特征的施工地段采取不同的錘型進行操作,充分發揮強夯技術的壓實作用,提高公路路基的整體強度。
3.3 夯點布置
在公路路基拓寬工程的實際施工作業中,強夯技術的施工質量能否達到公路建設的要求,很大程度上是由施工技術人員布置的夯實點決定的。夯點布置是公路路基拓寬工程的重點和難點,施工技術人員需要結合施工路基土質類型,確定處理深度和施工位置。經確定后,以強夯機進行多次的擊打夯實完成壓實工作。在具體實踐過程中,要遵循“先主后次,先周邊后中間”的原則進行逐一夯實,避免在夯實過程中地基內部向外部擠出。值得注意的是,每次進行夯點布置時,相關工作人員應保證此次夯點位置與上次相錯開,從而提高施工效果,保強夯技術的應用對地基產生了加固作用。
4 公路路基施工中強夯技術應用控制策略
4.1 技術準備階段
公路路基拓寬施工應用強夯技術前,應做好以下幾方面的準備工作:一是前期做好地質勘測工作,對拓寬路段的水文地理環境、地貌特征、土質屬性等充分掌握,為強夯技術的應用提供參考依據;二是對施工路段的地表進行平整施工,清除雜草、垃圾、腐殖土,保證地基表面潔凈平整;三是根據地質勘測報告,選擇適合的強夯機械,并匹配適當規格的重錘,注意設置相應施工參數,進行調試作業,確保材料、設備、施工人員等滿足施工要求;四是熟悉施工附近環境,采取相應措施減少施工隊周邊環境的影響和干擾,同時,注意施工安全;五是選擇技術過硬的施工技術人員,保證其熟悉強夯技術的施工要點,對施工過程中出現的問題有敏銳的洞察力,減少施工出現嚴重的問題。
4.2 技術施工階段
在實際施工作業中,為保證技術應用效果,應從以下幾方面入手:一是碎石鋪設,對于部分原有路基為軟土地基的公路路基拓寬工程中,由于路基本身的強度低、承載能力弱,因此需要鋪設適當粒徑的碎石,以此改善路基的原有力學性質,使其滿足強夯技術的施工標準;二試驗段試夯,施工技術人員應根據地基土質、處理深度等確定夯點,將強夯機等機械設備運行就位,以10t~30t夯錘在6m~30m高度通過自有擊打作用對夯點進行試夯操作。根據夯實后檢測路基土體的擠密度和荷載力,確認夯實高度、錘擊次數等強夯技術參數;三是在實際開展強夯施工過程中,要嚴格做好夯點防線復核工作,夯實結束后對夯坑位置進行仔細檢查,發現位置不符要及時糾偏;四是夯實結束后,相關工作人員以水平儀檢測夯擊點的沉降量,保證路基的平整度確保拓寬路基與原路基在一個水平線上,使拓寬部分與原公路具有較高的整體性;五是責任分配,在實際強夯施工中,相關工作人員應將責任落實個人,提高工作積極性和主動性。同時應做好現場施工數據的記錄,總結施工經驗,為以后的相似工程施工提供技術參考[2]。
4.3 技術檢測階段
強夯技術施工結束后要經過相應的工程驗收,確保技術應用效果達到施工要求方可進行下一步的施工操作。強夯技術施工結束后,施工建設單位要主要進行以下幾個方面的檢測:一是內容檢測。技術實施后,相關技術人員對現場施工的數據、內容等進行記錄和檢測,對檢測中發現的不符合設計標準和要求的內容加以整改,如調整夯實參數、夯實次數、夯實高度等,保證工程建設的質量;二是時間控制。強夯技術實施后,路基的強度會隨著時間的延長恢復自身的力學特征,因此相關人員應結合路基土質特點定期對路基進行質量檢測,從而控制路基強度恢復的時間;三是數量控制。施工路段土質不均勻、施工環境復雜等會影響強夯技術的施工效果,因此在強夯施工結束后,應視施工地段土質特點及環境復雜程度對強夯處理后的路基設置不少于3個監測點,全面落實檢測工作,確保強夯技術的應用能對路基產生加固的效果。
5 結語
縱觀我國的建設領域,強夯技術作為一種行之有效的施工技術,以其獨特的優點被普遍應用于公路橋梁工程的施工中,其利用重錘自由沖擊的作用對公路路基進行反復捶打,不僅可以提高公路路基的使用性能,滿足路基拓寬的建設需要,而且可以在一定程度上提高工程的經濟效益,適應我國公路路基建設的發展潮流。但在實際應用過程中,其施工效果也受到眾多因素的影響,因此,從施工技術準備階段到完成檢測階段,施工技術人員應該層層把關,確保施工工藝的質量標準符合公路路基拓寬工程的施工要求,通過掌握強夯技術,提高路基拓寬施工質量和建設效率。
參考文獻
[1] 湯銘杰.公路路基拓寬施工中強夯技術的應用[J].建材與裝飾,2018(08):232-233.
[2] 尤修繁.公路路基拓寬施工中強夯技術的應用研究[J].低碳世界,2019,9(04):274-275.