【摘 要】 筆者根據(jù)實(shí)例介紹強(qiáng)夯技術(shù)在路基拓寬施工的應(yīng)用，通過強(qiáng)夯技術(shù)的應(yīng)用有效地解決了新、老路基結(jié)合不緊而導(dǎo)致路基容易出現(xiàn)滑移面和不均勻沉降的現(xiàn)象，有效地保證了路基質(zhì)量，消除了路基病害的發(fā)生，取得了良好的效果。

【關(guān)鍵詞】 道路工程；路基；拓寬施工；強(qiáng)夯技術(shù)；應(yīng)用

1、前言

某一級(jí)公路屬320國道的一段，路線東起樟樹市，路線全長(zhǎng)129.5km，該項(xiàng)目為二級(jí)公路拓寬改造施工項(xiàng)目，其中沿老線路進(jìn)行拓寬的路段長(zhǎng)約105.8km，2008年7月開工建設(shè)，2009年2月建成通車，總工期8個(gè)月。老線路段主要沿原路基兩邊加寬，由于在老路基和新填路基面之間會(huì)接合不緊，容易產(chǎn)生滑移面和透水通道，如不補(bǔ)強(qiáng)處理就易產(chǎn)生滑移、沉降等工程質(zhì)量隱患。我們通過對(duì)多種補(bǔ)壓方案的比較，并就施工方法、成本、進(jìn)度和補(bǔ)壓效果等指標(biāo)的對(duì)比分析，確定采用強(qiáng)夯補(bǔ)壓是最理想的方法，本文通過實(shí)例介紹強(qiáng)夯作用原理、技術(shù)參數(shù)和施工方法，為今后類似項(xiàng)目強(qiáng)夯技術(shù)的應(yīng)用提供借鑒。

2、強(qiáng)夯施工技術(shù)方案

為有效地消除新、老路基結(jié)合部位滑移和不均勻沉降的質(zhì)量隱患，達(dá)到路基加固處理的目地，根據(jù)對(duì)施工方法、成本、進(jìn)度和補(bǔ)壓效果的對(duì)比分析，全線新老路基結(jié)合部位補(bǔ)壓采用強(qiáng)夯方式。

2.1 強(qiáng)夯法作用原理

強(qiáng)夯法是指將重錘（一般錘重10t～40t）提到高處使其自由落下夯擊土基，利用其動(dòng)能作用于土基，從而使土基的強(qiáng)度提高，壓縮性得到降低的方法（如圖1所示），使軟土路基密實(shí)并達(dá)到基本穩(wěn)定。

2.2 強(qiáng)夯法施工技術(shù)參數(shù)

我們選擇了具有代表性的K883+300～+600作為試驗(yàn)段，該路段填土高度2～5m。根據(jù)強(qiáng)夯經(jīng)驗(yàn)（公式P=W×h；落距h=6.6m，錘重W=15t）以單擊夯擊能H為1000kN·m為判定強(qiáng)夯效果并確定夯擊參數(shù)，通過對(duì)強(qiáng)夯后密實(shí)度、沉降量與經(jīng)濟(jì)等指標(biāo)的比較，確定了強(qiáng)夯設(shè)備和施工工藝的主要參數(shù)：

⑴按單排相隔布置夯擊點(diǎn)，在路基施工至下路床（距路基頂面30cm），對(duì)新老路基結(jié)合部位按圖2所示對(duì)交接面進(jìn)行強(qiáng)夯施工，強(qiáng)夯后再進(jìn)行上路床的施工；

⑵落距h=6.6m，錘重W=15t，點(diǎn)夯擊能1000kN·m。根據(jù)強(qiáng)夯有效加固深度公式計(jì)算得到有效加固深度為3.5m，符合加固深度要求；

式中：H為有效加固深度m；本項(xiàng)目按錘重W=15t，落距h=6.6m，錘底面積A=4.9m2，土體的干容重量rd=1.75t/m3，土體含水量ω=5%取值計(jì)算；

⑶點(diǎn)夯擊間距定為3.0～5.0m，點(diǎn)夯4～5擊，點(diǎn)夯后再進(jìn)行滿夯，滿夯1～2擊，夯印搭接為錘底面積的1/4，且連續(xù)進(jìn)行；

⑷采用帶摩擦離合器的撫順產(chǎn)的履帶式起重機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)為起重機(jī)重心低、穩(wěn)定性好、不易壞、行走方便，起重能力大于30t；

⑸采用起重機(jī)自帶動(dòng)滑輪脫鉤裝置來起落夯錘，拉繩端固定在鎖柄上，另一端穿過轉(zhuǎn)向滑輪固定在懸臂桿底部橫軸上，當(dāng)夯錘起吊到要求高度，開鉤拉繩隨即拉開鎖柄，脫鉤裝置自動(dòng)開啟夯錘脫鉤下落，這樣既可以控制每次夯擊落距一致，又使用靈活方便，安全可靠；

⑹起重高度選用5～15m，以方便根據(jù)不同需要調(diào)整夯錘落距；

⑺選用圓形帶氣孔的夯錘，以使夯錘氣孔應(yīng)保持通暢，錘直徑2.5m；

⑻強(qiáng)夯位置：對(duì)填土高度大于2m小于8m新老路基結(jié)合部位沿直線方向強(qiáng)夯（如圖2所示），特殊路段或填土高度大于8m的則采用全幅夯擊；

⑼施工機(jī)械配置：每個(gè)強(qiáng)夯施工作業(yè)面設(shè)備與檢驗(yàn)儀器配備數(shù)量根據(jù)具體施工進(jìn)度來配置；

⑽強(qiáng)夯前后壓實(shí)度、沉降觀測(cè)成果顯示均符合要求，強(qiáng)夯前后動(dòng)力觸探觀測(cè)成果也符合要求，通過成果表可以看出，經(jīng)過強(qiáng)夯的路基密實(shí)度、穩(wěn)定性等指標(biāo)有較大的提高。

2.3 強(qiáng)夯法施工

2.3.1 施工準(zhǔn)備

⑴熟悉施工圖紙，定位放線；

⑵根據(jù)路基土質(zhì)、含水量、夯擊處理有效加固深度、壓實(shí)度等指標(biāo)通過試驗(yàn)來確定強(qiáng)夯參數(shù)；

⑶根據(jù)作業(yè)量或路線分布情況，合理確定作業(yè)隊(duì)伍數(shù)量，并做好作業(yè)隊(duì)伍操作人員、設(shè)備維護(hù)人員的技術(shù)交底和材料、易損配件的安排。

2.3.2 施工方法

⑴強(qiáng)夯施工采用履帶吊車配以支架、自動(dòng)脫鉤器、特別滑輪組吊鉤和圓臺(tái)形鑄鋼錘組成一套強(qiáng)夯機(jī)組，按設(shè)計(jì)要求對(duì)處理區(qū)的夯點(diǎn)、每點(diǎn)擊數(shù)等按確定的技術(shù)方案要求進(jìn)行有序的夯擊作業(yè)施工；

⑵每臺(tái)強(qiáng)夯機(jī)組，需配備強(qiáng)夯施工作業(yè)操作工人2～3名及1名測(cè)量記錄員，在夯擊施工時(shí)，觀測(cè)每個(gè)夯點(diǎn)的每擊夯沉量，在布置圖和強(qiáng)夯施工記錄上如實(shí)做好觀測(cè)記錄，并嚴(yán)格控制好最后兩點(diǎn)擊的平均夯沉量必須滿足要求作為關(guān)鍵控制指標(biāo)；

⑶強(qiáng)夯點(diǎn)夯施工，采用行夯擊法進(jìn)行夯擊作業(yè)，夯點(diǎn)打完，采用推土機(jī)推土填坑平整場(chǎng)地，再打兩遍滿夯即可；

⑷強(qiáng)夯的施工步驟為：①清理并平整施工場(chǎng)地；

②畫線標(biāo)出強(qiáng)夯位置，并測(cè)量場(chǎng)地標(biāo)高；

③強(qiáng)夯機(jī)就位，使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置；

④將夯錘起吊到預(yù)定高度，待夯錘脫鉤自由下落后夯擊，放下吊鉤（如發(fā)現(xiàn)坑底傾斜而造成夯錘歪斜時(shí)，應(yīng)及時(shí)用土將坑底找平）；

⑤重復(fù)步驟④，按規(guī)定的夯擊數(shù)及控制指標(biāo)，完成一個(gè)夯點(diǎn)夯擊；

⑥重復(fù)步驟③～⑤，完成全部夯點(diǎn)的夯擊，并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程，計(jì)算夯降量；

⑦用推土機(jī)將夯坑填平，并測(cè)量場(chǎng)地高程；

⑧最后按規(guī)定的夯擊數(shù)及控制指標(biāo)用低能量滿夯，將場(chǎng)地表層松土夯實(shí)，并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程；

⑨整理填寫強(qiáng)夯施工測(cè)量記錄，以備交工驗(yàn)收使用。

2.3.3 施工要點(diǎn)

⑴根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試夯的結(jié)果，確定強(qiáng)夯施工的各項(xiàng)參數(shù)；

⑵強(qiáng)夯作業(yè)前應(yīng)查明強(qiáng)夯范圍內(nèi)的地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置及標(biāo)高，采取必要的防護(hù)措施，以免因強(qiáng)夯施工而造成損壞；

⑶起重機(jī)行走和夯擊時(shí)，夯錘與起重設(shè)備之間的最有利位置是：“順向走車，橫向夯擊，上坡錘前，下坡錘后”；

順向走車：即起重設(shè)備吊錘行走時(shí)，錘在行走路線的中心線上。橫向夯擊：即夯擊時(shí)，起重臂軸線與履帶板中心線垂直。橫向夯擊避免了因多次起吊，前履帶板因圓弧面陷進(jìn)土中，改變了臂桿角度造成起吊困難的問題；上坡錘前：即起重設(shè)備上坡行走時(shí)，夯錘在行走方向的前邊；下坡錘后：即起重設(shè)備下坡行走時(shí)，夯錘在行走方向的后邊。

⑷夯擊時(shí)應(yīng)按試驗(yàn)和設(shè)計(jì)確定的強(qiáng)夯參數(shù)進(jìn)行，落錘應(yīng)保持平穩(wěn)、夯位應(yīng)準(zhǔn)確；

⑸夯擊坑內(nèi)積水應(yīng)及時(shí)排除，坑底上含水量過大時(shí)，可鋪砂石后再進(jìn)行夯擊。

2.3.4 強(qiáng)夯法施工進(jìn)度

按上述施工技術(shù)方案和規(guī)定要求作業(yè)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)每套設(shè)備1臺(tái)班施工沿路長(zhǎng)約400m，施工中應(yīng)根據(jù)路基施工進(jìn)度的需要合理安排施工順序，盡量減少大型設(shè)備的調(diào)遣次數(shù)。

2.3.5 強(qiáng)夯法施工驗(yàn)收

做好施工過程中的監(jiān)測(cè)和記錄工作，包括檢查夯錘重、落距、夯坑位置和每個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)和每擊和夯沉量等作為質(zhì)量控制的根據(jù)，強(qiáng)夯地基處理檢驗(yàn)實(shí)測(cè)項(xiàng)目應(yīng)符合施工規(guī)范要求。

3、結(jié)束語

強(qiáng)夯施工技術(shù)已越來越廣泛地應(yīng)用于公路工程施工，經(jīng)過對(duì)路基強(qiáng)夯可以有效地消除新老路基結(jié)合部位容易產(chǎn)生的滑移、下沉的病害發(fā)生。通過本次的公路強(qiáng)夯施工過程的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與項(xiàng)目一年多來運(yùn)營(yíng)情況來看，筆者認(rèn)為：

（1）采取強(qiáng)夯補(bǔ)壓法，既有施工見效快、施工方便、造價(jià)低等特點(diǎn)，又可以在短時(shí)間迅速完成路基工后沉降，同時(shí)對(duì)新老路基結(jié)合部位無法碾壓的死角進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)，從而保證了新填路基的穩(wěn)定。如今后公路建設(shè)出現(xiàn)碎石土、砂土、粉土和素填土需補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，采取強(qiáng)夯是非常有效的處理方法。由于強(qiáng)夯機(jī)械設(shè)備笨重，調(diào)遣搬運(yùn)困難，對(duì)于道路運(yùn)輸條件差的山區(qū)公路項(xiàng)目的應(yīng)用受到了一定的限制，在采用強(qiáng)夯方案前應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)地情況考慮設(shè)備搬運(yùn)問題；

（2）通過運(yùn)行三年多以來的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況與總結(jié)，強(qiáng)夯對(duì)路基作用是非常明顯的，有效地減少了路基不均勻沉降與路基開裂的現(xiàn)象發(fā)生，證明強(qiáng)夯技術(shù)方案應(yīng)用于公路路基拓寬改造是成功、有效的。

（3）由于施工的加寬部分為慢車道，基本上不通行車輛，單排相隔布置夯擊點(diǎn)具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)，如在高速公路改造或加寬部分為行車道時(shí)，則建議采用全幅夯擊，以確保路基行車的需要；

（4）通過試夯施工的總結(jié)，強(qiáng)夯夯擊能不易設(shè)定過大，過大的擊能反而擾動(dòng)落錘周圍已填筑壓實(shí)的土方，夯擊能應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、含水量、夯擊處理有效加固深度、壓實(shí)度等指標(biāo)通過試驗(yàn)來確定；

（5）通過本項(xiàng)目利用強(qiáng)夯技術(shù)處理臺(tái)背回填不密實(shí)的問題及處理后運(yùn)行情況的總結(jié)，我們認(rèn)為采用強(qiáng)夯法對(duì)構(gòu)造物臺(tái)背地基進(jìn)行處理是一種治理臺(tái)背跳車病害的有效方法，能夠減少甚至消除跳車現(xiàn)象；

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