市政道路强夯法施工技术要点分析
2015-07-12孔令平
孔令平
(雨发建设集团有限公司 身份证号码320125198605284311)
市政道路强夯法施工技术要点分析
孔令平
(雨发建设集团有限公司 身份证号码320125198605284311)
本文介绍了强夯法施工的工艺原理,通过工程实例,对强夯具体施工方法和检测、验收标准进行了详细说明。关键词:市政工程 地基处理 强夯法 形式组合 验收标准
强夯法施工多用于建设工程的软弱地基处理、震动和噪音污染大,而市政工程多分布在市区,人口密集、建筑物、构筑物、地下管线众多,因此强夯法在市政工程施工中的大范围应用并不多见。市政道路工程一般要求工期紧,路堤回填完毕后,好多工程要求立即施工上部垫层及路面,但高填方段应该有相当长的沉降期,假如沉降没有完成,将会造成路面的破坏。在济南市小姑山路兴隆合同段市政工程中,为加快施工进度、保证工程质量,对多处高填方路段进行了强夯处理。本工程路基填筑强夯层数3层,强夯平均宽度36m-55m,强夯平均高度8m。
强夯法的原理,是利用起吊设备将一定质量的夯锤提升到额定高度,夯锤自由落下,给地基以强大冲击能量的夯击,使土中出现冲击波和很大应力,迫使土体空隙压缩,排除空隙中的气和水,使土粒重新排列,迅速固结,从而提高地基强度,降低其压缩性。
强夯法施工工艺应根据处理要求、地基土类型、经济技术比较,可采用以下组合形式:
(1) 按点强夯、复夯、满夯的工艺组合。
(2) 点夯可一遍完成,也可以隔行或隔行隔点分遍完成。
(3) 当点夯夯坑速度过大时,应增加一遍复夯,副夯能级可取主夯能级的一半,或按夯坑深度确定。
(4) 按不同能级组合时,采用高能级处理深层,中等能级处理中间层,低能级处理浅层,满夯处理表层的组合。
本工程采用点夯、复夯、满夯的工艺组合,当主副夯完成后,原满填的素土已全部夯击稳定,填筑平均1m厚的素土进行满夯。满夯后进行场地平整加一遍机械碾压,满夯层增加压实度检测要求。
施工前应进行地质勘探,在大面积强夯施工前,应选择代表性路段(夯区)进行试夯,试夯区夯点布置不宜小于5×5个夯点,试夯区宽度不小于2倍预期加固深度,且以路基基底处理宽度为宜。本工程进行两端试夯,以保证工程质量。夯点的夯击次数应按现场试夯确定的夯击次数和夯沉量关系确定,应同时满足下列条件:
(1) 最后两击平均夯沉量不宜大于设计值;
(2) 夯坑周围地面不应发生过大的隆起;
(3) 不因夯坑过深发生提锤困难。
强夯前应平整场地,周围做好排水沟,强夯夯点布置形式可根据基础形式、地基土类型和工程特点选用,本工程采用的为正方形的形式布置,夯点间距为锤径的1.2-2.5倍。低能级时取小值,高能级及考虑能级组合时取大值。本工程夯锤底面直径2.4m,底面积4.52平方米,锤底静压力:4.1kpa,夯点间距5m。
夯击时最好锤值落距大,则单击能量大,夯击次数少,夯击遍数也相应减少,加固效果和技术经济好。对相同的夯击能量,增大落距可获得较大的接地速度,得到更好的加固效果,但是落距加大,吊机的稳定性就差,加大锤重比、落距则容易解决。本工程根据主、副夯单点夯击能2000KN.m的要求,采用夯锤16t,落距12.5m。
按夯点布置测量放线确定夯位。开夯前应根据现场请款考虑夯机进出场顺序,并根据夯机性能和提高施工效率,夯机行走路线为两排夯点的中心线,夯机没就位一次以两点夯机为宜。强夯分段进行,顺序从边缘夯向中央(如图)。
16 13 10 7 4 1 17 14 11 8 5 2 18 15 12 9 6 3 18、15、12、9、6、3、17、14、11、8、5、2、16、13、10、7、4、1、
强夯顺序
每夯完一遍,用推土机整平场地,即可接着进行下一遍夯击。本工程夯机分三遍进行。第一、二遍点夯,点夯间距5m。第三遍为满夯,是以较低的夯击性能进行夯击,彼此重叠搭接1/4锤径,以确保获得土层均匀性和较高的密实度。夯击时,落锤应保持平稳,夯位应准确,夯击坑内积水应及时排除。坑底含水量过大时,可铺砂石后再进行夯击。
两遍夯击之间,应有一定的时间间隔,以利于土中超静水压力的消散,一般间歇时间1-2周,对于渗透性好的地基可连续夯击。满夯后地表应加一遍机械碾压,以满足地基土的压实度要求。
施工过程中,夯击不挂架,以自动脱钩装置直接提升夯锤进行强夯施工,为防止臂杆在脱钩时后仰及锤钩回弹撞击臂杆,必须在臂杆的锤钩敲击处,设置防护装置,以保护臂杆不受损害。
具体施工方法和夯点沉降量测量、验收标准如下:
1、夯击法采取退着夯的施工顺序。强夯施工工艺流程:
(1) 整理并平整施工场地;
(2) 测量放点;
(3) 设备检测;
(4) 平整场地,并测量垫层标高,同时标出第一遍夯点位置;
(5) 夯击就位,使夯锤对准夯点位置;
(6) 测量夯前锤顶高程;
(7) 将夯锤吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平;
(8) 重复步骤7,按设计规定的夯击击数及控制标注,完成一个夯点夯击;
(9) 重复步骤6-8,完成第一遍全部夯点的施工;
(10) 在达到规定时间后,用推土机将夯坑填平,并测量场地高程;
(11) 在达到规定间隔时间后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后用低能满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程;
(12) 标出第二遍夯点位置;
(13) 重复步骤6-8遍,完成第二遍全部夯点的施工;(14) 在满足时间间隔后,用推土机整平,进行满夯;
(15) 在满足时间间隔后,用推土机进行平整,并测量标高;(16) 在达到规定时间间隔后,现场进行压实度检测等试验;(17) 提交竣工资料。
强夯过程中应有专人负责下列监测工作:(1) 开夯前应检查夯锤质量和落距,以确保单击夯击能量符合设计要求;(2) 在每一遍夯击前,应对夯点放线进行复核,夯完后检查夯坑位置,发现偏差或漏夯应及时纠正;
(3) 按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯击量。
2、夯点沉降量测量根据设计要求作出如下规定:
(1) 第一遍主夯
第一遍主夯点每击夯沉量随着击数的增加逐渐减少,本工程主夯采用8击,具体击数以最后两次夯击下沉量不大于50mm为限。
(2) 第二遍副夯
第二遍副夯点每击夯沉量随着击数的增加逐渐减少,本工程副夯采用6击,具体击数以最后两次夯击下沉量不大于50mm为限。
(3) 夯区平均沉降量检测
在第一次主夯完成后,推土机对施工场地进行平整和压实,随意选择强夯范围的测点采用水准仪检测场地平均沉降量。第二次副夯完成后,推土机对施工场地进行平整并压实,对沉降量进行检测。主副夯完成后,填筑平均1m厚的素土进行满夯。满夯后进行场地平整且机具压实,对沉降量进行检测。
3、强夯地基质量检验标准(1) 地基强夯检测项目强夯地基质量检验标准应符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》表6.6.4的规格。
其中地基强度和地基承载力为主控项目。一般项目包括夯锤落距、夯击遍数及顺序、夯点间距、夯击范围、前后两遍间歇时间等。
(2)检测方法和要求
主控项目应进行地基土原位测试,包括野外标准贯入、静力(轻便)触探、旁压仪(或野外荷载试验),测定有关数据,以确定地基强度和地基承载力是否达到设计要求。
对一般项目,施工前应检查夯锤质量、尺寸,落距控制手段。施工中应检查夯锤落距、夯击遍数及顺序、夯点间距、夯击范围、前后两遍间歇时间等,
由于本工程设计提出满夯后压实度指标达到93%以上,故采用环刀检测,取样深度0.4-0.6m范围内,检测频率每2000m2检测6处。
强夯法加固地基速度快,效果好,投资省,是当前最经济简便的地基加固方法之一,对于强夯点距离地面建筑物的水平距离满足要求的市政工程,可减少工程造价、加快施工进度、保证工程质量。
[1]安明,张循当等《强夯地基处理技术规程》中国计划出版社,2010年
G322
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1007-6344(2015)12-0339-01