湯銘杰
(身份證號(hào):430223198905239115)
公路工程作為人們?nèi)粘I钆c生產(chǎn)必要的通道,在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著非常重要的作用。但是,隨著我國(guó)交通事業(yè)的不斷發(fā)展,不少公路無法滿足日益增長(zhǎng)的交通流量需求,必須進(jìn)行拓寬施工,新舊路基結(jié)合處的壓實(shí)處理質(zhì)量直接決定了公路改擴(kuò)建整體效果。根據(jù)相關(guān)工程實(shí)踐調(diào)查可知,強(qiáng)夯技術(shù)的應(yīng)用可有效增強(qiáng)路基的抗變形能力和承載能力,對(duì)保證公路路基拓寬施工的質(zhì)量起著非常重要的作用,加強(qiáng)此技術(shù)分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
強(qiáng)夯法全稱為動(dòng)力固結(jié)法,其是地基打夯作業(yè)時(shí)常用的方法,根據(jù)目前我國(guó)公路路基施工情況調(diào)查可知,強(qiáng)夯方法被廣泛應(yīng)用于公路路基拓寬施工作業(yè)中。強(qiáng)夯法施工過程中,重錘自由落體運(yùn)用時(shí),會(huì)產(chǎn)生較大沖擊作用,極度壓縮空隙,再加上土層底部地下水壓力的作用,從而造成局部作業(yè)土體液化,并且在落夯點(diǎn)周圍40m范疇內(nèi)會(huì)造成裂隙,同時(shí)地下水與地表壓強(qiáng)的不同會(huì)產(chǎn)生孔隙水(氣),作用于土體上使之凝結(jié),達(dá)到土體強(qiáng)度與壓縮性指標(biāo)滿足作業(yè)指標(biāo)的需求。
強(qiáng)夯法拓寬路基施工通常需要以下幾種設(shè)備:夯錘、平底錘、起重機(jī)、自由落錘裝置以及其它輔助設(shè)備,如:推土機(jī)、壓路機(jī)、裝載機(jī)、龍門架等。公路路基拓寬施工中強(qiáng)夯技術(shù)程序如下:①平整場(chǎng)地,測(cè)量場(chǎng)地高程;②第一遍夯點(diǎn)布置;③吊機(jī)就位,夯錘對(duì)準(zhǔn)夯擊點(diǎn)中心,按設(shè)計(jì)要求夯擊,用水準(zhǔn)儀檢測(cè)夯沉量,每夯一擊均要測(cè)量;④每一遍夯完后,以推土機(jī)推平,對(duì)場(chǎng)地高程進(jìn)行測(cè)量,計(jì)算夯沉量;⑤第二遍夯點(diǎn)布置,要求點(diǎn)位與第一遍夯點(diǎn)錯(cuò)開,重復(fù)③、④步驟;⑥最后滿夯一遍,完成夯擊后以推土機(jī)推平,測(cè)量場(chǎng)地高程,對(duì)總夯沉量進(jìn)行計(jì)算并記錄。
(1)試夯:在施工前,應(yīng)根據(jù)已確定的強(qiáng)夯參數(shù),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)有代表性的場(chǎng)地進(jìn)行試夯。通過測(cè)試,與夯前測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行初步比較,檢驗(yàn)強(qiáng)夯效果,從而便于最后確定要采用的各項(xiàng)強(qiáng)夯參數(shù)。
(2)場(chǎng)地平整。提前預(yù)測(cè)強(qiáng)夯后將會(huì)產(chǎn)生的平均地面變形情況,以此確定夯前地面高程,之后以推土機(jī)平整,認(rèn)真檢查強(qiáng)夯場(chǎng)地范圍內(nèi)的各種地下管線的位置及標(biāo)高和地下構(gòu)筑物等。
(3)施工監(jiān)測(cè)。在進(jìn)行強(qiáng)夯施工過程中,除了嚴(yán)格按照施工步驟之外,還需要專人負(fù)責(zé)施工中的監(jiān)測(cè)工作。
本文僅以某公路路基拓寬改造項(xiàng)目為例,具體分析公路路基拓寬施工中強(qiáng)夯技術(shù)的應(yīng)用情況。該公路路基拓寬改造項(xiàng)目為一條二級(jí)公路,此路段要求沿著原公路路基向兩側(cè)拓寬,拓寬路段長(zhǎng)度約為112.7km,總工程期為六個(gè)月。由于形成透水通道和滑移面的幾率較大,且新舊路基間接合的穩(wěn)定性較低。因此,拓寬路段必須做補(bǔ)強(qiáng)處理,否則,其極有可能出現(xiàn)路基滑移、沉降等相關(guān)質(zhì)量問題。
通過工程地質(zhì)、施工條件以及質(zhì)量、安全、經(jīng)濟(jì)性方面的比較分析,本工程最終選擇了強(qiáng)夯補(bǔ)壓法。通過實(shí)踐表明,強(qiáng)夯補(bǔ)壓技術(shù)既有利于控制接合面沉降或滑移等問題,又能夠提高新舊路基基面接合力。
強(qiáng)夯技術(shù)的應(yīng)用,主要是通過重錘自由下落實(shí)現(xiàn)對(duì)公路路基與土層的快速打夯,根據(jù)相關(guān)實(shí)踐可知,夯錘重量宜為10~30t,至高點(diǎn)的高空沖距為40m,完成高度為10~20m。本工程通過試驗(yàn)段夯擊施工,進(jìn)一步確定相關(guān)施工技術(shù)參數(shù),此試驗(yàn)段填土高度約2~5m,采用強(qiáng)夯法經(jīng)驗(yàn)計(jì)算函數(shù)式,對(duì)此次強(qiáng)夯效果進(jìn)行判定,從而得出密實(shí)度、土基沉降量等參數(shù),通過比較分析后,最終得出此次強(qiáng)夯施工設(shè)備和施工工藝的技術(shù)參數(shù)。本試驗(yàn)段夯擊點(diǎn)布設(shè)為單排相隔,施工順序如下:新舊路基結(jié)合部交接面→路基上路床。
強(qiáng)夯有效加固深度計(jì)算函數(shù)式如下:
在上述方程式中,W-重錘的自重,取15T;h-落距,取6.6m;A-重錘的底面積,取4.9m2;rd-土體干容重量,取1.75T/m3;w-土體的含水量,取5%。
計(jì)算過程如下:
通過上述各夯實(shí)法施工技術(shù)參數(shù),從而算得有效加固深度約為3.5m。
根據(jù)試驗(yàn)分析,本工程夯擊施工技術(shù)參數(shù)如下:滿夯1~2擊;夯印搭接面積取1/4重錘底面積;點(diǎn)夯擊間距取3~5m;點(diǎn)夯數(shù)目取4擊到5擊;對(duì)于填土高度為2~8m的新舊路基接合部位,其強(qiáng)夯作業(yè)需順著直線方向推進(jìn);對(duì)于填土高度超過8m的部位或某些特殊路段,其夯擊方式應(yīng)為全幅夯擊。
本工程路基拓寬夯擊施工流程如圖1所示。
圖1 強(qiáng)夯施工順序
(1)在進(jìn)行試夯施工時(shí),要求試夯區(qū)完成平整作業(yè),本工程試夯區(qū)的面積約500m2,區(qū)夯點(diǎn)布置為梅花狀。試夯作業(yè)旨在檢驗(yàn)夯擊設(shè)備的性能和夯擊能情況,并為強(qiáng)夯施工工藝的確定提供有效的數(shù)據(jù)支撐。
(2)當(dāng)工程強(qiáng)夯施工范圍內(nèi)的地下構(gòu)筑物分布情況和地下管線(標(biāo)高和位置)被檢查清楚后,才能開始強(qiáng)夯作業(yè)。為防止既有設(shè)施因強(qiáng)夯施工受到損壞,必須對(duì)某些特殊設(shè)施做防護(hù)處理。
(3)起重機(jī)作業(yè)都應(yīng)當(dāng)遵循以下要求,起重設(shè)備與夯錘間的布設(shè)應(yīng)做到“下坡錘后、上坡錘前、橫向夯擊、順向走車”。
(4)夯擊施工前,夯坑內(nèi)或場(chǎng)地積水應(yīng)及時(shí)排除,若是夯擊坑底部含水量太高,則應(yīng)該先鋪砂石后夯擊作業(yè)。
本文通過以上對(duì)公路路基拓寬施工中強(qiáng)夯技術(shù)的工作流程、施工參數(shù),還有夯實(shí)技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用情況分析,明確了夯擊施工實(shí)施中的各項(xiàng)注意要點(diǎn),在實(shí)際工程實(shí)踐中,必須規(guī)范開展相關(guān)作業(yè),通過科學(xué)的夯擊作業(yè)切實(shí)保證公路改擴(kuò)建路基質(zhì)量滿足要求,為后續(xù)工程作業(yè)的開展奠定良好的基礎(chǔ),促進(jìn)我國(guó)公路事業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
[1]費(fèi)倫林,馮義卿.強(qiáng)夯技術(shù)在舊路改造中的應(yīng)用[J].公路與汽運(yùn),2010(3):102~105.
[2]王銓運(yùn).廣南公路路基處理中強(qiáng)夯法的應(yīng)用分析[J].中國(guó)科技博覽,2013(19):231.