左 海

(大同南高速公路分公司，山西 大同 037000)

1 項(xiàng)目背景

此高速公路工程項(xiàng)目的全線長(zhǎng)度是23.75 km，起訖樁號(hào)是K28+516～K52+266，采用的是雙向四車(chē)道，設(shè)計(jì)的行車(chē)速度是100 km/h，項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)處于黃峪溝內(nèi)，溝壁的兩側(cè)地形比較陡峭，露出的巖層大多是花崗巖，局部堆積碎石土與卵石土。此項(xiàng)目中高填路基的填筑方量接近是16.9萬(wàn)m3，其中最大的填筑高度是33.8 m。路基填方均選擇隧道棄渣填筑方式，為了能夠有效控制高填路基施工后的沉降現(xiàn)象，以及提升路基壓實(shí)效果，需要以機(jī)械碾壓為前提，然后對(duì)三級(jí)平臺(tái)以上路基實(shí)施增強(qiáng)補(bǔ)壓，按照從下至上的順序以4 m填筑高度為間隔單位實(shí)施1次強(qiáng)夯，最后一級(jí)強(qiáng)夯面處在下路堤頂面，選擇重量級(jí)別是15 t的夯錘(其直徑是2.5 m)，單次夯擊能時(shí)1 200 kN·m，此項(xiàng)目中設(shè)計(jì)的強(qiáng)夯量是23 881 m2。

2 施工技術(shù)

2.1 溝底強(qiáng)夯處理

實(shí)施黃峪溝地面處理，將黃峪溝底路基紅線征地所有范圍之內(nèi)的腐殖土、樹(shù)根以及碎石等清理干凈，在露出卵石地層之后，需要結(jié)合實(shí)際情況填筑碾壓，保證壓實(shí)度≥90%，而碾壓施工結(jié)束之后，為了能夠提升黃峪溝底壓實(shí)效果，應(yīng)選擇具備自動(dòng)脫鉤器設(shè)備的液壓履帶式起重機(jī)(型號(hào)是QUY40，配置的夯錘直徑是2.5 m，重量是15 t)，重點(diǎn)實(shí)施溝底強(qiáng)夯處理。第一、二遍主要選擇重量是15 t、直徑是2.5 m的夯錘進(jìn)行6次夯擊，其中單次的夯擊能是1 200 kN·m[1]。最后2擊的夯沉量之和必須低于10 cm，夯沉值差應(yīng)<5 cm，同時(shí)后一擊夯沉量低于前一擊夯沉量，以保證夯擊處理之后夯坑的周?chē)酌鏌o(wú)隆起現(xiàn)象。此項(xiàng)目中確定的夯點(diǎn)間距是5 m，形狀表現(xiàn)為方格網(wǎng)狀。此外，溝底強(qiáng)夯一共是3遍，其中前2遍方式是跳夯，單次夯擊能是1 200 kN·m，而第3遍采用的是滿夯，單次夯擊能是600 kN，將夯痕進(jìn)行重疊搭接，以確保表層密實(shí)度符合規(guī)范要求。

2.2 選用填筑料

黃峪溝隧道洞渣巖性基本表現(xiàn)是微風(fēng)化花崗巖，其結(jié)構(gòu)緊密、堅(jiān)硬，完全符合高填方路基填筑施工要求。采用粒徑滿足規(guī)范要求、級(jí)配良好的硬質(zhì)隧道棄渣作為填料，其中最大粒徑≤層厚2/3。結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)定要求與項(xiàng)目實(shí)際情況，為了能夠有效使用隧道洞渣，最大程度上減少洞渣遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，所以路基填筑材料選擇的是黃峪溝隧道洞渣，其中硬質(zhì)石料單軸飽和抗壓強(qiáng)度≥60 MPa，詳見(jiàn)表1所示[2]。中硬質(zhì)石料單軸飽和抗壓強(qiáng)度是30～60 MPa，詳見(jiàn)表2所示。

表1 硬質(zhì)石料壓實(shí)指標(biāo)

表2 中硬質(zhì)石料壓實(shí)指標(biāo)

針對(duì)巖性差別比較大的填料分層而言，路基填筑選擇隧道石渣時(shí)需要使用橫向水平分層、分段填筑壓實(shí)方式，其中分層松浦厚度上路堤≤40 cm，下路堤≤60 cm，而石渣填筑路基的不均勻系數(shù)應(yīng)處于15～20之間，上路堤的頂部40 cm之內(nèi)填料的最大粒徑應(yīng)保證<150 mm。

2.3 路基試夯

(1)選取試驗(yàn)區(qū)?？紤]到此項(xiàng)目中高填路基的底部存在V字型沖溝，且溝壁比較陡峭，現(xiàn)場(chǎng)施工空間較小，所以通過(guò)分析研究確定選擇的試驗(yàn)區(qū)面積是30 cm×30 cm，以試驗(yàn)的方式得出最優(yōu)的強(qiáng)夯施工參數(shù)，即：①夯擊能、夯錘尺寸以及夯錘落距；②試驗(yàn)區(qū)通過(guò)強(qiáng)夯處理之后的平均沉降量[3]；③強(qiáng)夯各點(diǎn)之間的間隔距離、夯擊次數(shù)以及夯擊遍數(shù)；④最后兩次夯擊沉降量均值。

(2)布設(shè)強(qiáng)夯點(diǎn)。首先對(duì)強(qiáng)夯場(chǎng)地進(jìn)行整平處理，其中碾壓密實(shí)度應(yīng)≥90%。嚴(yán)格根據(jù)施工圖紙內(nèi)容及要求精準(zhǔn)測(cè)放強(qiáng)夯區(qū)，以穿眼灌白灰方法準(zhǔn)確標(biāo)記夯點(diǎn)位置，此項(xiàng)目中各夯點(diǎn)呈現(xiàn)為梅花型布設(shè)，各夯點(diǎn)的間隔距離是6.5 m。

(3)強(qiáng)夯步驟。第一步：精準(zhǔn)標(biāo)記第一遍強(qiáng)夯施工面夯點(diǎn)位置，然后對(duì)施工場(chǎng)地高程進(jìn)行測(cè)量；第二步：強(qiáng)夯起重機(jī)就位，由專(zhuān)業(yè)人員操作將夯錘與夯點(diǎn)位置對(duì)準(zhǔn)；第三步：由施工技術(shù)人員負(fù)責(zé)對(duì)夯錘頂面高程進(jìn)行測(cè)量；第四步：由專(zhuān)業(yè)人員操作把夯錘提升至指定高度，等到夯錘與吊鉤脫離之后實(shí)現(xiàn)自由下落，并對(duì)夯錘頂面高程進(jìn)行測(cè)量；第五步：重復(fù)進(jìn)行第四步，根據(jù)技術(shù)交底實(shí)現(xiàn)1個(gè)夯點(diǎn)的有效夯擊；第六步：重復(fù)第二步至第五步，實(shí)現(xiàn)第1遍夯點(diǎn)的有效夯擊；第七部：采用推土機(jī)把第1遍夯坑場(chǎng)地實(shí)施整平處理，然后準(zhǔn)確測(cè)量其高程。

(4)試驗(yàn)結(jié)果。QUY40液壓履帶式起重機(jī)具備自動(dòng)脫鉤器設(shè)備，其夯錘直徑是2.5 m，重量是15 t，待夯錘起吊至指定高度之后，拉緊吊鉤鋼絲繩將夯錘脫鉤，由其自由下落實(shí)現(xiàn)夯點(diǎn)位置的沖擊，夯點(diǎn)采用梅花型進(jìn)行布設(shè)，確定的夯點(diǎn)間隔距離是6.5 m，落距是6 m，各點(diǎn)的夯擊次數(shù)是6次。此試驗(yàn)區(qū)一共夯擊3遍，其中前2遍采用的是跳夯方式，單次夯擊能是1 00 kN·m，而最后兩擊夯沉量之和應(yīng)低于10 cm，之差低于5 cm，最后一擊的夯沉量應(yīng)低于前一擊夯沉量，且夯痕必須重疊搭接，試驗(yàn)區(qū)內(nèi)第3遍強(qiáng)夯后確保周?chē)鸁o(wú)隆起現(xiàn)象，各夯點(diǎn)夯沉量均值是28.5 cm[4]。待路基強(qiáng)夯施工完成之后，需要按照規(guī)定要求對(duì)地基強(qiáng)度進(jìn)行檢查。以50 m為間隔距離布設(shè)1個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，檢驗(yàn)點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)≥5處。強(qiáng)夯施工結(jié)束之后且檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)，則需要實(shí)施場(chǎng)地整平碾壓，保證壓實(shí)度≥96%，然后實(shí)施路基填方施工。施工后的沉降量要求：路基連續(xù)6個(gè)月的平均沉降量<5 mm，基層連續(xù)15 d平均沉降量<2 mm。

3 強(qiáng)夯技術(shù)工作原理及技術(shù)工藝

3.1 強(qiáng)夯技術(shù)工作原理

行夯技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，主要是指在施工過(guò)程中可以對(duì)重錘進(jìn)行合理利用，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)自由落體運(yùn)動(dòng)，對(duì)路基進(jìn)行加固施工處理，保證路基承載性能得到有效提升。由于軟土路基自身的承載性能普遍比較差，由于受到重錘連續(xù)性的影響和作用，對(duì)軟土路基內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)母纳坪蛢?yōu)化，促使其自身的承載性能可以滿足實(shí)際要求?；诖?，為路基的強(qiáng)度、剛度提供保證，滿足目前在建設(shè)時(shí)的基本要求。

3.2 強(qiáng)夯技術(shù)工藝

(1)施工前期準(zhǔn)備工作

施工單位在路基加固施工前期，必須要提前進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部進(jìn)行仔細(xì)勘察與分析。對(duì)施工區(qū)域范圍內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境以及地表附著物等相關(guān)條件展開(kāi)綜合分析，對(duì)符合要求的方法進(jìn)行合理利用，保證路基處理的及時(shí)性和有效性，盡可能避免周邊環(huán)境對(duì)強(qiáng)夯施工帶來(lái)的不良影響。在強(qiáng)夯法施工過(guò)程中，其產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)周邊建筑物勢(shì)必會(huì)帶來(lái)一系列影響，施工單位必須要結(jié)合實(shí)際要求，積極采取針對(duì)性對(duì)策，對(duì)安全隱患問(wèn)題進(jìn)行預(yù)防。所以在強(qiáng)行施工過(guò)程中必須要對(duì)施工范圍內(nèi)的多個(gè)監(jiān)測(cè)站進(jìn)行合理設(shè)置，以開(kāi)發(fā)挖減震溝等方式，盡可能避免震動(dòng)對(duì)周邊環(huán)境帶來(lái)的不良影響。施工單位需要在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)排水系統(tǒng)以及臨時(shí)保護(hù)系統(tǒng)的進(jìn)行合理設(shè)置，這樣才能夠?yàn)閺?qiáng)夯施工的有序開(kāi)展打下良好基礎(chǔ)。

(2)施工現(xiàn)場(chǎng)平整處理

在施工前期，施工單位需要根據(jù)實(shí)際要求對(duì)符合現(xiàn)狀的施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行合理利用，保證施工現(xiàn)場(chǎng)的平整處理工作能夠得到全方位有效推進(jìn)?，F(xiàn)階段我國(guó)普遍是利用推土機(jī)進(jìn)行平整處理，平整施工完成之后，以強(qiáng)夯法施工能夠保證強(qiáng)夯施工效果得到不斷強(qiáng)化，同時(shí)對(duì)不良沉降問(wèn)題進(jìn)行有效處理。在施工完成之后，針對(duì)存在的不良沉降問(wèn)題進(jìn)行妥善處理，施工單位需要結(jié)合沉降量展開(kāi)全方位有效檢測(cè)和分析。結(jié)合實(shí)際要求，對(duì)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，滿足后續(xù)施工過(guò)程中提出的一系列要求。

(3)測(cè)量放樣

施工單位在施工前期必須要做好一些準(zhǔn)備工作，這樣才能夠?yàn)楹罄m(xù)各環(huán)節(jié)施工的全面有序開(kāi)展打下良好基礎(chǔ)。在實(shí)踐中要對(duì)先進(jìn)儀器設(shè)備進(jìn)行合理利用，保證導(dǎo)線點(diǎn)以及加密點(diǎn)等檢測(cè)工作的有序開(kāi)展，保證設(shè)計(jì)方案以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求可以落實(shí)。結(jié)合一級(jí)導(dǎo)線精度，對(duì)導(dǎo)線復(fù)測(cè)以及加密等各方面處理工作進(jìn)行全方位有效推進(jìn)，同時(shí)要結(jié)合四等水準(zhǔn)測(cè)量方式，保證高程閉合參數(shù)加密施工的有序開(kāi)展。對(duì)全站儀進(jìn)行合理利用，針對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定，結(jié)合坐標(biāo)方式對(duì)放樣精準(zhǔn)度進(jìn)行確定。在該環(huán)節(jié)施工中相關(guān)工作人員必須要結(jié)合設(shè)計(jì)方案中提出的一系列要求，保證編裝以及重裝尺寸得以確定路基施工前期以及后期都需要進(jìn)行放樣處理，保證數(shù)據(jù)具有一定準(zhǔn)確性和有效性，同時(shí)對(duì)其展開(kāi)斷面尺寸檢測(cè)，這樣能夠滿足目前工程項(xiàng)目在建設(shè)時(shí)提出的一系列要求。在放樣施工中，任何排樁間隔距離必須要控制在10 m左右，同時(shí)要對(duì)道路線性平整度是否可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行確定。對(duì)自動(dòng)水準(zhǔn)儀進(jìn)行合理利用，這樣能夠保證整個(gè)尺寸確定的精準(zhǔn)度。

(4)碎石的鋪設(shè)

在整個(gè)施工過(guò)程中，如果施工區(qū)域范圍內(nèi)的地表當(dāng)中含有飽和度相對(duì)比較高的細(xì)粒土壤或者路基結(jié)構(gòu)水位呈現(xiàn)出不斷上升狀態(tài)，此時(shí)施工單位必須要結(jié)合實(shí)際要求，在路基表面對(duì)碎石進(jìn)行鋪設(shè)施工處理。同時(shí)要對(duì)水飽和度進(jìn)行準(zhǔn)確有效檢測(cè)，保證其可以控制在相對(duì)良好的范圍。碎石鋪設(shè)施工過(guò)程中，根本目的是為了保證路基強(qiáng)夯施工時(shí)可以承載現(xiàn)有諸多壓力，對(duì)重錘夯實(shí)施工中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形等相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行徹底處理。

(5)試夯作業(yè)

通常在軟土路基平整處理完成之后，需要在強(qiáng)夯施工區(qū)域范圍內(nèi)對(duì)排水溝結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的布置和利用。同時(shí)結(jié)合設(shè)計(jì)方案中提出的一系列要求，對(duì)夯實(shí)點(diǎn)的具體位置進(jìn)行確定，一般夯實(shí)點(diǎn)面積通常控制在200 m2范圍之內(nèi)，對(duì)施工設(shè)備以及夯擊能量進(jìn)行確定，這樣才能夠滿足目前在工程技術(shù)中提出的一系列要求。在該技術(shù)上對(duì)技術(shù)進(jìn)行有效管理和控制，對(duì)梅花形的布置方式進(jìn)行合理利用，保證相互之間的間隔距離控制在5 m的范圍之內(nèi)。在該背景下，要對(duì)符合要求的重錘重量進(jìn)行合理控制，一般控制在16 t、直徑2.35 m、底面積4.35 m2左右即可，同時(shí)還要對(duì)其自身的自由落體高度進(jìn)行有效控制，一般控制在13.7 m左右。結(jié)合試夯操作規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn)要求，需要對(duì)夯擊的數(shù)量進(jìn)行確定，同時(shí)還要結(jié)合路基沉降量以及相關(guān)要求對(duì)曲線圖進(jìn)行繪制，這樣才能夠保證施工過(guò)程中的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)可以滿足實(shí)際要求，為施工質(zhì)量提供保證。

(6)強(qiáng)夯施工

施工單位需要將試夯參數(shù)作為其中的重要基礎(chǔ)組成部分，結(jié)合目前提出的一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求，保證強(qiáng)夯施工的全面有序開(kāi)展。通?？梢岳锰S式夯擊方法進(jìn)行操作，保證在施工完成之后，可以對(duì)其中涉及到的諸多技術(shù)參數(shù)進(jìn)行有效管控，促使其可以滿足目前提出的基本要求。施工單位還要對(duì)夯擊點(diǎn)的位置精準(zhǔn)度進(jìn)行確定，保證其自身的尺寸偏差可以控制在5 cm范圍之內(nèi)，在設(shè)備中對(duì)輔助設(shè)備或者是自助脫鉤設(shè)備進(jìn)行合理的設(shè)置和利用，保證強(qiáng)夯施工可以有序開(kāi)展，盡量避免自由落體操作過(guò)程中出現(xiàn)重錘偏離等問(wèn)題。施工單位還要結(jié)合實(shí)際要求，對(duì)水準(zhǔn)儀等設(shè)備進(jìn)行合理利用，對(duì)沉降量參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確有效的檢測(cè)和分析，促使其可以控制在合理的范圍之內(nèi)。

(7)質(zhì)量檢測(cè)

在強(qiáng)夯施工完成之后，施工單位內(nèi)部工作人員必須要對(duì)重錘的質(zhì)量、下落距離進(jìn)行檢查，同時(shí)還要保證夯擊施工過(guò)程中涉及到的諸多技術(shù)參數(shù)可以滿足實(shí)際要求。更為重要的一點(diǎn)就是要對(duì)主夯點(diǎn)以及控制點(diǎn)的位置進(jìn)行檢測(cè)和分析，保證其可以滿足尺寸要求，尺寸偏差通常控制在20 mm的范圍之內(nèi)。在上述所有的技術(shù)參數(shù)檢查完成，同時(shí)確定達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)要求之后，才能夠保證強(qiáng)夯施工的實(shí)施效果。

3.3 強(qiáng)夯施工質(zhì)量控制

在試夯施工過(guò)程中，其根本目的是為了保證對(duì)相關(guān)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行確定，尤其是在夯擊遍數(shù)、重錘質(zhì)量以及間歇時(shí)間等各方面必須要引起足夠的關(guān)注和重視?，F(xiàn)有諸多參數(shù)對(duì)工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生直接性的影響，所以必須要嚴(yán)格按照目前提出的一系列要求進(jìn)行施工。

在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行平整處理，將其中存在的雜質(zhì)進(jìn)行徹底的清除。第一遍就需要將夯點(diǎn)的位置進(jìn)行準(zhǔn)確有效的標(biāo)注，后續(xù)對(duì)高程參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和分析。作起重機(jī)安裝過(guò)程中，要保證其可以安裝在指定的位置處，同時(shí)還要保證夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)，對(duì)夯錘的高程參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格有效的管理和控制。在整個(gè)夯錘起吊到規(guī)定的位置之后，并不需要下落處理，后續(xù)進(jìn)行高程參數(shù)確定之后，一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的傾斜等問(wèn)題時(shí)，必須要及時(shí)對(duì)坑底進(jìn)行平整處理。任何的夯點(diǎn)都必須要嚴(yán)格按照現(xiàn)有規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行操作，對(duì)夯擊的次數(shù)進(jìn)行確定，一直到所有的施工部分可以標(biāo)準(zhǔn)要求為止。

4 總 結(jié)

本文結(jié)合高速公路工程項(xiàng)目實(shí)際情況，重點(diǎn)研究了高填路基強(qiáng)夯施工技術(shù)，主要包含了溝底強(qiáng)夯處理、選用填筑料、路基試夯等方面重點(diǎn)研究了高填路基強(qiáng)夯施工技術(shù)，同時(shí)提出了施工注意事項(xiàng)。研究表明，此高速公路項(xiàng)目采用高填路基強(qiáng)夯技術(shù)合理、可行，顯著提升了路基結(jié)構(gòu)承載力與穩(wěn)定性。