强夯施工技术在高填方路基工程中的实践

袁彪

强夯施工技术在高填方路基工程中的实践

袁彪

随着国家改革的不断深化，社会经济的快速发展，人民生活水平的整体提高，城市化进程的日渐加快，国家对高速路网的规划日益完善，路桥工程事业的规模不断扩大；各省各地区也在积极地加快基础建设速度，对关系人们日常出行所需的公路、铁路进行全面提前修建，路桥工程施工技术和施工质量的要求也在不断提高。目前，建筑所面临的高填深挖的路基比比皆是，路堤沉降量过大，待建的路桥工程高填方路基项目越来越多，施工难度加大。众所周知，在路桥施工工程中，高填方路基结构对稳定性和固定性的要求非常高，通过对高填方路段路基强夯处理可以提高路基的强度及压实度，满足公路工程的需求，确保高填方路基在公路工程中良好的结构状态，减少不均匀沉降及道路病害，保证高填方填筑质量。以下通过对高填方路基处理强夯施工技术的重点要点以及实施过程中质量和安全控制规程进行简要阐述，为提高高填方的路基处理质量提供基础的技术依据。

一、强夯法的概述

强夯法即强力夯实法，是上世纪60年代法国Menard技术公司首创并投入到施工应用中的，强夯法是利用大型履带式起重机将一定重量的重锤从一定的高度自由落下产生巨大的冲击能量，短时间内对土进行强力夯实，迅速提高地基的承载能力及地基的压缩模量，使土颗粒更加紧密，形成比较均匀的、密实的地基，并在一定深度内改变了地基土的孔隙分布。强夯法又称动力固结法，这种由重力势能转化成的动能在转化为各种波形后，使得地基的土体被强制重新排列，通过压缩、振密、排水固结以及预压变形，让土体达到良好的稳定状态，从而达到对地基的加固目的；我国于上世纪七十年代末引进这项技术后被迅速推广应用；强夯法施工已被广泛运用到机场、大型工业区、大型核电站、学校、高速公路、铁路、港口填海等基础加固工程；具有操作设备简单、施工工期短、使用范围广、施工效果明显、施工成本低等优点。

二、强夯法的工程应用

高填方路基多由大量湿陷性黄土构成，首先要确保黄土稳定固结后，才能安排高填方路基施工，起重机将夯锤提升到适宜的高度后自由落下时的重力对黄土表层产生巨大冲击，在路基全范围内均匀实施点夯和满夯，压实黄土结构将路基整理平整，保证高填方路基的强度，通过对强夯技术的应用，能有效解决黄土的湿陷性问题，大大提高对高填方路基的加固要求。

三、强夯法路基施工工艺步骤

1.清理施工现场，安排工作人员清理清除高填方施工现场的垃圾、杂物、树枝、大石头等障碍物，保证地面平整，起重机得以顺利移动通行；并对现场施工管线进行夯击点位置标示，设置好水准点，同时做好必要的安全防护措施；2.通过试路铺筑的摊铺及碾压，确定强夯参数，拟定夯击施工顺序，根据路基的填筑高度、地下水的水位程度、填筑材料进行综合确认设计方案的可行性，确保方案能满足现实路况的施工需求，保证工期；3.起重机入场就位，测量夯锤高度，对准夯点位置后将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由落下后放下吊钩，再次确认锤顶高度；强夯时，采取水准仪进行辅助测量，如发现有因坑底倾斜造成夯锤歪斜的现象时，要及时填平坑底，预防强夯时出现偏差；4.按照先夯第一排，然后第二排的顺序依次进行点夯作业，一遍夯击完成后接着将夯坑填平再重复第一次的步骤，前后两次夯点的夯击次数以最后两击的平均沉降量为控制标准，通常情况下第一遍约为5～7次，第二遍点夯约为4～6次，夯点呈6X6的梅花型分布状，夯击时，要详细记录相关数据，作业中若周围地面出现过大隆起时，证明夯击数少于预先设计的锤击数，应适当增加点夯遍数，避免因夯击不合理而发生的隆起，最后以每点夯击3次频率进行满夯夯实表面，高填方路基通常在填筑到4～5米的时候进行一次强夯；5.用灰土进行封闭；6.边坡加固；7.避免冬季施工。

四、施工过程中的安全生产措施

1.夯施工时需采用带有自动脱钩装置的履带式的起重机，在臂杆端部设置辅助门，防止落锤时机架倾覆，在起重机臂杆和门架明显标识出垂直高度，吊臂下严禁站人，选用铸铁圆形夯锤，并在强夯前同监理人员测量锤底直径，过磅夯锤重量；

2.安全生产的核心，领导层首先要对安全生产管理有足够正确的认识，重视安全管理工作，防患于未然，加强对施工作业人员的安全意识培训，通过聘请专业人员对员工进行重点难点讲解，规范操作要领等对员工进行技能培训，特殊工种需持证上岗；搜集相关安全事故案例，组织员工观看、思考，并做出书面的分析和总结，定期对现场和生活区进行安全生产检查和考核，从思想到行为全面强化员工的安全意识；成立专门的安全监管部门及工地抢险救护队，加强施工现场监管力度，全面佩戴防护用品，对现场施工行为和验收过程进行规范与管控，定期对施工设备和设施进行检查、测试和保养工作，落实每个环节的安全检查工作，保证施工安全用具及设备处于正常工作状态，发现问题及时提出并整改和处理，提高安全管理的执行效力，减少和杜绝安全事故的发生，制定并出台《安全奖惩操作规范》对违规操作以及不合理施工现象进行严厉惩处，将责任落实到人，增加安全生产管理赏罚的可操作性和针对性。

五、质量保证及环境保护

根据工程项目的要求，成立质量管理领导小组，贯彻执行质量体系文件，从各工序的施工过程到质量验收进行全过程管理，详细记录施工过程中各项测试数据和施工设备的参数状况，确保施工过程标准化、规范化；健全和完善质量保证体系，将质量目标落实到个人，让个人收入与质量指标直接挂钩，增强员工的责任感和质量意识；以灌砂法检测路基压实度，检验路基平整度直至路基表面压实无轮迹为止，路面无纵横裂缝，用弯沉试验车检测路堤顶面的弯沉值，检验边坡坡度外形质量，路基整体稳定无差异变形；强夯施工过程中注意生态的保护，施工结束后做好复耕还田和恢复植被的工作。

六、结语

高填方路基与普通路基相比，由于软土具有明显的流变性，其固结速度相当慢，对施工技术的控制相对复杂，在公路路基工程的施工过程中，经常会遇到软土路基地段，一经搅动，其结构遭到破坏，固结的强度会迅速降低，再在行车负载的作用下，极易出现路基沉降；强夯法不仅能有效提高地基土的强度，降低其压缩性，还能很好地改善抗振动液化的能力和消除土的湿陷性；因此，强夯法不仅适用于处理碎石土、砂土、粉土、黏性土、杂填土和素填土地基，还可用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基。黄土作为形成地表覆盖层的次生物质，其分布相当广泛，我国黄土覆盖面积多达60万km2，占国土面积的6%以上，其中西北黄土高原是我国湿陷性黄土最集中的地区。因此，对湿陷性黄土的处理以及技术和经济上的探讨，是一个既现实而又迫切需要解决的问题，经过多年的工程施工实践及强夯设备的不断改革更新，强夯法施工已被广泛运用到我国各类大型的工程基础加固建设中，强夯法处理湿陷性黄土地基技术在建设中大量运用并取得巨大的成就；规划好公路工程高填方路基的施工技术与工艺，促使高填方路基技术达到规范的标准，全面落实质量控制工作，杜绝在高填方路基中出现质量问题，优化公路工程的运行环境，保证公路交通通行的质量。

四川省建筑机械化工程公司）