丁列

【摘要】以新建沈陽至丹東鐵路客運(yùn)專線本溪站站場為工程背景，針對站臺墻與雨棚基礎(chǔ)間回填土打夯處理問題，提出一種有效可行的施工方法。該方法將工地現(xiàn)有的SC220型挖掘機(jī)進(jìn)行改裝，使打夯后的回填土壓實(shí)密度完全滿足設(shè)計(jì)的要求。結(jié)果表明：采用此方法進(jìn)行夯實(shí)處理，不但為后續(xù)施工工期提供了保證，而且節(jié)省了人工約1200工日，經(jīng)費(fèi)約18萬元，并使在形成后的回填土壓實(shí)密度上更具有保障。

【關(guān)鍵詞】回填土；夯實(shí)處理；技術(shù)措施

前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展、投資規(guī)模的不斷擴(kuò)大，建設(shè)用地趨于緊張，很多工程項(xiàng)目不得不選址在丘陵、山區(qū)或沿海地帶，當(dāng)場地地形或地基強(qiáng)度無法滿足擬建工程要求時(shí)，往往需回填形成回填土地基。因回填的地基土質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松，工程性質(zhì)差，常需要回填土地基進(jìn)行處理[1]。

強(qiáng)夯法是處理回填土地基的有效方法之一，可以消除地基土架空現(xiàn)象，提高地基土的密實(shí)度及承載力[2-4]。強(qiáng)夯技術(shù)起源于古老的夯實(shí)方法，它是在重錘夯實(shí)法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種地基處理新技術(shù)[5]。在國際上將強(qiáng)夯法稱動(dòng)力固結(jié)法或動(dòng)力壓實(shí)法，這種方法是反復(fù)將很重的窮錘提到一定高度使其自由落下給地基以沖擊能和振動(dòng)能量進(jìn)行窮實(shí)，從而提高地基的強(qiáng)度并降低其壓縮性，改善砂土的抗液化條件等，夯擊能還可提高土層的均勻程度，減少將來可能出現(xiàn)的差異沉降。目前使用的夯錘重量一般為10t至40t，提升高度大約在10m至40m，由于強(qiáng)夯法處理地基原理直觀、設(shè)備簡單、經(jīng)濟(jì)性較好、適用范圍比較廣泛，是當(dāng)前一種比較經(jīng)濟(jì)簡便的地基處理方法[6-7]。

本文以新建沈陽至丹東鐵路客運(yùn)專線本溪站站場為工程背景，對站臺墻與雨棚基礎(chǔ)間的回填土進(jìn)行夯實(shí)處理，但由于站臺墻與雨棚基礎(chǔ)間空間太小，無法使用壓路機(jī)等大型設(shè)備，而人工打夯方法需消耗太多人力，經(jīng)濟(jì)成本高且夯實(shí)效果較差，因此針對此問題提出一種可靠的施工方法，為以后類似回填土打夯工程問題提供科學(xué)的參考依據(jù)。

1、工程概況

新建沈陽至丹東鐵路客運(yùn)專線本溪站站場工程位于遼寧省本溪市，站場規(guī)模為高速場6站臺面8線；普速場3站臺面3線。基本站臺12米，中間站臺11.5米。高速場站臺長450米，普速場站臺長550米，高1.25米。中心里程DK66+220處設(shè)置12米寬進(jìn)站天橋一座，面積1312.54m2；DK66+291.44處設(shè)8米寬旅客地道一座，面積1818.76m2；DK66+448.24處設(shè)5.2米寬行包地道一座，面積1450.53m2；站臺雨棚為單柱懸挑，局部為雙柱懸挑結(jié)構(gòu)，雨棚面為疊合板，覆蓋面積24883.73m2。建筑物使用年限50年。

站臺墻與雨棚基礎(chǔ)底標(biāo)高為-4.67m，下挖深度約3.2m。因土方回填需要滿足壓實(shí)度要求，需對站臺墻與雨棚基礎(chǔ)之間的回填土進(jìn)行打夯處理。為保證工程進(jìn)度和設(shè)計(jì)要求，站臺墻與雨棚基礎(chǔ)間的填土打夯處理是后續(xù)施工的重要前提。但在實(shí)際施工過程中有幾點(diǎn)問題需要解決：

（1）基礎(chǔ)下挖深度約3.2m，由于施工場地和地址條件的約束，站臺墻和雨棚基礎(chǔ)間距不大于2.1m，如圖1所示。因此不具備使用壓路機(jī)等大型設(shè)備的條件；

（2）利用人工打夯填筑，人力消耗太多，不經(jīng)濟(jì)，且夯實(shí)效果不好；

（3）為保證本溪站站臺配合站房工程按期交付使用，利用現(xiàn)有的人工和機(jī)械設(shè)備很難完成既定目標(biāo)。

如何能找到安全簡單的方法處理站臺墻與雨棚基礎(chǔ)間回填土打夯問題，為后續(xù)施工及時(shí)提供作業(yè)面，成為需要解決的關(guān)鍵問題。

2、回填土夯實(shí)的方法與方案

2.1回填土夯實(shí)的方法

利用工地現(xiàn)有的SC220型挖掘機(jī)，通過焊接將直徑為600mm，厚度為70mm的鋼板與挖掘機(jī)炮錘焊接形成一體，如圖2。經(jīng)過改裝后的挖掘機(jī)只需在基槽邊就可以對深度為3.5m的回填土進(jìn)行打夯，其炮錘強(qiáng)勁的動(dòng)力使打夯后的回填土壓實(shí)密度完全滿足設(shè)計(jì)的要求。最重要的是改裝的挖掘機(jī)取代人工打夯后所帶來的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)效益尤為顯著，不僅為后續(xù)工作及時(shí)提供了作業(yè)條件，而且節(jié)省了大量的人力物力。

圖2 改裝后的SC220型挖掘機(jī)

2.2回填土夯實(shí)的方案

在勞動(dòng)力安排方面，根據(jù)工期要求及工程具體情況，施工設(shè)備的配套及施工能力進(jìn)行安排，同時(shí)，在人員充足的情況下考慮職工工種的搭配結(jié)合，配備挖掘機(jī)司機(jī)1人、普工2人、小型打夯機(jī)1臺。

在施工機(jī)械設(shè)備方面，為滿足進(jìn)場報(bào)驗(yàn)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，并具備齊全的相關(guān)手續(xù)，要做到以下4點(diǎn)：一是要配套，二是要先進(jìn)，三是要滿足施工要求，四是要保證完好率及利用率，能夠滿足施工工期的要求。介于此，配備挖掘機(jī)：1臺，進(jìn)行機(jī)械打夯施工；小型打夯機(jī)：1臺，配合機(jī)械打夯后的細(xì)部處理。

在站臺墻與雨棚基礎(chǔ)間回填土過程中，挖掘機(jī)站到站臺墻一側(cè)對需要回填土的位置進(jìn)行分層打夯，打夯厚度不得超過300mm。機(jī)械打夯完成后，對于站臺墻與雨棚基礎(chǔ)間各別未打夯到的位置利用小型打夯機(jī)進(jìn)行細(xì)部的打夯處理。

通過此施工辦法，每天站臺墻與雨棚基礎(chǔ)間的回填土速度平均為40m，不但達(dá)到既有設(shè)定的目標(biāo)，并且節(jié)省了大量資源。

3、結(jié)論

針對新建沈陽至丹東鐵路客運(yùn)專線本溪站站場站臺墻與雨棚基礎(chǔ)間回填土夯實(shí)問題，由于空間小無法使用壓路機(jī)等大型設(shè)備，而人工法消耗人力多，經(jīng)濟(jì)效益低，夯實(shí)效果差。對此提出了一種打夯處理的施工方法，采用該方法進(jìn)行施工得到了理想的效果，并得到以下主要結(jié)論：

（1）通過利用改造后的挖掘機(jī)進(jìn)行基底打夯處理方案，不但為后續(xù)施工工期提供了保證，而且在站臺墻計(jì)劃施工工期中提前20天完成。

（2）通過此方案，節(jié)省人工約1200工日，節(jié)省經(jīng)費(fèi)約18萬元。（1200×150=18萬元）

（3）在站臺墻與雨棚基礎(chǔ)間回填土打夯對比中，改裝后的機(jī)械打夯比傳統(tǒng)的人工打夯不但效率占有優(yōu)勢而且在形成后的回填土壓實(shí)密度上更具有保障。

參考文獻(xiàn)

[1]桂躍，朱佩寧，楊花海，等.回填土地基強(qiáng)夯處理效果檢驗(yàn)方法對比研究[J].勘察科學(xué)技術(shù)，2012（1）：11-14.

[2]左名麒，朱樹森.強(qiáng)夯法地基加固[M].北京：中國鐵道出版社，1990.

[3] R D H Gerald A Leonards，William A Cutter. Dynamic compaction of granular soils[J]. Journal of the Geotechnical Engineering Division，1980，106（1）：35-44.

[4]徐至均. 強(qiáng)夯和強(qiáng)夯置換法加固地基[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[5]冶金部建筑研宄總院編. 地基處理技術(shù)：強(qiáng)夯實(shí)法與振動(dòng)水沖法[M].北京：冶金工業(yè)部出版社，1989.

[6]范維垣.強(qiáng)夯法處理地基中的幾個(gè)根本問題[J]. 太原工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1982（2）：15-26.

[7] Gambin M P. Gambin. Ten Years of Dynamic Consolidation. In：Proc. of the Eighth Regional Conference for Africa on soil Mechanics and Foundation Engineering. Harare，1984，363-370.