桂錢君 何旭東 李 奎 范立志 楊 易
(中建七局安裝工程有限公司,河南 鄭州 450000)
市政工程是我國道路工程項(xiàng)目的主要構(gòu)成,在開展此類工程的建設(shè)施工時,不同因素對工程實(shí)施所造成的影響是不同的,這些影響因素會在不同程度上對工程持續(xù)的施工建設(shè)造成影響[1]。施工前,對施工區(qū)域按照功能進(jìn)行劃分,主要包括主要干道、次干道路、支路等,上述各類型道路在建設(shè)過程中應(yīng)當(dāng)呈現(xiàn)出流線形,并且與周圍城市居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)等形成良好銜接[2]。在市政道路工程的設(shè)計(jì)中,應(yīng)當(dāng)將地下管道、步行道以及周圍綠化區(qū)域等要素融入到工程范圍當(dāng)中,并以此構(gòu)建一套更加具有高效性的城市道路體系,達(dá)到運(yùn)輸便利,為周圍居民提供高質(zhì)量服務(wù)的目的[3]。當(dāng)前,由于具備良好路基的區(qū)域逐漸縮小,人們不得不在軟土路基上完成市政道路的建設(shè)[4]。在工程作業(yè)中,如果施工方?jīng)]有重視到此項(xiàng)工作,沒有按照地質(zhì)條件進(jìn)行工程方案的優(yōu)化設(shè)計(jì),會加劇施工中質(zhì)量問題的出現(xiàn),導(dǎo)致建成的道路在投入使用后過早出現(xiàn)沉降、裂縫等方面的病害問題[5],對道路交通安全造成負(fù)面影響?;诖耍槍浲谅坊辖ㄔO(shè)市政道路需要解決的問題,本文引入強(qiáng)夯法施工技術(shù),進(jìn)行交流探討。
結(jié)合市政道路工程項(xiàng)目的建設(shè)要求,合理選取施工設(shè)備(見圖1)。在選擇夯錘時,選用具有圓形弧度的夯錘,夯錘底部的面積應(yīng)當(dāng)根據(jù)夯錘重量以及重心的高度進(jìn)行選擇。通常情況下,施工過程中選擇的夯實(shí)錘材料為鋼鐵材料,這種材料具備重心低、沖擊力小等優(yōu)勢。因此,在施工中很少出現(xiàn)坍塌問題,不會影響施工整體進(jìn)度和質(zhì)量。除此之外,在選擇夯錘的規(guī)模時應(yīng)當(dāng)考慮其對地面造成的影響,對于土質(zhì)較細(xì)的施工區(qū)域,可根據(jù)實(shí)際需求,選擇整體質(zhì)量小的夯錘;針對土質(zhì)較粗的區(qū)域,可根據(jù)地質(zhì)情況,選擇質(zhì)量大的夯錘。除了使用夯錘外,針對施工量較大的工程,還可選擇利用夯實(shí)機(jī)完成施工?;谲浲谅坊氖┕ぬ攸c(diǎn),選擇液壓式夯實(shí)機(jī),其規(guī)格可選擇額定功率為36kW;工作氣壓為11.7MPa(1700psi)。這種規(guī)格的液壓式夯實(shí)機(jī)能夠勝任各大中型施工設(shè)備無法完成的施工任務(wù),不僅能夠適用于砂、礫石、三合土等施工材料的夯實(shí),也可以適用于瀝青砂石、混凝土等施工材料的夯實(shí)和平整處理。當(dāng)前這一類型的夯實(shí)機(jī)常被應(yīng)用于公路、市政道路以及電信和煤氣等部門用于完成其工程填土的夯實(shí)處理,因此對該設(shè)備的應(yīng)用人們已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),要將這一施工設(shè)備應(yīng)用到軟土路基的施工處理中,算得上得心應(yīng)手。
圖1 基于強(qiáng)夯法的軟土路基施工設(shè)備
在完成對施工設(shè)備的選擇以及在施工前需要完成的準(zhǔn)備工作后,還需要對施工過程中涉及的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。在設(shè)定參數(shù)前,需要結(jié)合軟土路基實(shí)際情況,對夯擊點(diǎn)進(jìn)行布置,以此確保在夯擊時不會出現(xiàn)施工區(qū)域超出市政道路施工區(qū)域的問題。由于大部分市政道路工程施工的工程量較大,因此還需要結(jié)合夯擊點(diǎn)的距離以及軟土路基的土質(zhì)特點(diǎn),對夯擊的次數(shù)進(jìn)行設(shè)定。通常情況下,夯擊的距離應(yīng)當(dāng)設(shè)置在4~8m范圍內(nèi),主夯擊點(diǎn)的布置可設(shè)置為邊長相等的矩形結(jié)構(gòu),將夯擊次數(shù)控制在2~10次以內(nèi),根據(jù)實(shí)際夯實(shí)度對夯擊次數(shù)進(jìn)行設(shè)定。每一次夯擊時其夯能應(yīng)控制在1000~2500kN·m 范圍內(nèi)。在按照上述參數(shù)設(shè)置,完成一次夯實(shí)處理后,需要對強(qiáng)夯地基的施工偏差進(jìn)行測定。測定的主要內(nèi)容包括夯擊點(diǎn)的中心位置、夯擊后整平標(biāo)高。其中,夯擊點(diǎn)的中心位置允許偏差為150mm,在測定時采用抽查的方式測定,利用經(jīng)緯儀或拉線從縱向和橫向兩個方向完成測定。針對夯后整平標(biāo)高的測定,其允許偏差在-50~+20mm范圍內(nèi),利用水準(zhǔn)儀在100m2區(qū)域內(nèi)對每個10m方格網(wǎng)完成一次測定。根據(jù)測定的偏差結(jié)果,對施工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,并在施工中嚴(yán)格按照施工參數(shù)施工,從而確保施工質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
在確定軟土路基市政道路的施工參數(shù)后,根據(jù)強(qiáng)夯施工區(qū)域的填料性質(zhì)選擇合適的填料,并對其進(jìn)行點(diǎn)夯施工:沿軟土路基兩側(cè)對稱點(diǎn)夯實(shí),其中第一遍主要完成對施工場地的整平,第二遍主要完成對夯實(shí)區(qū)域的進(jìn)一步加固。在實(shí)際施工時需要注意,第一遍點(diǎn)夯施工與第二遍點(diǎn)夯施工之間不得留有間歇時間。具體施工步驟:
(1)完成對施工區(qū)域的土地清理和對土地的平整,并測定施工場地的高程;
(2)測定并標(biāo)記出第一個需要夯實(shí)的施工點(diǎn),利用石灰或其他明顯的標(biāo)志對夯點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記;
(3)將夯錘或液壓夯實(shí)機(jī)的夯實(shí)點(diǎn)對準(zhǔn)路基上的施工點(diǎn);
(4)對夯錘頂點(diǎn)標(biāo)高進(jìn)行測定;
(5)采用將夯錘吊起并用自由下落的方式施工。
在施工過程中若出現(xiàn)夯錘歪斜的問題,則需要對坑底進(jìn)行整平處理,并重新夯擊。重復(fù)上述步驟,在達(dá)到要求的夯實(shí)點(diǎn)擊數(shù)和收錘標(biāo)準(zhǔn)后,完成強(qiáng)夯施工。
為了實(shí)現(xiàn)對施工質(zhì)量的有效控制,還需要對強(qiáng)夯質(zhì)量進(jìn)行合理管控,在進(jìn)行強(qiáng)夯施工前需要對夯錘的重量和下落距離進(jìn)行測定,確保其符合參數(shù)設(shè)定要求后才能夠開始施工。在這一過程中,檢查是否存在漏夯或需要補(bǔ)夯的情況,根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整施工參數(shù)或步驟,從而確保最終施工效果符合預(yù)期要求。在收錘階段,要求兩擊平均的夯實(shí)沉降量不超過50mm,若個別施工點(diǎn)出現(xiàn)了不符合要求的情況,則需要繼續(xù)進(jìn)行夯擊施工,直到兩擊平均夯實(shí)沉降量小于50mm為止,以此完成軟土路基上的強(qiáng)夯施工。
在完成對施工技術(shù)的理論設(shè)計(jì)后,為了驗(yàn)證這一施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的效果,選擇以某地區(qū)在軟土路基上建設(shè)市政道路為例。已知該市政道路全長約為5km,道路寬度為50m,采用四塊板作為其整體結(jié)構(gòu)。對該市政道路的原有四車道結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,并根據(jù)市政區(qū)域內(nèi)交通需要,改為六車道結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)道路上最高車速限制為60km/h,在兩側(cè)各設(shè)置一條輔道,設(shè)計(jì)車速為30km/h。根據(jù)該市政道路特點(diǎn),對其施工設(shè)備進(jìn)行選擇,并確定該道路的施工參數(shù)以及具體施工步驟,然后完成所有施工操作。為了驗(yàn)證該施工技術(shù)的應(yīng)用效果,將施工區(qū)域隨機(jī)劃分為五塊,分別在每一塊區(qū)域上選取一個測點(diǎn),對測點(diǎn)的沉降量和裂縫的產(chǎn)生情況進(jìn)行記錄,為了方便論述,針對五個測點(diǎn)編號,分別為#001、#002、#003、#004和#005。各個測點(diǎn)沉降量的測定可通過實(shí)際測量結(jié)合數(shù)學(xué)計(jì)算的方式得到,其公式為:
式中:
δ——測點(diǎn)的沉降量;
m——施工前軟土路基高度;
m'——完成施工后市政道路在運(yùn)行階段時測點(diǎn)上的軟土路基高度。
根據(jù)上述公式計(jì)算得出各個測點(diǎn)的沉降量,測量結(jié)果見表1。
表1 各測點(diǎn)的沉降量測量結(jié)果
從表1看出,按照上述設(shè)計(jì)的施工技術(shù)完成該項(xiàng)目,各個測點(diǎn)上的沉降量均未超過1.0mm,并且在測點(diǎn)#001、#003、#005上均沒有出現(xiàn)裂縫問題,而在測點(diǎn)#002和測點(diǎn)#004上僅產(chǎn)生了一條裂縫,并且裂縫的長度均在1.0mm左右。實(shí)踐證明,該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能夠?qū)崿F(xiàn)對軟土路基沉降量和裂縫的有效控制。
當(dāng)前城市建設(shè)的速度不斷提升,對市政道路工程施工提出了更高的質(zhì)量要求,為了避免在實(shí)際施工過程中出現(xiàn)以往受軟土路基影響而產(chǎn)生的施工問題,引入強(qiáng)夯法施工技術(shù)。通過實(shí)例應(yīng)用的方式直接證明,強(qiáng)夯法施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效提高施工質(zhì)量,達(dá)到城市
快速建設(shè)對市政道路設(shè)計(jì)和施工提出的要求。同時也進(jìn)一步證明,將強(qiáng)夯法應(yīng)用到對軟土路基的處理當(dāng)中,能夠有效促進(jìn)軟土路基的壓實(shí)度以及承載力的提升,能夠?qū)崿F(xiàn)對軟土路基沉降量和裂縫的有效控制。