浅析强夯技术在公路地基加固施工中的运用
2017-05-06王赓
王赓
摘要:公路施工中地基加固是确保顺利完工的前提条件,也是提升工程质量的关键因素。将强夯施工技术广泛应用到软土地基施工中,不仅能够提高地基稳定性,还能进一步加快施工进度。文章通过具体工程案例,对公路地基加固施工中强夯施工流程及质量控制等内容进行了分析。
关键词:强夯技术;公路工程;软土地基;加固施工;工程质量 文献标识码:A
中图分类号:U415 文章编号:1009-2374(2017)04-0104-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.053
强夯法是指为达到软土地基承载力提升的目的,通过重锤从一定高度自由下落对土层进行夯击,以此实现地基快速固结的施工方式。该施工工艺适用于各类土质,具有显著的加固效果,能够获取较高承载力,可实现路基强度的目的。同时其还具备操作简单、工作效率高、施工速度快及节省原料等优点,因此在公路地基加固施工中,强夯技术得到了广泛的应用及推广。
1 工程案例
该标段为某高速公路土建工程12合同段,东西走向为其路线整体走向,标段起止里程为K78+800至K84+199.507,整体长度为5.40km。路线为双向四车道,28.5m为路基宽度,设计速度为每小时120km。按照地质勘测实际情况,有薄层淤泥质黏性土分布于沿线上部地层内,其属于软土地质,因此在对地基处理时可选取强夯施工技术,两侧处理范围为50m左右,要求处理到锥坡坡脚外3m范围,横向处理到路基坡脚外3m范围。2.7万m2为整条线路强夯施工的面积,具体设置与工程量可通过表1分析。
2 设计要求及试夯施工方案
2.1 设计要求
选取2500kN·m作为强夯施工主夯、副夯点夯夯击能量,选取1000kN·m作为满夯夯击能量。强夯顺序为点夯在先满夯在后,4.5m为夯点设置之间的距离,且以正方形进行布设,而以梅花形布设主夯与副夯。2500kN·m为单点夯击数夯击能时,需进行4击,规定每遍后2击的夯沉量必须控制在150mm以下,沉降差则需控制在50mm以内。
也可将3遍定为夯击遍数,也就是主夯、副夯及满夯,要求在72h以内控制各遍强夯间隔时间。28t为夯锤质量要求,圆形锤为夯锤工具,4.91m2为锤底面积。且进行40cm厚碎石垫层地合理设置,布设好强夯施工区域附近的防震沟,确保能够通畅排水。
2.2 施工方案
试夯作业一般都在正式施工前进行,针对试夯段工地试验室往往会进行相关试验,如标准贯入试验及静力触探试验,试夯段起止桩号为K80+900.6~K80+965,64.4m为其总长度。其目的是检验、修正原设计参数,且对施工经验进行总结,以期为大面积施工提供科学、合理的指导建议。施工过程中需记录好现场测试数据,具体内容包含夯点沉降、夯击次数等。
3 施工流程
地基加固施工作为公路工程施工的重要内容,其施工质量的好坏会直接影响到工程的整体质量。在软土地基加固施工中,强夯技术作为主要技术之一,如果其技术水平相对较低,将会严重影响工程质量,甚至因施工不当导致人员伤亡和财产损失,想要使软土地基施工质量得到保障,必须根据实际施工现状,认真分析施工技术应用情况,提升强夯技术水平,进一步规范施工流程,只有这样才能确保施工质量的提升。
3.1 施工准备
相关施工人员在对施工图纸全面熟悉及设计意图深入理解的前提下,需对各项参数进行熟练应用,且进行施工方案、强夯参数的制定。同时应将强夯范围内地下构造物、管线的具体位置、标高等进行准确标注,选取行之有效的防护措施,防止因强夯施工造成不必要的
损坏。
3.2 平整场地及测量放线
场地应在强夯施工前期进行平整施工,要求先将表层杂物,如腐殖土、草根等清理干净,且将夯沉量所需土量预留到强夯施工区域,并做好场地整平工作。随后在其附近设置好排水沟,根据夯点进行测量放线,最后将夯位确定出来。当具有较高地下水位时,应将中砂、碎石等铺设到其表面,避免设备下沉等问题出现,也可先将地下水位降低再进行强夯施工。
3.3 点夯施工
28t为点夯夯锤自重,2.5m为其直径,4.91m2为其底面积,夯锤落高可通过下式进行计算:
H=2500kN·m/(28t*g)=9.2m
式中:夯锤落高由H表示;g=9.8N/kg。
在点夯施工中,要求先进行夯点测放,夯点位置可选取白灰进行标注。随后进行水准仪设置,要求其位置与夯点之间的距离控制在30m以外。强夯机械设备就位后,需将臂杆角度调整到70°。之后将夯锤提升,进行落距标定及进行夯实点地面高程测量、记录工作,在夯锤提升后,应保持其能够自由下落,并对锤顶高程进行测量、记录,重复以上施工程序,夯实到满足施工规定为准。要求第一遍主夯点夯为2500kN·m夯击能,28t为锤重,9.2m为其吊高。夯击数应控制在4击以上,且按照施工现状,对最佳夯击数进行确定。第二遍进行副夯点夯施工,2500kN·m为其夯击能,且其同主夯施工要求一致,在最佳夯击数确定后,72h后即可实施满夯施工。
3.4 满夯施工
按照锤印搭接规定进行随后桩点基准线放出,夯击就位后,应进行落距锁定工作。各排基准都以第一个夯点为主,1000kN·m为其夯击能,28t为锤重,3.6m为吊高,2击为最少夯击数,1/4为所有夯点锤印搭接长度,点与点相互推挤,直到结束此排所有夯点,完成满夯施工作业。
按照试夯测量数据,可进行夯击次数及夯沉量关系曲线的准确绘制,保证具备最大土体竖向位移与横向位移为最小值,以此對全面夯击过程中的相关技术参数加以确定,如夯锤落距、单点夯击次数等。
3.5 施工监测
强夯施工前期应对夯锤重量、落距等进行详细检查,保证单击夯击能量能够与设计规定相符。在每遍夯击前,需复核夯点放线,夯击作业后要及时对夯坑位置进行检查,要求在15cm以内控制夯锤对准夯点夯击的误差,如出现误差过大问题,需及时采取科学有效的措施进行改正。除此之外,还应严格按照设计规定,对所有夯点夯击次数、夯沉量进行详细检查,详细记录施工过程中的所有参数及施工现状。
4 施工质量控制
第一,含水率是对夯实效果造成严重影响的直接因素,因本工程存有地下水渗出问题,为保证场地填土不在饱水状态下,且对现场夯实效果进行有效控制,应做好排水工作。先将零时排水沟道设置于填方区域,以此避免雨水、地下水滞积问题出现,在原状土强夯施工后,还需进行底部排水系统设置。要求将2m宽排水盲沟设置到底部排水系统内,顺着冲沟将水顺利排出,且将碎石(150mm)+块石(500mm)+碎石透水层(150mm)铺设到底层,其上进行强夯施工。
第二,操作夯锤时,人员或其他施工设备应与夯锤保持一定距离,要求控制在60m以外,不是操作人员不允许进入此施工范围。操作履带起重机械时,应做到平稳放置,避免落锤过程中,倾斜、倒塌等问题突然出现,导致不必要的人员伤亡及财产损失。起吊夯锤前,需对脱钩装置、锚系设备的完整性进行认真检查,当风级超过6级则不能施工,以此确保起重机的安全。
第三,在公路施工中,道路的舒适性和稳定性很大程度上取决于地基质量,所以要严格按照规范进行地基施工。同时对新材料和新工艺进行积极推广应用,进一步提升路基施工的质量水平,推动我国公路建设的健康有序发展。
5 结语
综上所述,随着社会的不断进步和国民经济不断提升,公路交通事业得到了突飞猛进的发展。但公路软土地基病害问题仍然存在,强夯施工作为地基加固的重要技術措施,提高其施工技术水平,对工程建设质量提升极为关键。且通过长期实践能够看出,强夯技术在软土地基加固施工中的广泛应用,能够使路基压实度有效提升,降低工后路基沉降量,从而提高公路工程的整体
质量。
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(责任编辑:王 波)