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        強(qiáng)夯法在高速公路路基施工中的運(yùn)用研究

        2016-12-31 00:00:00來洪彬
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年19期

        摘 要:當(dāng)前隨著交通壓力的增加,對公路施工已經(jīng)提出了嚴(yán)格的要求。為了確保高速公路路基施工更加有效,強(qiáng)夯法的應(yīng)用極為必要。強(qiáng)夯法屬于一種施工技術(shù)措施,它主要伴隨施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)與技術(shù)的進(jìn)步而逐漸出現(xiàn)。該施工技術(shù)措施的施工工藝較為簡單,操作起來方便快捷,其成本投入也比較低,因此當(dāng)前在很多工程建設(shè)中已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。文章主要針對強(qiáng)夯法在建興高速公路路基施工中的運(yùn)用展開深入的分析,其目的在于在高速公路路基施工中,提高應(yīng)用強(qiáng)夯法的效率和效果。

        關(guān)鍵詞:強(qiáng)夯法;建興高速;路基施工

        現(xiàn)階段,強(qiáng)夯法已經(jīng)被很多施工單位重視,并且隨著建筑工程數(shù)量的增加,強(qiáng)夯法已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。其原因在于強(qiáng)夯法存在很多方面的優(yōu)點(diǎn),如成本的投入較低,施工工藝簡單快捷等等,這些優(yōu)點(diǎn)的存在使得該方法的地位在工程建設(shè)施工中日益提升。該方法在當(dāng)前也已經(jīng)被應(yīng)用在高速公路路基的施工當(dāng)中,由于該方法的應(yīng)用,使高速公路路基施工更加高效,同時(shí)其質(zhì)量也得到了一定的提升,為整體高速公路的質(zhì)量提供了保障。

        1 強(qiáng)夯法的特征、原理以及強(qiáng)夯法施工技術(shù)注意事項(xiàng)的分析

        由于強(qiáng)夯法自身優(yōu)點(diǎn)的存在,使得其地位越來越重要。強(qiáng)夯法自身的特征與原理主要表現(xiàn)為以下幾方面。

        1.1 強(qiáng)夯法的特征

        強(qiáng)夯法自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢較為顯著,在高速公路路基施工期間,應(yīng)用強(qiáng)夯法能夠取得較好的施工加強(qiáng)效果。強(qiáng)夯法在應(yīng)用期間,比起預(yù)制樁等路基加固方法,不會消耗材料,在節(jié)省施工材料費(fèi)用方面有著積極的作用。另外,強(qiáng)夯法在減少噪音污染方面相對于其他路基加強(qiáng)方法也有著積極的意義。與此同時(shí),強(qiáng)夯法的應(yīng)用還能夠保障施工的安全性,在保障工期目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)之上,避免延誤工期的情況發(fā)生。強(qiáng)夯法施工路基有效地提升高速公路路基建設(shè)的綜合效益,為此該施工技術(shù)得到了很多施工單位的重視,也被廣泛地應(yīng)用在工程施工當(dāng)中。

        1.2 強(qiáng)夯法的原理

        強(qiáng)夯法的施工原理包括很多方面的原理,如動力固結(jié)原理、密實(shí)原理以及動力置換原理。高速公路路基施工過程中,通過強(qiáng)夯法施工技術(shù)能夠?qū)β坊a(chǎn)生極大的沖壓作用,改變路基土層結(jié)構(gòu)壓縮變形形式,最終確保土體結(jié)構(gòu)更加密實(shí),實(shí)現(xiàn)了有效地提升路基的承載力的目標(biāo),以滿足車輛通行方面的要求。在施工期間,常常利用重錘進(jìn)行施工,受到強(qiáng)大壓力的作用,改變了土層結(jié)構(gòu)彈性變形與塑性變形,使得土粒間的接觸面積得到進(jìn)一步的加大,使得土粒之間的空隙變得更小,路基土層也變得更加的緊密,最終有效地提升土層的壓實(shí)效果。

        動力固結(jié)主要是對飽和土壓縮,將土層中的有機(jī)物進(jìn)行相應(yīng)的分解,對土體體積進(jìn)行相應(yīng)的壓縮,使得土層變得更加緊密,最終有效地提升路基的壓實(shí)效果。在動力置換方面,存在兩種置換形式,一種為整式置換,另一種為樁式置換。其中整式置換主要利用強(qiáng)夯的重大力量,將碎石通過壓入的方式將其壓入到淤泥當(dāng)中,最終實(shí)現(xiàn)加固地基的目標(biāo)。而樁式置換主要應(yīng)用強(qiáng)夯的作用將碎石整體壓入到整體土體當(dāng)中,并且將碎石柱間隔夯進(jìn)軟土當(dāng)中[1],使其能夠形成碎石樁與碎石墩,對地基起到相應(yīng)的保護(hù)作用。通常在實(shí)現(xiàn)加固高速公路路基的目的基礎(chǔ)之上,需要采取有效的措施使得高速公路路基施工更加穩(wěn)定,從而提升高速公路的整體質(zhì)量。

        1.3 強(qiáng)夯法施工技術(shù)的注意事項(xiàng)

        第一,不僅要充分掌握工藝施工流程,還需要對于每個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制加強(qiáng)管理力度;第二,如果在施工期間遇到了雨天,則需要遮蓋夯坑,同時(shí)還需要通過相應(yīng)的措施,對路基的表面積水進(jìn)行清理,從而為強(qiáng)夯施工工序順利的進(jìn)行創(chuàng)建條件;第三,在施工過程中,還需要對夯點(diǎn)、夯距以及夯擊的次數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制,根據(jù)設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行施工;第四,為了能夠有效避免施工期間現(xiàn)場出現(xiàn)灰塵與飛石帶來不利影響的現(xiàn)象,在施工期間需要安排工作人員適當(dāng)?shù)貙κ┕がF(xiàn)場進(jìn)行灑水,避免現(xiàn)場出現(xiàn)塵土飛揚(yáng)的情況。

        2 強(qiáng)夯法在建興高速公路路基施工中的運(yùn)用實(shí)例分析

        凌源至綏中高速公路建昌至興城支線(以下簡稱建興高速),位于遼寧省葫蘆島市境內(nèi),項(xiàng)目路線全長90.019公里。路基基本形式分為整體式路基和分離式路基兩種,整體式路基寬度為24.5m。路基第一合同段路基工程共20353m,路基填方310萬立方米,路基挖方313萬立方米,平均填筑高度8.32m。屬于標(biāo)準(zhǔn)的4車道類型,設(shè)計(jì)時(shí)速為120km/h。為了能夠有效地減少路基沉降現(xiàn)象的出現(xiàn),提升路基承載力,最終實(shí)現(xiàn)保障高速公路建設(shè)質(zhì)量的目標(biāo),因此施工單位利用強(qiáng)夯法施工技術(shù)對該高速公路路段進(jìn)行相應(yīng)的處理極為必要。通常在應(yīng)用中需要做到以下幾點(diǎn)。

        2.1 明確強(qiáng)夯法施工技術(shù)工藝流程

        通常應(yīng)用強(qiáng)夯法施工技術(shù),首先需要確保場地平整,然后實(shí)施測量放線工作,之后實(shí)施點(diǎn)夯施工工作。在該段高速公路路基施工中保障施工場地的平整,才能夠確保測量放線更加精準(zhǔn),夯點(diǎn)布置工作也會更加有效的實(shí)施。

        其次做好強(qiáng)夯機(jī)就位準(zhǔn)備工作,確保夯錘能夠與夯點(diǎn)對準(zhǔn),對夯前錘頂相對高程進(jìn)行精準(zhǔn)的測量,滿足滿夯條件、場地平整后實(shí)施檢測驗(yàn)收工作[2]。這與唐玉合在《高速公路路基施工中強(qiáng)夯法的應(yīng)用研究》一文中的觀點(diǎn)極為相似。

        在完成上述工作以后,需要提升夯錘至設(shè)計(jì)的高度,并且能夠滿足夯錘自由下落的條件;在重復(fù)上述步驟以后,滿足規(guī)定夯擊次數(shù)或者沉降量方面要求以后,要完成對一個夯點(diǎn)的夯擊工作;更換夯點(diǎn)之后重復(fù)上述步驟,直至完成對全部夯點(diǎn)夯擊工作。

        最后,完成上述所有工作之后,需要通過推土機(jī)的應(yīng)用,推平夯坑推平。在所規(guī)定的時(shí)間間隔之后,還需要嚴(yán)格地根據(jù)其步驟完成全部的夯擊工作。之后需要實(shí)施低能滿夯工作,夯實(shí)在表面的松土,在此之后需要利用推土機(jī)將其推平,并利用壓路機(jī)碾壓密實(shí)其表面層。

        2.2 明確強(qiáng)夯法施工技術(shù)的施工方法

        通過強(qiáng)夯法施工技術(shù)進(jìn)行施工,需要掌握各個施工環(huán)節(jié),如:

        2.2.1 掌握夯點(diǎn)測量

        在實(shí)施測量工作的過程中,需要堅(jiān)持先控制后細(xì)部的原則進(jìn)行施工。換言之,需要按照業(yè)主所提供的控制點(diǎn)坐標(biāo)與夯點(diǎn)布置圖,在施工路段測放場內(nèi)各控制點(diǎn),在此過程中需要確定控制點(diǎn)的數(shù)量,而數(shù)量需要依據(jù)施工場地的大小給予相應(yīng)的確定,之后依據(jù)相應(yīng)的控制測放點(diǎn)將各方點(diǎn)的具體點(diǎn)位確定下來,并且對施工現(xiàn)場地面的高程給予相應(yīng)的確定。

        2.2.2 確定夯錘落距

        在確定夯錘落距的過程中,需要依據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn),將夯擊能與所應(yīng)用的夯錘重量確定下來,依據(jù)單擊夯擊能=M×h的公式對夯錘的落距進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。當(dāng)強(qiáng)夯主機(jī)和夯錘就位以后,需要針對夯錘的落距情況,展開相應(yīng)的復(fù)測工作,同時(shí)需要通過有效的措施,調(diào)整夯錘的落距[3],確保每擊均能與設(shè)計(jì)單位的夯擊能要求相符合。文章的工程實(shí)例所應(yīng)用的夯錘重為10t,提升高度為10m。

        2.2.3 掌握點(diǎn)夯施工要點(diǎn)

        在點(diǎn)夯施工中,需要起吊夯錘至預(yù)定高度,在完成這項(xiàng)工作以后還需要進(jìn)行自動脫鉤工作,通過夯錘對地面展開夯擊,并且測量夯錘頂面的標(biāo)高,將夯錘就位時(shí)的頂面標(biāo)高減去,最后得到的值便是該擊的夯沉量,經(jīng)過反復(fù)夯擊直到達(dá)到夯沉量的標(biāo)準(zhǔn)。

        2.2.4 實(shí)施夯坑回填工作

        完成點(diǎn)夯工作以后,需要利用推土機(jī)將夯土推至周圍的夯坑之內(nèi),使夯坑內(nèi)的土體高于坑周圍土體約5-10mm,然后利用重型震動壓實(shí)設(shè)備實(shí)施壓實(shí)工作[4],確保在下雨之前將坑內(nèi)土體震動壓實(shí)到規(guī)定的壓實(shí)度和平整度,從而方便下一步施工工作的實(shí)施。

        2.2.5 完善滿夯施工

        在滿夯施工過程中,不需要實(shí)施夯點(diǎn)布置與夯沉量觀測等方面的工作,僅僅需要通過控制夯擊數(shù)與夯錘落距、夯印搭接等來了解各個方面的情況。在完成滿夯施工之后,需要利用推土機(jī)進(jìn)行整平、碾壓等工作,確保能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。

        2.2.6 實(shí)施夯后檢測工作

        在完成強(qiáng)夯施工以后,還需要通過夯后檢測工作的實(shí)施來完善其施工作業(yè)。當(dāng)完成強(qiáng)夯施工后,需要定期地對地基質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢測[5],在檢測碎石土與砂性土地基期間,需要確保其間隔時(shí)間為1-2周,低飽和度粘性土和粉質(zhì)土地基可取3-4周。與本工程實(shí)例相結(jié)合,當(dāng)強(qiáng)夯施工工作完成以后,七天后檢測地基加固的質(zhì)量。

        2.3 控制強(qiáng)夯施工質(zhì)量

        在控制強(qiáng)夯質(zhì)量的過程中,需要做到以下幾點(diǎn)。

        2.3.1 控制點(diǎn)夯施工質(zhì)量

        在進(jìn)行坐標(biāo)及標(biāo)高復(fù)測,確保各項(xiàng)指標(biāo)滿足允許偏差要求后,可進(jìn)行夯機(jī)就位。強(qiáng)夯主機(jī)和夯錘就位后,要對夯錘的落距進(jìn)行測量,并采取措施,使其在夯擊過程中不被改變,確保每擊均能達(dá)到設(shè)計(jì)單擊夯擊能[6],同時(shí)測量就位后的錘頂面標(biāo)高和地面標(biāo)高,錘頂面至自然地面的高度,為計(jì)算每擊的夯沉量和夯坑深度提供依據(jù)。

        2.3.2 控制滿夯施工質(zhì)量

        在滿夯施工期間,不再進(jìn)行夯點(diǎn)布置,僅需要對夯擊數(shù)、夯錘落距和夯印搭接情況實(shí)施有效控制即可[7]。

        2.3.3 控制夯坑回填質(zhì)量

        當(dāng)完成點(diǎn)夯施工以后,需要通過推土機(jī)將夯坑周圍土推至夯坑內(nèi),使夯坑內(nèi)的土體高于坑周圍土體約5-10mm,之后利用重型震動壓實(shí)設(shè)備,壓實(shí)夯坑,提升其壓實(shí)密度。在下雨之前將坑內(nèi)土體震動壓實(shí)到規(guī)定的壓實(shí)度和平整度[8],以方便下一步施工。點(diǎn)夯后平整場地時(shí)應(yīng)使場地標(biāo)高高于設(shè)計(jì)標(biāo)高0.1m,然后進(jìn)行滿夯。

        2.3.4 完善各工序檢查及竣工驗(yàn)收工作

        在完善各工序工作過程中,首先應(yīng)該做好自檢工作,之后由項(xiàng)目總工會和質(zhì)量經(jīng)理組織各工序負(fù)責(zé)人共同完成高速公路內(nèi)部驗(yàn)收工作,在確保關(guān)鍵部位自檢合格之后,由質(zhì)量經(jīng)理辦理相應(yīng)的驗(yàn)收手續(xù),完成驗(yàn)收工作,并保證驗(yàn)收的整體質(zhì)量。

        其次,在施工期間需要由項(xiàng)目總工、質(zhì)量經(jīng)理對施工現(xiàn)場進(jìn)行循環(huán)檢查,同時(shí)也需要對各個工序進(jìn)行自檢工作[9],一旦發(fā)現(xiàn)問題,則需要采取有效的措施及時(shí)地解決這些問題。

        2.4 做好質(zhì)量檢驗(yàn)工作

        高速公路路基施工后的質(zhì)量檢驗(yàn)工作極為重要,在檢驗(yàn)的過程中需要嚴(yán)格地按照檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施,具體需要做到以下兩點(diǎn):

        首先在檢查強(qiáng)夯施工期間,需要對各項(xiàng)測試數(shù)據(jù)與施工記錄進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,一旦在檢查期間發(fā)現(xiàn)存在不符合設(shè)計(jì)要求的時(shí)候,需要實(shí)施補(bǔ)夯工作,或者可以采取其他的有效措施解決[10]。

        其次在結(jié)束強(qiáng)夯施工以后,還需要利用現(xiàn)場灌砂法對其密實(shí)度進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)。

        3 在高速公路路基施工中應(yīng)用強(qiáng)夯法的效果

        為驗(yàn)證強(qiáng)夯法施工效果,通過試驗(yàn)段施工,該類段落只需進(jìn)行強(qiáng)夯補(bǔ)壓即可達(dá)到壓實(shí)效果。試驗(yàn)段選在K709+500-K709+600右幅,設(shè)計(jì)為填土路基。在填筑1.5m后,進(jìn)行強(qiáng)夯補(bǔ)壓[11]。觀測點(diǎn)為20m一個斷面,一個斷面設(shè)置三個沉降測量點(diǎn)。

        實(shí)測強(qiáng)夯沉降數(shù)據(jù)如表1所示。

        按照設(shè)計(jì)要求,單點(diǎn)夯擊下沉量的夯沉量不大于50mm,根據(jù)以上強(qiáng)夯后每點(diǎn)夯擊遍數(shù)下沉量觀測數(shù)據(jù)的分析,強(qiáng)夯夯錘夯擊滿足設(shè)計(jì)要求的夯沉量值。沖擊碾壓只有前5遍沉降量較為明顯但不足1cm,之后幾乎再無沉降。因此,項(xiàng)目確定將強(qiáng)夯補(bǔ)壓,通過及時(shí)觀測和反復(fù)試驗(yàn),結(jié)合現(xiàn)場情況,確定了強(qiáng)夯法施工路基有效的提升了高速公路路基施工的質(zhì)量[12]。當(dāng)完成高速公路路基施工工作之后,還需要相關(guān)部門安排專門的檢測人員對其質(zhì)量展開嚴(yán)格的檢測,在做好數(shù)據(jù)采集工作基礎(chǔ)之上,最終使得高速公路路基質(zhì)量與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求相吻合。對于保障整體公路的施工質(zhì)量有著積極的作用。

        4 結(jié)束語

        文章從三個方面著手,第一方面分析強(qiáng)夯法的特征、原理以及強(qiáng)夯法施工技術(shù)注意事項(xiàng)的分析,第二方面分析了強(qiáng)夯法在建興高速公路路基施工中的運(yùn)用實(shí)例,第三方面分析了高速公路路基施工中應(yīng)用強(qiáng)夯法的效果。通過分析明確,現(xiàn)階段強(qiáng)夯法已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在工程施工當(dāng)中,并且取得了一定的施工效果。強(qiáng)夯法的施工工藝較為簡單,能夠節(jié)省施工材料,同時(shí)還能夠降低施工成本的投入。但是在應(yīng)用強(qiáng)夯法施工期間,工作人員需要注意的是,要對路基表面進(jìn)行徹底的清理,嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行施工,這樣才能夠確保施工的整體效果等。

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