杜文亮

（邢臺(tái)路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，河北邢臺(tái) 054001）

0 引言

隨著交通行業(yè)的迅速發(fā)展，公路施工中也面臨各種各樣的挑戰(zhàn)，一些老舊公路出現(xiàn)承載力不足的問題，為解決此類問題，需要對(duì)路基進(jìn)行加固施工。強(qiáng)夯法作為公路路基加固的一種重要技術(shù)，在公路路基加固施工中得到廣泛應(yīng)用。

1 工程概況

某公路工程設(shè)計(jì)全長(zhǎng)11.25km，雙向4車道，該公路路基寬度22.6m，于2012年投入使用?，F(xiàn)階段該公路已難以滿足目前的行車需求，需要進(jìn)行改擴(kuò)建施工，但經(jīng)檢測(cè)原路基承載力嚴(yán)重不足，難以有效對(duì)整個(gè)公路結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，針對(duì)此情況，經(jīng)研究決定采用強(qiáng)夯技術(shù)進(jìn)行路基加固處理，以提升路基的承載力。

2 路基強(qiáng)夯加固施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 強(qiáng)夯施工原理

強(qiáng)夯法加固路基，是指利用起吊設(shè)備將具有一定重量的重錘提升至10～25m的高空中，再將其釋放，在加速度的作用下，重錘會(huì)瞬間具備100～200t的夯實(shí)能量，將該能量作用于路基上，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)路基土體的夯實(shí)，夯實(shí)深度可達(dá)到3～6m，通過重復(fù)此類過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)路基整體的加固。該加固方法即可應(yīng)用于路基加固中，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的加固處理，在公路工程中應(yīng)用廣泛。在使用該方法加固施工時(shí)，要注意結(jié)合工程實(shí)際情況，合理選擇重錘質(zhì)量，確定下落高度，避免因夯擊能量過大，路基無法有效地承受該能量，最終導(dǎo)致路基土體崩塌、結(jié)構(gòu)層被破壞，從而影響工程質(zhì)量[1]。

2.2 地表處理

（1）路基夯實(shí)施工前，要對(duì)路基表面進(jìn)行整平和清理工作，主要是將路基表面的垃圾、淤泥、樹根等雜物清理干凈。清表的厚度要滿足設(shè)計(jì)要求的30cm，然后針對(duì)因積水或其他因素影響造成路基土質(zhì)變成軟土的位置進(jìn)行必要的翻曬，針對(duì)凹凸不平的位置進(jìn)行整平處理，凸出位置由施工人員采用小型機(jī)械進(jìn)行鏟除整平，凹陷位置利用合格的土料換填補(bǔ)平，處理后的路基表面保持平整干凈。

（2）為保證強(qiáng)夯施工設(shè)備的入場(chǎng)與正常施工，施工前要采用碎石材料在路基表面鋪設(shè)形成一層墊層，主要作用是增加路基的承載力，對(duì)施工機(jī)械進(jìn)行承力，以滿足機(jī)械設(shè)備正常入場(chǎng)施工。墊層的鋪設(shè)厚度控制在15cm左右，鋪設(shè)時(shí)主要針對(duì)路基承載力差的位置鋪設(shè)，路基承載力滿足機(jī)械入場(chǎng)要求的無需鋪設(shè)。

（3）在施工前，施工單位要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周邊的構(gòu)筑物和地下管線進(jìn)行詳細(xì)了解，強(qiáng)夯施工中一旦出現(xiàn)意外，極易導(dǎo)致建筑物坍塌、管線受損。為避免此類構(gòu)筑物遭受破壞，應(yīng)將施工場(chǎng)周圍的構(gòu)筑物遷移至20m以外，地下管線遷移至10m以外，如確實(shí)無法遷移的構(gòu)筑物及管線，要在施工前做好必要的保護(hù)措施[2]。

2.3 強(qiáng)夯設(shè)備選擇

本次強(qiáng)夯施工采用的主要設(shè)備包括夯錘、起吊機(jī)及其他專用設(shè)備。其中夯錘的重量區(qū)間為15～25t，錘底對(duì)路基的靜壓力為25.5kPa，起吊機(jī)采用帶有自動(dòng)脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)，機(jī)械的臂桿端部設(shè)置有輔助門架，目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械的保護(hù)，避免因夯錘重量過大，在下落時(shí)導(dǎo)致起重機(jī)傾覆。機(jī)械準(zhǔn)備完成后，要安排具有從業(yè)資格證的人員進(jìn)行管理與操作，保證機(jī)械施工中的正常使用。

2.4 施工參數(shù)確定

（1）夯擊能的確定：本次強(qiáng)夯施工中夯擊能的大小是保證路基加固效果的主要參數(shù)，該參數(shù)的確定主要通過梅拉公式進(jìn)行計(jì)算，公式如式（1）：

式（1）中：H為夯擊施工的有效深度（m）；K為夯擊系數(shù)，系數(shù)的大小根據(jù)土質(zhì)決定，本工程系數(shù)K為0.6，G為夯錘的重量（t）；L為夯錘的落距（m），通過計(jì)算可得知有效深度，最后通過深度確定夯擊能。

（2）夯錘落距測(cè)定：本次施工中采用的夯錘重量在15～25t之間，夯擊能設(shè)定為1000kN·m。為保證夯錘具有足夠的夯擊能，夯錘的最小落距應(yīng)控制在4.5m，且伴隨不同位置加固深度不同，落距應(yīng)隨之增加。

（3）夯點(diǎn)布置：結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)勘查的基本情況，在路基強(qiáng)夯施工中夯擊點(diǎn)的間距控制在4m左右，在夯擊施工時(shí)采用間隔夯擊的方式施工。即先進(jìn)行第1個(gè)夯擊點(diǎn)施工，夯擊完成后跳過第2個(gè)夯擊點(diǎn)直接進(jìn)行第3個(gè)點(diǎn)夯擊，持續(xù)跳夯直至全部夯擊完成。

（4）夯擊遍數(shù)布置：針對(duì)本工程具體情況，夯擊施工分為3遍。第1遍和第2遍的夯擊次數(shù)均要大于3次，第3遍的夯擊次數(shù)為2次滿夯，同時(shí)第1遍和第2遍的夯擊能均要大于第3遍，滿夯時(shí)夯擊能只有前2遍的20%～25%[3]。

2.5 測(cè)量定位

場(chǎng)地整平后，要結(jié)合設(shè)計(jì)夯擊要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工放樣，先恢復(fù)路基的中樁和邊樁，再利用石灰線明確夯擊的點(diǎn)位。將夯點(diǎn)的正中心作為圓心，以夯錘的半徑作為圓的半徑進(jìn)行劃線，夯點(diǎn)確定完成后要測(cè)量計(jì)算原路基的地面高程，并進(jìn)行記錄，同時(shí)設(shè)置監(jiān)測(cè)裝置，待夯擊后再測(cè)定路基的高程，從而計(jì)算路基沉降高度。

2.6 強(qiáng)夯施工

（1）測(cè)量放樣工作結(jié)束后方可開始強(qiáng)夯作業(yè)，本次施工強(qiáng)夯共分為三個(gè)階段。第1階段，利用履帶式起重機(jī)將夯錘起吊至4.5m以上的高空中，然后進(jìn)行脫鉤，使夯錘成為自由落體對(duì)路基進(jìn)行夯實(shí)，第1階段的夯擊次數(shù)為4次，夯擊后路基的沉降值達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，視為夯擊合格，方可進(jìn)行第2階段強(qiáng)夯施工[4]。

（2）第1階段夯擊施工完成后，要在監(jiān)理工程師的監(jiān)督下將夯擊產(chǎn)生的夯擊坑進(jìn)行回填并整平，然后再次進(jìn)行放樣工作。利用白石灰劃出夯擊點(diǎn)的位置，最后同第1階段一樣進(jìn)行夯擊作業(yè)。第2階段的夯擊次數(shù)為3次，夯擊質(zhì)量合格后進(jìn)行第3階段強(qiáng)夯施工。

（3）第2階段路基處理完成后，開始第3階段的夯擊作業(yè)。此時(shí)夯擊施工為滿夯，無需進(jìn)行夯擊點(diǎn)的放樣作業(yè)，滿夯共進(jìn)行2遍，滿夯后利用推土機(jī)將路基進(jìn)行整平處理，整平后進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，檢測(cè)路基的承載能力是否滿足設(shè)計(jì)要求[5]。

2.7 注意事項(xiàng)

（1）在強(qiáng)夯施工中，施工前應(yīng)注意測(cè)量夯錘的重量和落距，以保證夯擊能可以滿足設(shè)計(jì)要求。施工過程中應(yīng)注意對(duì)每個(gè)夯擊點(diǎn)沉降量的監(jiān)測(cè)，如發(fā)現(xiàn)沉降量的大小與設(shè)計(jì)要求出入過大，應(yīng)及時(shí)分析產(chǎn)生的原因，并采取必要的措施進(jìn)行調(diào)整。此外，在每一遍夯擊施工前都要對(duì)夯擊點(diǎn)位的放樣位置進(jìn)行復(fù)測(cè)，如存在偏差要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，夯擊過程要嚴(yán)格控制，嚴(yán)禁出現(xiàn)降低夯能、少夯、漏夯的現(xiàn)象。

（2）強(qiáng)夯法施工過程中涉及的數(shù)據(jù)較多，包括落錘的質(zhì)量、下落高度、地面沉降量等多種數(shù)據(jù)的精確控制，因此，為避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，在施工中安排專人進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄、復(fù)核工作，記錄人員要保持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，認(rèn)真記錄所有數(shù)據(jù)，避免出現(xiàn)失誤。此外，在施工過程中要注意做好施工場(chǎng)地排水系統(tǒng)的建設(shè)，及時(shí)將場(chǎng)地內(nèi)的積水排出路基范圍，避免影響路基的承載能力[6]。

（3）強(qiáng)夯施工屬于危險(xiǎn)作業(yè)，因此，在施工中要注意制定和完善各項(xiàng)安全防護(hù)措施。在施工過程中，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)采取必要的隔離措施，非工作人員嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，所有的施工人員要合理佩戴安全防護(hù)用具。此外，為保證建筑物的安全，在強(qiáng)夯施工前應(yīng)注意開挖減震溝，其深度控制在1.5m以上。

2.8 質(zhì)量檢測(cè)

本工程強(qiáng)夯施工完成后，為確定路基的加固質(zhì)量是否滿足要求，在施工現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)選取了2處位置進(jìn)行承載力檢測(cè)，并與施工前的檢測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)比。每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)共監(jiān)測(cè)三個(gè)深度，分別為0.5m、0.8m、1.2m，檢測(cè)結(jié)果見表1。

表1 夯擊前后承載力檢測(cè)結(jié)果

由表1檢測(cè)結(jié)果可得，路基強(qiáng)夯施工后，其承載能力得到顯著提升。每個(gè)位置的承載力均滿足實(shí)際要求，證明本次強(qiáng)夯施工質(zhì)量合格。

3 結(jié)語

總之，在公路路基加固施工中，要保證強(qiáng)夯施工質(zhì)量，獲得最佳的路基加固效果，需要施工單位做好每個(gè)施工環(huán)節(jié)的控制工作。從施工方案的設(shè)計(jì)入手，把好每一道施工工序的生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)做好技術(shù)交底工作，保證施工人員熟練掌握施工要點(diǎn)，以提高路基的承載力，保證加固效果，為公路的建設(shè)提供更好的基礎(chǔ)條件。