徐 旭 華

(中鐵二十二局集團有限公司，北京　100040)

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高速公路強夯施工工藝探討

徐 旭 華

(中鐵二十二局集團有限公司，北京100040)

結合工程實例，介紹了強夯工程的設計及技術規(guī)范要求，并對強夯施工的準備工作、工藝流程及技術要求和施工注意事項進行了總結，提出了具體的質量控制和安全保證措施，以期達到既定的施工目標。

強夯施工，夯擊，質量控制，公路

1　工程概述

1.1工程項目簡介

本工程所處地形為平原地貌區(qū)，地勢平緩，地下水位較高，沿途分布有面積不等的內陸鹽漬土、淤泥類土等特殊巖土。本區(qū)夏季屬于濕熱多雨，降水量集中在6月～9月，12月至翌年3月逐步減小。本工程原地表地基承載力小，橋涵臺背大多采用強夯處理工藝，用以加速地表下土體固結，增大地基承載力。強夯處理面積10萬m2，工程量較大、工期緊，因此強夯工程施工難度較大。

1.2強夯工程一般規(guī)定

1.2.1設計要求

1)工藝試驗：強夯施工前需根據(jù)現(xiàn)場情況選擇具有代表性的地段進行強夯工藝試驗，通過試夯確定最佳施工工藝和參數(shù)。2)強夯施工前，需檢測地下水位情況，需保證強夯處理范圍內地下水位低于3.0 m。如地下水位不滿足要求，需采用輕型井點降水或其他降水方式進行降水。3)夯點布置：夯點布置應滿足設計圖紙要求。4)止夯條件：一般情況下，點夯夯擊數(shù)應不小于8擊，最后2擊平均夯沉量不大于5 cm，特殊地質條件下，經(jīng)監(jiān)理工程師批準，可根據(jù)現(xiàn)場試夯結果，在單點夯擊數(shù)不小于8擊的情況下，止夯條件調整為滿足最后2擊的平均夯沉量小于10 cm。不能將夯坑過深而發(fā)生起錘困難作為止夯條件。5)強夯施工時，夯坑周圍地面不應發(fā)生過大的隆起。6)施工中需記錄夯點夯坑每擊沉降量及原地表最終總沉降量。7)施工完成后，需采用標貫試驗或靜力觸探檢測方法對強夯后地基進行地基承載力檢測，檢測強夯地基處理效果是否達到設計要求。

1.2.2技術規(guī)范要求

1)施工前，選擇有代表性并不小于500 m2的路段進行試夯，確定最佳夯擊能、間歇時間、夯間距。2)強夯施工中應采取隔振、防振措施，消除強夯對臨近建筑物的有害影響。3)施工前應檢查錘落距，確保單擊夯擊能符合設計要求。4)夯擊時要逐擊記錄夯坑深度，當夯坑過深而發(fā)生起錘困難時，應停夯后向坑內填料直至坑頂，記錄填料數(shù)量，重復此過程直至達到規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標準，完成一個夯點的夯擊。5)按上述工藝由內而外，隔行跳夯擊打的原則完成全部夯點的施工。

2　強夯施工技術

2.1施工準備

1)安全、技術準備。a.組織施工技術員到現(xiàn)場考察，熟悉現(xiàn)場，做到圖紙實物的對應。b.施工前需對施工作業(yè)人員進行施工技術、機械操作規(guī)程及施工安全交底。

2)施工現(xiàn)場準備。a.按照合同技術規(guī)范及相關標準對于原地表清理的相關要求對強夯范圍內的原地表進行清理和平整。b.結合建設單位提供的地上附著物及地下管線等相關資料進行現(xiàn)場復核、勘察，特別是地方道路兩側或可能存在地下管線的位置要采取人工挖探坑的方法進行檢查，確認無誤后方可進行強夯施工。c.根據(jù)設計圖紙的施工范圍繪制強夯處理范圍及點位布置圖，點位需按夯擊遍數(shù)分別編號，并報監(jiān)理單位認可。現(xiàn)場控制點采用全站儀放樣，施工前先用白灰按照點位布置圖布設第一遍夯點，第一遍夯點施工后，布置第二遍夯擊點。d.施工前進行原狀土檢測，主要檢測土質類別、原狀土天然含水率，檢測后與設計文件對照，檢驗與設計文件是否吻合。具備檢測條件的可采用輕型動力觸探的方法對原狀土地基承載力進行檢測。e.探測地下水位高度，采用機械挖掘的方法檢測地下水位，如地下水位在3 m以上，則需要降水。降水可采用輕型井點降水，設置為封閉長方形，順路線每10 m～20 m橫路向設1排井點，順路線縱向設置3排井點，同時每排中的井點間距為2 m，井點降水管埋深不小于6 m，如降水達不到要求，可根據(jù)實際情況加密井點或采用其他降水方式。井點降水中心區(qū)域應設置獨立水位檢查點。f.安裝現(xiàn)場施工項目標示牌、安全、文明施工警示標識及警戒線等。g.水準控制點需設置在距強夯范圍最小距離50 m以外，并保護完善。水準測量置鏡點應在距落錘點位最小距離20 m以外，需根據(jù)現(xiàn)場影響情況及水準儀精度適時調整。

3)機械設備準備。a.施工主要機械設備有強夯機及推土機、平地機等輔助設備，機械設備進場前需進行進場前檢驗，確認機械設備型號、性能等是否滿足施工要求。b.強夯機在強夯施工前需進行夯錘重量、夯錘尺寸檢測，確認錘重及尺寸是否能滿足設計要求，并按照設計要求的夯擊能計算并設定夯錘落距。c.落距根據(jù)單擊夯擊能和錘重確定，即：錘重(kN)×落距(m)=單擊夯擊能(kN·m)。d.如在滿足設計夯擊能的條件下，夯錘尺寸與設計要求不符，則必需滿足夯錘底面壓強不小于設計要求夯錘計算底面壓強。e.夯錘落距確定后，用50 m鋼尺掛在強夯機的掛鉤上，提升掛鉤至計算高度(扣除掛鉤至夯錘中心的長度)，固定制動掛鉤的鋼絲繩，并在夯錘提升鋼絲繩上用紅色布條作標識，便于觀察和檢查制動掛鉤有無松動和移位。

2.2施工工藝流程

施工程序：1)清理并整平施工場地，標出第一遍夯點位置、并測量場地高程；2)夯前原位土試驗、地下水位檢測；3)調試機械、確定錘落距，起重機就位，并置于夯點位置；4)在錘頂面固定位置做測量標記點，測量夯擊前錘頂高程；5)起錘夯擊；6)夯擊一次后在標記點位置測量錘頂高程并計算本次夯擊沉降量；7)換夯擊點，重復3)步驟～6)步驟，完成本遍全部夯擊點的夯擊；8)用水穩(wěn)性好的粒料土(碎石土或石灰土)進行夯坑回填、壓實、平整，以便于第二遍夯擊時機械行走及防止雨水浸泡；9)間歇時間不少于7 d后，進行第二遍點位的夯擊，完成全部夯擊點，間歇時間不少于5 d后進行滿夯；10)強夯后1個月內進行地基承載力檢驗。

2.3施工控制要點和注意事項

1)夯擊遍數(shù)控制方法：a.夯擊遍數(shù)為點夯兩遍，低能量滿排夯擊兩遍，夯擊能滿足設計要求。b.夯點夯擊采用隔點跳夯施工，從線路中心向線路兩側進行，半幅沿路基橫向行走兩遍完成第一排夯點夯擊，第一排全部夯擊完成后按同樣的步驟進行第二排夯點夯擊，直至完成全部第一遍夯點施工；第二遍夯擊順序與第一遍相同。c.點夯完成后，以低能量滿夯，滿夯次數(shù)兩遍。滿夯采取低落錘多次夯擊，滿夯落距需按照設計夯擊能重新計算并設定，設定方法與點夯相同，滿夯錘印搭接要不小于1/4夯錘直徑。2)夯擊次數(shù)控制方法：a.強夯施工每一遍內各個夯點的夯擊次數(shù)不小于8次。b.施工中要隨時觀察夯坑周圍土體隆起情況及夯坑內土體情況。如個別夯點夯坑周圍土體隆起超出正常范圍或出現(xiàn)“彈簧土”、夯坑底面傾斜時應暫停施工，分析原因后可采取增加間隔時間、晾曬降低含水量、夯坑回填石灰土后夯擊等方法進行處置。c.不得因起夯困難而減少夯擊次數(shù)，如夯坑過深或土體含水量過大導致起夯困難，應采取增加間隔時間、晾曬降低含水量，夯坑回填石灰土后夯擊或更換夯錘等措施進行處理。d.在夯擊次數(shù)少于8次時，最后兩擊平均沉降量小于5 cm；夯坑周圍地面不應發(fā)生過大隆起；不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難作為止夯條件。3)夯擊遍數(shù)間隔時間控制方法：a.間隔時間取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時間，夯擊間歇時間應以設計要求的間隔時間為參考值，一般應不少于5 d，對于低液限粘土、粉土以不少于間隔7 d為宜。應按具體土質情況通過工藝性試夯確定。b.間隔時間必須滿足正常施工要求，以施工中夯坑不出現(xiàn)滲水、彈軟、夯沉量數(shù)據(jù)平穩(wěn)、與試驗段總結數(shù)據(jù)、參數(shù)基本吻合為準。c.如原位土土質發(fā)生較大變化時，應重新進行試夯試驗，確定夯擊遍數(shù)間隔時間。

2.4質量控制及檢驗

1)質量控制措施。a.嚴格按國家現(xiàn)行規(guī)范和設計要求組織施工，并嚴格遵守監(jiān)理程序。b.認真履行崗位責任制，做到分工到人、責任落實到人。c.認真編制工程施工技術方案、安全技術交底書，施工前對參加施工全體人員進行技術交底，做到方案必落實、落實必到位，標準化、精細化施工。d.加強測量控制，施工前要繪制強夯范圍示意圖、強夯點位布置圖，并報監(jiān)理單位認可且做好基準點的保護工作。e.詳細記錄每夯點的夯沉量、夯擊次數(shù)，并認真觀察土體隆起及地下水位變化情況，有異常時報監(jiān)理、業(yè)主及設計部門并提出處理意見。f.完善施工資料控制程序，做到施工前有交底、施工中有記錄、施工后有總結，每工作臺班及每工點施工完成后要及時進行資料整理和歸檔。采用班組交接檢查、質監(jiān)工程師檢查及監(jiān)理抽查的方式保證資料的真實性，并及時記錄、及時簽字確認。2)質量檢驗。a.強夯施工質量應符合JTG F10—2006公路路基施工技術規(guī)范規(guī)定。b.強夯施工完成后采用靜力觸探測試法對地基承載力進行檢測，檢測頻率為：強夯路段沿線路縱向路基寬度每100 m檢測2個點(或每2 500 m2檢測1個點)，每段不少于3個測點。地基承載力不符合設計要求時應補夯和采取其他有效措施。

2.5不利季節(jié)施工保證措施

1)雨季施工保證措施。雨季施工應做好氣象信息收集工作，夯坑應及時回填夯平，避免坑內積水滲入地下影響強夯效果；夯坑內一旦積水，應及時排出；若場地因積水浸泡，應延長孔隙水消散期，嚴重時應換土重夯。2)雨季施工保證措施。冬季表層凍土層較薄時，可不予考慮其影響，當氣溫過低，凍土層過厚時，應將凍土層擊碎或清除，再按照設計要求進行施工。

2.6安全及文明施工保證措施

1)安全施工保證措施。a.施工過程中應加強對夯錘、脫鉤器、吊車臂桿、起重索具、駕駛室防護網(wǎng)等的檢查，保證機具設備正常運轉。b.嚴格遵守強夯施工程序及要求，做到夯錘升降均速、平穩(wěn)，不得在高空長時間停留，嚴禁急升猛降。夯錘要對準夯坑，避免歪夯，禁止錯位夯擊，發(fā)現(xiàn)后應立即糾正。c.6級以上大風天氣、雨、霧、雪、風沙揚塵等能見度低時應暫停施工。d.在高壓線下施工時，要事先將電源切斷，并采取相應保護措施。e.現(xiàn)場設專人統(tǒng)一指揮，并設一名專職安全員負責現(xiàn)場的安全工作。f.起夯時，吊車正前方、吊臂下、夯錘下嚴禁站人，施工中夯錘掛鉤人員在起夯時需位于夯坑5 m以外。在夯錘起吊到錘擊結束過程中除掛鉤人員外，其他作業(yè)人員不得進入夯擊點30 m范圍內。如在粗粒土質地段施工時，安全范圍要適當增加，需根據(jù)試夯確定安全距離。g.施工人員進入現(xiàn)場需佩戴安全帽。h.施工前需通告強夯區(qū)域所在地村民注意通行及勞動作業(yè)注意事項。i.施工中，在強夯作業(yè)鄰近道路的兩端設專人指揮交通，在落錘過程中要禁止行人、車輛通過。

2)文明施工保證措施。a.強夯區(qū)域兩側農田要隨時進行檢查，除設置警戒線外要防止村民從農田進入施工區(qū)域。b.施工場地排水溝接入地方灌溉水系，排水溝要定時清理，防止水溝溢流，防止淤泥進入灌溉水渠。c.當強夯施工所產(chǎn)生的震動使鄰近建筑物或設備出現(xiàn)有害影響時，應設置監(jiān)測點，并采取挖隔振溝等隔振減震措施。

3　結語

3.1質量目標的實現(xiàn)

1)通過上述施工方法和施工工藝進行施工，施工中嚴格執(zhí)行既定施工工藝流程，取得了良好的效果。2)在施工質量檢測的30個區(qū)段中，強夯后地基承載力不能達到設計要求的僅有一處，通過對施工過程的分析，發(fā)現(xiàn)此處未能嚴格按照施工工藝進行。后經(jīng)補夯達到了設計要求。由此可見，施工方法和工藝可以實現(xiàn)既定的質量目標。

3.2進度目標的實現(xiàn)

1)本工程計劃工期為60 d，由8臺LHQ50T強夯機負責施工，每臺機械工作效率18 m2/d，實際施工時共投入強夯機6臺，通過上述方案的實施按期完成了施工任務。2)機械的減少投入并未對計劃工期造成影響，主要是因為嚴格把握了施工方案的落實，幾乎未出現(xiàn)返工現(xiàn)象。3)通過各工號嚴格執(zhí)行試夯的工藝要求，對工藝不斷改進和完善，施工中對于兩次點夯間的時間間隔都有一定程度的減少，這樣就縮短了施工工期。

3.3安全目標的實現(xiàn)

1)施工嚴格貫徹既定的安全控制措施，起到了切實的作用，施工中發(fā)生一起安全事故。2)既定方案和措施的切實落實才是安全保障的根源，同時也是質量和進度目標得以實現(xiàn)的有利保障。

[1]劉吉士.公路路基施工技術[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2]路橋集團第二公路工程局.公路施工手冊(路基)[M].北京：人民交通出版社，2003.

[3]楊錫武.特殊路基工程[M].北京：人民交通出版社，2006.

Inquiry on dynamic compaction construction technology in highway

Xu Xuhua

(ChinaRailway22ndBureauGroupCo.,Ltd,Beijing100040,China)

Combining with engineering examples, the paper introduces dynamic compaction engineering design and technology demands, summarizes dynamic compaction preparation, technology procedures, technological demands and matters, and finally puts forward specific quality control and safety guarantee measures, with a view to achieve expected construction targets.

dynamic compaction, compaction, quality control, highway

1009-6825(2016)08-0168-03

2016-01-08

徐旭華(1974- )，男，工程師

U412.366

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