黃冠標
(佛山市盛建公路工程監(jiān)理有限公司,廣東 佛山 528000)
淺談高速公路施工中強夯路基監(jiān)理
黃冠標
(佛山市盛建公路工程監(jiān)理有限公司,廣東 佛山 528000)
由于高速公路建設(shè)要求高、工期短、點多面廣范圍大,在施工中需要不斷創(chuàng)新,運用新技術(shù)、新工藝成為必然。近年來,強夯路基技術(shù)在高速公路中廣泛使用,并且取得了一定的效果。文章結(jié)合廣東某高速公路強夯法的施工監(jiān)理進行探討。
高速公路;強夯法;監(jiān)理;控制措施
廣東某高速公路即為國家高速公路網(wǎng),其地質(zhì)多為濕陷性黃土,地層主要以第四系沖積層為主,I級、Ⅱ級及Ⅱ級以上非自重濕陷性黃土和自重濕陷性黃土路段較多。濕陷性黃土作為一種特殊土體,其特殊性從力學角度考慮突出表現(xiàn)在它的結(jié)構(gòu)性、欠壓密性和濕陷性3個方面。濕陷性黃土遇水時,土體強度顯著降低,在飽和自重壓力或附加壓力和自重壓力的共同作用下,往往具有突然下沉的性質(zhì),導致公路工程發(fā)生破壞。采用強夯加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土是基于動力密實的原理,即用沖擊型動力荷載,使土體中的孔隙減小,土體密實,從而提高地基強度。濕陷性黃土,其濕陷是由于內(nèi)部空隙多,膠結(jié)強度差,遇水微結(jié)構(gòu)強度迅速降低而失穩(wěn),造成空隙崩塌而引起附加沉降。用強夯法處理濕陷性黃土破壞其結(jié)構(gòu),使微結(jié)構(gòu)在遇水前崩塌,減少其空隙,提高地基土強度。
此高速公路針對濕陷性黃土的類型和特點,設(shè)計的夯擊能有1 000 kN·m、1 600 kN·m兩種。夯點間距4 m,正方形布置,間隔跳夯,單擊最后兩擊夯沉量不大于50 mm,點夯后以1 000 kN·m夯擊能滿夯,夯印彼此重疊搭接,滿夯兩遍,強夯施工完成后進行正常路基填筑。作為監(jiān)理工程師首先要熟悉設(shè)計文件對強夯法的要求,并了解濕陷性黃土的性質(zhì),進而制定科學有效的控制措施進行監(jiān)督管理,下面從幾方面闡述監(jiān)理的控制措施。
(1)夯擊能公式為:
式中:E:單點夯擊能,kN·m;
M:錘重,kN;
H:落距,m。
(2)由夯擊能公式可以確定,夯擊能是由錘重和落距決定的。錘的質(zhì)量越小,則落距越大,當落距接近或超過起重機的提升高度時,起重機的穩(wěn)定性和安全性不能保證,則不能操作。相反,錘的質(zhì)量越大,則落距越小,但是錘的質(zhì)量達到起重機的功率提升極限時,仍不能操作。所以根據(jù)普遍的起重機功率情況以及以往的施工經(jīng)驗,選擇錘重在15~20 t之間為宜。本次強夯選擇的錘重為15 t。
(3)設(shè)計的夯擊能為E1=1 000 kN·m,E2=1 600 kN·m,則對應的落距為:
H2=E2/M=1 600/(15×10)=10.67 m(質(zhì)量和重力的換算取g=10 kN/kg)
經(jīng)檢驗,這種提升高度能滿足起重機的機械性能和安全性能的要求。
(1)檢驗夯錘,采用地磅稱量夯錘質(zhì)量;夯錘設(shè)置上下貫通的排氣孔;錘底直徑2.0~2.5 m;用油漆在錘側(cè)寫明有關(guān)夯錘的各種物理量并編號。
(2)檢查起重機的功率是否與設(shè)計夯擊能及錘重相匹配,一般要求25 t以上為宜,吊臂長度必須滿足提升夯錘高度的要求;測量吊臂長度,固定吊臂與水平面的夾角;在吊臂側(cè)面畫上平行醒目的水平刻度線,以便監(jiān)測夯錘的起吊高度。
(1)根據(jù)設(shè)計夯擊能的級別,選擇有代表性的地段進行試夯。
(2)試夯監(jiān)測:用水準儀測量夯錘頂面相對高差,每夯擊一次,測量并記錄一次,直至最后兩次沉降差在50 mm之內(nèi),并加夯一次,再記錄相應結(jié)果。連續(xù)監(jiān)測10點或10點以上,對數(shù)據(jù)進行分析,看沉降差在50 mm之內(nèi)的夯擊次數(shù)普遍是多少,確定夯擊次數(shù)N。
(3)根據(jù)確定的夯擊次數(shù)N,確定測量時機即為(N-1)次和N次,兩次沉降差在50 mm之內(nèi),夯擊滿足設(shè)計要求,大于此差值,則增加夯擊次數(shù),直至滿足設(shè)計要求。
(4)對以上監(jiān)測結(jié)果形成試夯報告,再根據(jù)設(shè)計要求、設(shè)備操作要求,形成完整的施工工藝。
對現(xiàn)場所有參與強夯施工的施工員和技術(shù)員進行技術(shù)交底,使施工人員掌握設(shè)備的操作要求和強夯的工藝流程,使技術(shù)員掌握如何檢測,同時掌握設(shè)計的要求及合格的標準,以便現(xiàn)場隨時指導施工。
(1)對強夯段落清理整平,現(xiàn)場監(jiān)理人員按照路基清表的要求進行檢查。檢查是否清除草皮、垃圾、腐殖土等不符合要求的土及雜物,檢查段落平整程度是否滿足起重機的作業(yè)要求。
(2)放線布點,測量地面高程。現(xiàn)場監(jiān)理人員按照設(shè)計圖紙的布點尺寸間距進行檢查核對,對地面高程測量進行抽測,作好相應記錄。
(3)起重機(夯錘)就位,現(xiàn)場監(jiān)理人員再次核對夯錘質(zhì)量、夯錘起吊高度是否與本段落設(shè)計的夯擊能級別相符。
(4)點夯施工,現(xiàn)場監(jiān)理人員應進行全過程旁站。旁站時,按照試夯報告總結(jié)的數(shù)據(jù)進行控制,根據(jù)確定的夯擊次數(shù) N,測量(N-1)次和N次的沉降差,兩次沉降差在50 ram之內(nèi),夯擊滿足設(shè)計要求,大于此差值,則增加夯擊次數(shù),直至滿足設(shè)計要求。
(5)滿夯施工,現(xiàn)場監(jiān)理人員進行全過程旁站。點夯完成后,用推土機將夯坑推平,測量夯擊后地面高程,用1 000 kN·m夯擊能進行滿夯,夯印彼此重疊搭接,滿夯兩遍,將地表松土層夯實,再測量夯后地面高程。
(1)監(jiān)理方面除了安排現(xiàn)場監(jiān)理人員旁站外,駐地工程師或?qū)I(yè)工程師還應加大巡視檢查頻率,駐地工程師在特殊時間(如吃飯、換班、夜間等)組織人員進行突擊抽查。在旁站監(jiān)督、巡視檢查和突擊抽查中可采取遠近交替、明暗互補,在施工人員心理形成隨時有監(jiān)理工程師在現(xiàn)場監(jiān)督的氛圍,從而切實有效的保證施工質(zhì)量。
(2)監(jiān)理指令。在旁站監(jiān)督、巡視檢查和突擊抽查中,發(fā)現(xiàn)的一般問題可采取口頭指令要求施工單位進行改正,必要的下發(fā)書面指令,要求施工單位整改并作出書面回復,嚴重的問題則下發(fā)停工指令或返工指令。
(3)召開專題工地會議。由駐地工程師召集施工單位項目總工程師、現(xiàn)場施工技術(shù)負責人和施工負責人,必要時請總監(jiān)代表和建設(shè)單位代表參加,針對強夯施工中出現(xiàn)的質(zhì)量和管理問題進行討論分析,提出解決問題的措施,確定下一步工作的具體安排和要求。
(4)記錄。旁站監(jiān)理應作好監(jiān)理日志、旁站記錄以及現(xiàn)場的檢測數(shù)據(jù),以便對施工單位工程內(nèi)業(yè)資料核對和簽認。
(1)施工前應查明場地范圍內(nèi)的地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置及標高,并采取必要的措施,避免因施工而造成的損壞。
(2)當強夯施工所產(chǎn)生震動對臨近建筑物或精密儀器設(shè)備會產(chǎn)生有害的影響時,采取挖隔振溝等隔振或防震措施。
(3)對于含水量過低的土層,可在夯前采用注水增濕的方法,使設(shè)計夯擊影響深度內(nèi)的土層基本上達到最佳含水量,從而確保夯擊加固的效果。
(4)本合同段強夯方法設(shè)計為跳夯,所以對于含水量大于最佳含水量2~5個百分點的土層都適用;但對于含水量大于最佳含水量5個百分點的土層就要求采取墊層排水措施處理或改變設(shè)計處理方案。
(5)夯擊沉降量明顯小時,應挖深坑查明地質(zhì)情況,如濕陷性黃土層明顯變淺,采用減少夯擊能或不做夯擊處理,以防損壞夯錘。
(6)夯擊沉降量明顯大時,應查明情況,如是地層中有空洞,采用回填夯實或其他方法妥善處理;如是平整場地時低處松土過厚,則增加夯擊次數(shù),達到夯實效果。
強夯法施工在高速公路取得了良好的效果,達到了設(shè)計要求的相關(guān)技術(shù)指標。通過對強夯法施工的全過程監(jiān)理,作為監(jiān)理工程師有著深切的體會:強夯法是處治濕陷性黃土地基的有效措施;監(jiān)理工程師運用科學有效的監(jiān)理措施是非常必要的;監(jiān)理工程師了解不良地質(zhì)的土質(zhì)特點,掌握強夯施工的工藝要點是進行現(xiàn)場監(jiān)理的重要依據(jù);監(jiān)理工程師的過程監(jiān)控是保證強夯質(zhì)量的重要保障。
Discusses in the Highway Construction Strong Hang Roadbed Overseeing
Huang Guanbiao
Because the highway construction requests, the time short, to select the broad scope high to be big, needs to innovate unceasingly in the construction, utilizes new the technology, the new craft to become inevitably.In recent years, strong hang roadbed technology in highway widespread use, and has obtained certain effect.The article unifies Guangdong some highway strong hang method construction overseeing to carry on the discussion.
highway; strong hang law; overseeing; regulatory measures
U415.1
A
1000-8136(2011)03-0101-02