王賡
摘要:公路施工中地基加固是確保順利完工的前提條件,也是提升工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。將強(qiáng)夯施工技術(shù)廣泛應(yīng)用到軟土地基施工中,不僅能夠提高地基穩(wěn)定性,還能進(jìn)一步加快施工進(jìn)度。文章通過具體工程案例,對(duì)公路地基加固施工中強(qiáng)夯施工流程及質(zhì)量控制等內(nèi)容進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:強(qiáng)夯技術(shù);公路工程;軟土地基;加固施工;工程質(zhì)量 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):U415 文章編號(hào):1009-2374(2017)04-0104-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.053
強(qiáng)夯法是指為達(dá)到軟土地基承載力提升的目的,通過重錘從一定高度自由下落對(duì)土層進(jìn)行夯擊,以此實(shí)現(xiàn)地基快速固結(jié)的施工方式。該施工工藝適用于各類土質(zhì),具有顯著的加固效果,能夠獲取較高承載力,可實(shí)現(xiàn)路基強(qiáng)度的目的。同時(shí)其還具備操作簡(jiǎn)單、工作效率高、施工速度快及節(jié)省原料等優(yōu)點(diǎn),因此在公路地基加固施工中,強(qiáng)夯技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用及推廣。
1 工程案例
該標(biāo)段為某高速公路土建工程12合同段,東西走向?yàn)槠渎肪€整體走向,標(biāo)段起止里程為K78+800至K84+199.507,整體長度為5.40km。路線為雙向四車道,28.5m為路基寬度,設(shè)計(jì)速度為每小時(shí)120km。按照地質(zhì)勘測(cè)實(shí)際情況,有薄層淤泥質(zhì)黏性土分布于沿線上部地層內(nèi),其屬于軟土地質(zhì),因此在對(duì)地基處理時(shí)可選取強(qiáng)夯施工技術(shù),兩側(cè)處理范圍為50m左右,要求處理到錐坡坡腳外3m范圍,橫向處理到路基坡腳外3m范圍。2.7萬m2為整條線路強(qiáng)夯施工的面積,具體設(shè)置與工程量可通過表1分析。
2 設(shè)計(jì)要求及試夯施工方案
2.1 設(shè)計(jì)要求
選取2500kN·m作為強(qiáng)夯施工主夯、副夯點(diǎn)夯夯擊能量,選取1000kN·m作為滿夯夯擊能量。強(qiáng)夯順序?yàn)辄c(diǎn)夯在先滿夯在后,4.5m為夯點(diǎn)設(shè)置之間的距離,且以正方形進(jìn)行布設(shè),而以梅花形布設(shè)主夯與副夯。2500kN·m為單點(diǎn)夯擊數(shù)夯擊能時(shí),需進(jìn)行4擊,規(guī)定每遍后2擊的夯沉量必須控制在150mm以下,沉降差則需控制在50mm以內(nèi)。
也可將3遍定為夯擊遍數(shù),也就是主夯、副夯及滿夯,要求在72h以內(nèi)控制各遍強(qiáng)夯間隔時(shí)間。28t為夯錘質(zhì)量要求,圓形錘為夯錘工具,4.91m2為錘底面積。且進(jìn)行40cm厚碎石墊層地合理設(shè)置,布設(shè)好強(qiáng)夯施工區(qū)域附近的防震溝,確保能夠通暢排水。
2.2 施工方案
試夯作業(yè)一般都在正式施工前進(jìn)行,針對(duì)試夯段工地試驗(yàn)室往往會(huì)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn),如標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)及靜力觸探試驗(yàn),試夯段起止樁號(hào)為K80+900.6~K80+965,64.4m為其總長度。其目的是檢驗(yàn)、修正原設(shè)計(jì)參數(shù),且對(duì)施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),以期為大面積施工提供科學(xué)、合理的指導(dǎo)建議。施工過程中需記錄好現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù),具體內(nèi)容包含夯點(diǎn)沉降、夯擊次數(shù)等。
3 施工流程
地基加固施工作為公路工程施工的重要內(nèi)容,其施工質(zhì)量的好壞會(huì)直接影響到工程的整體質(zhì)量。在軟土地基加固施工中,強(qiáng)夯技術(shù)作為主要技術(shù)之一,如果其技術(shù)水平相對(duì)較低,將會(huì)嚴(yán)重影響工程質(zhì)量,甚至因施工不當(dāng)導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,想要使軟土地基施工質(zhì)量得到保障,必須根據(jù)實(shí)際施工現(xiàn)狀,認(rèn)真分析施工技術(shù)應(yīng)用情況,提升強(qiáng)夯技術(shù)水平,進(jìn)一步規(guī)范施工流程,只有這樣才能確保施工質(zhì)量的提升。
3.1 施工準(zhǔn)備
相關(guān)施工人員在對(duì)施工圖紙全面熟悉及設(shè)計(jì)意圖深入理解的前提下,需對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行熟練應(yīng)用,且進(jìn)行施工方案、強(qiáng)夯參數(shù)的制定。同時(shí)應(yīng)將強(qiáng)夯范圍內(nèi)地下構(gòu)造物、管線的具體位置、標(biāo)高等進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)注,選取行之有效的防護(hù)措施,防止因強(qiáng)夯施工造成不必要的
損壞。
3.2 平整場(chǎng)地及測(cè)量放線
場(chǎng)地應(yīng)在強(qiáng)夯施工前期進(jìn)行平整施工,要求先將表層雜物,如腐殖土、草根等清理干凈,且將夯沉量所需土量預(yù)留到強(qiáng)夯施工區(qū)域,并做好場(chǎng)地整平工作。隨后在其附近設(shè)置好排水溝,根據(jù)夯點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量放線,最后將夯位確定出來。當(dāng)具有較高地下水位時(shí),應(yīng)將中砂、碎石等鋪設(shè)到其表面,避免設(shè)備下沉等問題出現(xiàn),也可先將地下水位降低再進(jìn)行強(qiáng)夯施工。
3.3 點(diǎn)夯施工
28t為點(diǎn)夯夯錘自重,2.5m為其直徑,4.91m2為其底面積,夯錘落高可通過下式進(jìn)行計(jì)算:
H=2500kN·m/(28t*g)=9.2m
式中:夯錘落高由H表示;g=9.8N/kg。
在點(diǎn)夯施工中,要求先進(jìn)行夯點(diǎn)測(cè)放,夯點(diǎn)位置可選取白灰進(jìn)行標(biāo)注。隨后進(jìn)行水準(zhǔn)儀設(shè)置,要求其位置與夯點(diǎn)之間的距離控制在30m以外。強(qiáng)夯機(jī)械設(shè)備就位后,需將臂桿角度調(diào)整到70°。之后將夯錘提升,進(jìn)行落距標(biāo)定及進(jìn)行夯實(shí)點(diǎn)地面高程測(cè)量、記錄工作,在夯錘提升后,應(yīng)保持其能夠自由下落,并對(duì)錘頂高程進(jìn)行測(cè)量、記錄,重復(fù)以上施工程序,夯實(shí)到滿足施工規(guī)定為準(zhǔn)。要求第一遍主夯點(diǎn)夯為2500kN·m夯擊能,28t為錘重,9.2m為其吊高。夯擊數(shù)應(yīng)控制在4擊以上,且按照施工現(xiàn)狀,對(duì)最佳夯擊數(shù)進(jìn)行確定。第二遍進(jìn)行副夯點(diǎn)夯施工,2500kN·m為其夯擊能,且其同主夯施工要求一致,在最佳夯擊數(shù)確定后,72h后即可實(shí)施滿夯施工。
3.4 滿夯施工
按照錘印搭接規(guī)定進(jìn)行隨后樁點(diǎn)基準(zhǔn)線放出,夯擊就位后,應(yīng)進(jìn)行落距鎖定工作。各排基準(zhǔn)都以第一個(gè)夯點(diǎn)為主,1000kN·m為其夯擊能,28t為錘重,3.6m為吊高,2擊為最少夯擊數(shù),1/4為所有夯點(diǎn)錘印搭接長度,點(diǎn)與點(diǎn)相互推擠,直到結(jié)束此排所有夯點(diǎn),完成滿夯施工作業(yè)。
按照試夯測(cè)量數(shù)據(jù),可進(jìn)行夯擊次數(shù)及夯沉量關(guān)系曲線的準(zhǔn)確繪制,保證具備最大土體豎向位移與橫向位移為最小值,以此對(duì)全面夯擊過程中的相關(guān)技術(shù)參數(shù)加以確定,如夯錘落距、單點(diǎn)夯擊次數(shù)等。
3.5 施工監(jiān)測(cè)
強(qiáng)夯施工前期應(yīng)對(duì)夯錘重量、落距等進(jìn)行詳細(xì)檢查,保證單擊夯擊能量能夠與設(shè)計(jì)規(guī)定相符。在每遍夯擊前,需復(fù)核夯點(diǎn)放線,夯擊作業(yè)后要及時(shí)對(duì)夯坑位置進(jìn)行檢查,要求在15cm以內(nèi)控制夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)夯擊的誤差,如出現(xiàn)誤差過大問題,需及時(shí)采取科學(xué)有效的措施進(jìn)行改正。除此之外,還應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)定,對(duì)所有夯點(diǎn)夯擊次數(shù)、夯沉量進(jìn)行詳細(xì)檢查,詳細(xì)記錄施工過程中的所有參數(shù)及施工現(xiàn)狀。
4 施工質(zhì)量控制
第一,含水率是對(duì)夯實(shí)效果造成嚴(yán)重影響的直接因素,因本工程存有地下水滲出問題,為保證場(chǎng)地填土不在飽水狀態(tài)下,且對(duì)現(xiàn)場(chǎng)夯實(shí)效果進(jìn)行有效控制,應(yīng)做好排水工作。先將零時(shí)排水溝道設(shè)置于填方區(qū)域,以此避免雨水、地下水滯積問題出現(xiàn),在原狀土強(qiáng)夯施工后,還需進(jìn)行底部排水系統(tǒng)設(shè)置。要求將2m寬排水盲溝設(shè)置到底部排水系統(tǒng)內(nèi),順著沖溝將水順利排出,且將碎石(150mm)+塊石(500mm)+碎石透水層(150mm)鋪設(shè)到底層,其上進(jìn)行強(qiáng)夯施工。
第二,操作夯錘時(shí),人員或其他施工設(shè)備應(yīng)與夯錘保持一定距離,要求控制在60m以外,不是操作人員不允許進(jìn)入此施工范圍。操作履帶起重機(jī)械時(shí),應(yīng)做到平穩(wěn)放置,避免落錘過程中,傾斜、倒塌等問題突然出現(xiàn),導(dǎo)致不必要的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。起吊夯錘前,需對(duì)脫鉤裝置、錨系設(shè)備的完整性進(jìn)行認(rèn)真檢查,當(dāng)風(fēng)級(jí)超過6級(jí)則不能施工,以此確保起重機(jī)的安全。
第三,在公路施工中,道路的舒適性和穩(wěn)定性很大程度上取決于地基質(zhì)量,所以要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行地基施工。同時(shí)對(duì)新材料和新工藝進(jìn)行積極推廣應(yīng)用,進(jìn)一步提升路基施工的質(zhì)量水平,推動(dòng)我國公路建設(shè)的健康有序發(fā)展。
5 結(jié)語
綜上所述,隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)不斷提升,公路交通事業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。但公路軟土地基病害問題仍然存在,強(qiáng)夯施工作為地基加固的重要技術(shù)措施,提高其施工技術(shù)水平,對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量提升極為關(guān)鍵。且通過長期實(shí)踐能夠看出,強(qiáng)夯技術(shù)在軟土地基加固施工中的廣泛應(yīng)用,能夠使路基壓實(shí)度有效提升,降低工后路基沉降量,從而提高公路工程的整體
質(zhì)量。
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