袁彪

強(qiáng)夯施工技術(shù)在高填方路基工程中的實踐

袁彪

隨著國家改革的不斷深化，社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的整體提高，城市化進(jìn)程的日漸加快，國家對高速路網(wǎng)的規(guī)劃日益完善，路橋工程事業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大；各省各地區(qū)也在積極地加快基礎(chǔ)建設(shè)速度，對關(guān)系人們?nèi)粘３鲂兴璧墓?、鐵路進(jìn)行全面提前修建，路橋工程施工技術(shù)和施工質(zhì)量的要求也在不斷提高。目前，建筑所面臨的高填深挖的路基比比皆是，路堤沉降量過大，待建的路橋工程高填方路基項目越來越多，施工難度加大。眾所周知，在路橋施工工程中，高填方路基結(jié)構(gòu)對穩(wěn)定性和固定性的要求非常高，通過對高填方路段路基強(qiáng)夯處理可以提高路基的強(qiáng)度及壓實度，滿足公路工程的需求，確保高填方路基在公路工程中良好的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，減少不均勻沉降及道路病害，保證高填方填筑質(zhì)量。以下通過對高填方路基處理強(qiáng)夯施工技術(shù)的重點要點以及實施過程中質(zhì)量和安全控制規(guī)程進(jìn)行簡要闡述，為提高高填方的路基處理質(zhì)量提供基礎(chǔ)的技術(shù)依據(jù)。

一、強(qiáng)夯法的概述

強(qiáng)夯法即強(qiáng)力夯實法，是上世紀(jì)60年代法國Menard技術(shù)公司首創(chuàng)并投入到施工應(yīng)用中的，強(qiáng)夯法是利用大型履帶式起重機(jī)將一定重量的重錘從一定的高度自由落下產(chǎn)生巨大的沖擊能量，短時間內(nèi)對土進(jìn)行強(qiáng)力夯實，迅速提高地基的承載能力及地基的壓縮模量，使土顆粒更加緊密，形成比較均勻的、密實的地基，并在一定深度內(nèi)改變了地基土的孔隙分布。強(qiáng)夯法又稱動力固結(jié)法，這種由重力勢能轉(zhuǎn)化成的動能在轉(zhuǎn)化為各種波形后，使得地基的土體被強(qiáng)制重新排列，通過壓縮、振密、排水固結(jié)以及預(yù)壓變形，讓土體達(dá)到良好的穩(wěn)定狀態(tài)，從而達(dá)到對地基的加固目的；我國于上世紀(jì)七十年代末引進(jìn)這項技術(shù)后被迅速推廣應(yīng)用；強(qiáng)夯法施工已被廣泛運用到機(jī)場、大型工業(yè)區(qū)、大型核電站、學(xué)校、高速公路、鐵路、港口填海等基礎(chǔ)加固工程；具有操作設(shè)備簡單、施工工期短、使用范圍廣、施工效果明顯、施工成本低等優(yōu)點。

二、強(qiáng)夯法的工程應(yīng)用

高填方路基多由大量濕陷性黃土構(gòu)成，首先要確保黃土穩(wěn)定固結(jié)后，才能安排高填方路基施工，起重機(jī)將夯錘提升到適宜的高度后自由落下時的重力對黃土表層產(chǎn)生巨大沖擊，在路基全范圍內(nèi)均勻?qū)嵤c夯和滿夯，壓實黃土結(jié)構(gòu)將路基整理平整，保證高填方路基的強(qiáng)度，通過對強(qiáng)夯技術(shù)的應(yīng)用，能有效解決黃土的濕陷性問題，大大提高對高填方路基的加固要求。

三、強(qiáng)夯法路基施工工藝步驟

1.清理施工現(xiàn)場，安排工作人員清理清除高填方施工現(xiàn)場的垃圾、雜物、樹枝、大石頭等障礙物，保證地面平整，起重機(jī)得以順利移動通行；并對現(xiàn)場施工管線進(jìn)行夯擊點位置標(biāo)示，設(shè)置好水準(zhǔn)點，同時做好必要的安全防護(hù)措施；2.通過試路鋪筑的攤鋪及碾壓，確定強(qiáng)夯參數(shù)，擬定夯擊施工順序，根據(jù)路基的填筑高度、地下水的水位程度、填筑材料進(jìn)行綜合確認(rèn)設(shè)計方案的可行性，確保方案能滿足現(xiàn)實路況的施工需求，保證工期；3.起重機(jī)入場就位，測量夯錘高度，對準(zhǔn)夯點位置后將夯錘起吊到預(yù)定高度，待夯錘脫鉤自由落下后放下吊鉤，再次確認(rèn)錘頂高度；強(qiáng)夯時，采取水準(zhǔn)儀進(jìn)行輔助測量，如發(fā)現(xiàn)有因坑底傾斜造成夯錘歪斜的現(xiàn)象時，要及時填平坑底，預(yù)防強(qiáng)夯時出現(xiàn)偏差；4.按照先夯第一排，然后第二排的順序依次進(jìn)行點夯作業(yè)，一遍夯擊完成后接著將夯坑填平再重復(fù)第一次的步驟，前后兩次夯點的夯擊次數(shù)以最后兩擊的平均沉降量為控制標(biāo)準(zhǔn)，通常情況下第一遍約為5～7次，第二遍點夯約為4～6次，夯點呈6X6的梅花型分布狀，夯擊時，要詳細(xì)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，作業(yè)中若周圍地面出現(xiàn)過大隆起時，證明夯擊數(shù)少于預(yù)先設(shè)計的錘擊數(shù)，應(yīng)適當(dāng)增加點夯遍數(shù)，避免因夯擊不合理而發(fā)生的隆起，最后以每點夯擊3次頻率進(jìn)行滿夯夯實表面，高填方路基通常在填筑到4～5米的時候進(jìn)行一次強(qiáng)夯；5.用灰土進(jìn)行封閉；6.邊坡加固；7.避免冬季施工。

四、施工過程中的安全生產(chǎn)措施

1.夯施工時需采用帶有自動脫鉤裝置的履帶式的起重機(jī)，在臂桿端部設(shè)置輔助門，防止落錘時機(jī)架傾覆，在起重機(jī)臂桿和門架明顯標(biāo)識出垂直高度，吊臂下嚴(yán)禁站人，選用鑄鐵圓形夯錘，并在強(qiáng)夯前同監(jiān)理人員測量錘底直徑，過磅夯錘重量；

2.安全生產(chǎn)的核心，領(lǐng)導(dǎo)層首先要對安全生產(chǎn)管理有足夠正確的認(rèn)識，重視安全管理工作，防患于未然，加強(qiáng)對施工作業(yè)人員的安全意識培訓(xùn)，通過聘請專業(yè)人員對員工進(jìn)行重點難點講解，規(guī)范操作要領(lǐng)等對員工進(jìn)行技能培訓(xùn)，特殊工種需持證上崗；搜集相關(guān)安全事故案例，組織員工觀看、思考，并做出書面的分析和總結(jié)，定期對現(xiàn)場和生活區(qū)進(jìn)行安全生產(chǎn)檢查和考核，從思想到行為全面強(qiáng)化員工的安全意識；成立專門的安全監(jiān)管部門及工地?fù)岆U救護(hù)隊，加強(qiáng)施工現(xiàn)場監(jiān)管力度，全面佩戴防護(hù)用品，對現(xiàn)場施工行為和驗收過程進(jìn)行規(guī)范與管控，定期對施工設(shè)備和設(shè)施進(jìn)行檢查、測試和保養(yǎng)工作，落實每個環(huán)節(jié)的安全檢查工作，保證施工安全用具及設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時提出并整改和處理，提高安全管理的執(zhí)行效力，減少和杜絕安全事故的發(fā)生，制定并出臺《安全獎懲操作規(guī)范》對違規(guī)操作以及不合理施工現(xiàn)象進(jìn)行嚴(yán)厲懲處，將責(zé)任落實到人，增加安全生產(chǎn)管理賞罰的可操作性和針對性。

五、質(zhì)量保證及環(huán)境保護(hù)

根據(jù)工程項目的要求，成立質(zhì)量管理領(lǐng)導(dǎo)小組，貫徹執(zhí)行質(zhì)量體系文件，從各工序的施工過程到質(zhì)量驗收進(jìn)行全過程管理，詳細(xì)記錄施工過程中各項測試數(shù)據(jù)和施工設(shè)備的參數(shù)狀況，確保施工過程標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化；健全和完善質(zhì)量保證體系，將質(zhì)量目標(biāo)落實到個人，讓個人收入與質(zhì)量指標(biāo)直接掛鉤，增強(qiáng)員工的責(zé)任感和質(zhì)量意識；以灌砂法檢測路基壓實度，檢驗路基平整度直至路基表面壓實無輪跡為止，路面無縱橫裂縫，用彎沉試驗車檢測路堤頂面的彎沉值，檢驗邊坡坡度外形質(zhì)量，路基整體穩(wěn)定無差異變形；強(qiáng)夯施工過程中注意生態(tài)的保護(hù)，施工結(jié)束后做好復(fù)耕還田和恢復(fù)植被的工作。

六、結(jié)語

高填方路基與普通路基相比，由于軟土具有明顯的流變性，其固結(jié)速度相當(dāng)慢，對施工技術(shù)的控制相對復(fù)雜，在公路路基工程的施工過程中，經(jīng)常會遇到軟土路基地段，一經(jīng)攪動，其結(jié)構(gòu)遭到破壞，固結(jié)的強(qiáng)度會迅速降低，再在行車負(fù)載的作用下，極易出現(xiàn)路基沉降；強(qiáng)夯法不僅能有效提高地基土的強(qiáng)度，降低其壓縮性，還能很好地改善抗振動液化的能力和消除土的濕陷性；因此，強(qiáng)夯法不僅適用于處理碎石土、砂土、粉土、黏性土、雜填土和素填土地基，還可用于處理可液化砂土地基和濕陷性黃土地基。黃土作為形成地表覆蓋層的次生物質(zhì)，其分布相當(dāng)廣泛，我國黃土覆蓋面積多達(dá)60萬km2，占國土面積的6%以上，其中西北黃土高原是我國濕陷性黃土最集中的地區(qū)。因此，對濕陷性黃土的處理以及技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的探討，是一個既現(xiàn)實而又迫切需要解決的問題，經(jīng)過多年的工程施工實踐及強(qiáng)夯設(shè)備的不斷改革更新，強(qiáng)夯法施工已被廣泛運用到我國各類大型的工程基礎(chǔ)加固建設(shè)中，強(qiáng)夯法處理濕陷性黃土地基技術(shù)在建設(shè)中大量運用并取得巨大的成就；規(guī)劃好公路工程高填方路基的施工技術(shù)與工藝，促使高填方路基技術(shù)達(dá)到規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，全面落實質(zhì)量控制工作，杜絕在高填方路基中出現(xiàn)質(zhì)量問題，優(yōu)化公路工程的運行環(huán)境，保證公路交通通行的質(zhì)量。

四川省建筑機(jī)械化工程公司）