市政道路强夯法施工技术要点分析

2023-01-07周涛

建材与装饰 2022年27期

周涛

（贵州航空投资控股集团有限责任公司，贵州贵阳 550005）

0 引言

在我国市政道路工程施工过程中地基的处理通常采用强夯施工技术。在施工的过程中应用强夯施工技术能够更好的改善城市道路地基的承载能力，可以更好的保障市政道路工程中路基的施工质量。为了能够更好的保障我国市政道路工程路基施工质量，我们应不断地规范现场施工工艺，加强现场施工质量的把控，不断地对强夯施工技术进行详细深入的研究[1]。

1 强夯法施工技术概述

1.1 强夯法工作原理

强夯法在对软土路基加固的施工过程中主要应用了动力置换，动力固结，动力密实等原理。在使用强夯法施工过程中，动力密实原理主要是可以更好的促进软土整体更加紧实，软土一般是由泥土颗粒和各种杂质组成，因此呈现出各种不规则的形状，在使用强夯法施工时，可以让这些泥土颗粒产生变形，使其能够达到施工的标准，但通常只适用于有较大空隙的土壤类型。强夯法主要是能够将细小泥土颗粒进行充分挤压，这样可以使土壤结构更加紧密，从而达到符合我国市政道路工程的施工要求[2]。

使用强夯法施工过程中，动力置换原理主要包括桩式置换，整式置换这两种方法。在施工的过程中选用哪种方法应根据工程现场具体的土地环境来确定，其中桩式置换是指应用强夯法将碎石填入到土壤里，使其最后能够形成碎石墩，碎石墩中间的碎石与土壤存在着较大的摩擦力，这样可以使众多的碎石墩之间达到平衡，可以更好的起到加固土壤的作用。整式置换则是应用强夯法将碎石拌入软土中，以这种垫层法的方式来更好的加固软土地基。强夯法中最基本的原理是动力固结原理，动力固结原理是指用强烈的外力冲击软土层，使软土层原有的土壤结构遭到破坏，使软土层的排水能力增强，能够更好的将多余的水分排出，这样会使软土层的紧实度增强。这样可以更好的提高软土路基的抗压强度，能够更好的防止软土路基发生变形。

1.2 市政道路工程中软土路基的主要特征

（1）软土路基包含有机杂质，这就导致了软土路基整体抗剪强度降低，这就影响了软土路基加荷速度以及排水节固条件。

（2）软土路基土壤间存在较大的空隙，并且含有大量的水分，这就使软土路基的承重能力减弱，稳定性较差，压缩力较强。

（3）软土路基渗水性能较差，在施工的过程中就严重的影响了软土路基的排水，就会出现路基沉降现象的发生。

（4）在市政道路工程施工的过程中会破坏软土的原始状态，使其内部结构强度降低，因此，在受到外部扰动后就会出现软土侧面挤出，软土侧面滑动，整体沉降现象的发生。

1.3 强夯法的优点

国外在市政道路工程施工过程中较早的就使用了强夯法，因此也积累了大量的施工经验。我国于20世纪80年代才逐步从国外引进强夯施工技术，并且将强夯法应用到市政道路施工中。在市政道路现场施工的过程中通过夯锤的自由落体运动对道路软土地基反复的进行夯实锤打这样可以更好的增加软土地基的紧密性，来提高市政道路工程的整体强度。强夯法在市政道路现场施工过程中对于外界环境基本无要求且存在非常多的优点，因此在我国市政道路工程中广泛应用。下文将对强夯法的优点进行细致的讲解。

1.3.1 无须消耗材料，节约建筑能源

强夯法在我国市政道路地基夯实作业的施工中，几乎实现了现场施工材料零消耗，从而达到了节能减排的效果。因为我国是能源消耗大国，并且建筑行业占据着我国能源消耗的最大比例，在我国市政道路工程施工中充分应用强夯法可以有效降低能源消耗。

1.3.2 可有效处理施工现场的生活垃圾及工业废渣

强夯法在我国市政道路工程施工中除了对施工材料的零消耗以外，施工过程中施工废弃物也几乎零产生。随着我国经济的不断发展，建筑行业也在飞速的发展，但由于工程项目的不断增多，因此产生的施工废弃物也在不断增加，大量的施工废弃物会对环境造成很大的污染，因此，在施工废弃物的处理上就需要花费大量的金钱。因此建筑施工废弃物和工业废渣是我国目前建筑行业所要面临的一个巨大问题。而夯实法在市政道路的施工过程中几乎不会产生施工废弃物，这样可以更好的保护环境，降低工程成本[3]。

1.3.3 可有效保护耕地

虽然我国拥有很大的国土面积，但实际可应用的耕地却很少，加上我国人口众多，因此我国的耕地十分紧张。随着我国城市化的不断发展，在城市开发过程中越来越多的占用耕地，这就会导致耕地数量在不断的减少。然而，在市政道路施工过程中应用强夯法，就可以对不能利用的非耕地行软土地基处理，从而达到道路施工地基的要求，也能更好地保护耕地。

1.3.4 成本低、工期短

强夯法处理软土地基与其他方法如化学法，灌注桩，注浆法等技术相比较，强夯法具有在项目工程施工过程中工期更短，施工成本更低等优势。并且强夯法在施工的过程中，对于钢材，混凝土以及水泥等施工材料上更加节省，这就很大程度上降低了能源消耗，从而达到保护环境的作用。

2 强夯法实施的影响因素

2.1 在强夯法施工过程中夯锤下落间隔的距离

在施工的过程中夯锤下落的间隔距离越大所产生的单次对软土地基击打的能力就会变得更大，因此，夯实击打的次数就会减少，其夯实的效果则会更加明显。因此，在项目施工的过程中，强夯操作时就需要相关专业技术人员根据施工现场不同软土地基之间的差异来确定具体需要加固的软土深度以及选择合适的夯锤和夯锤下落的距离。

2.2 强夯法施工过程中夯基点的确定以及其间隔的距离

在项目施工的过程中，实施强夯操作时一般会布置三角形或正方形的夯击点，确定好夯击点后则要根据软土地基的目标深度和土壤性质来确定间隔的距离。

2.3 强夯法施工过程中应确定好强夯的土层厚度

在施工的过程中如果土层较厚，则使用强夯法所产生的冲击力，将无法传递到深层的软土地基中，这就会导致强夯法的作用不明显[4]。

3 市政道路强夯法施工前期准备工作

3.1 准备工作

在我国市政道路工程项目施工过程中，运用强夯法处理道路路基前应做好相应的施工前准备工作。我们可以从试验，测试，分析，总结这四个部分来进行施工前的准备工作。在市政道路工程整体夯实施工开始前应进行道路软土路基试夯工作，道路路基试夯工作主要是在强夯法整体施工开展前确定相关施工参数，并且对道路工程施工现场典型的路段进行试夯工作，这样才可以具体得出强夯法的施工方式以及施工参数。在道路路基试夯工作结束后，我们则需要对试验的区域土壤的整体变化进行相关的检测，并且要对试夯工作时所得到的参数进行全面的数据分析，并且根据所得的相关数据，最终确定强夯法施工过程中的施工参数，并且在这个过程中工作人员应对不符合现场施工情况以及不符合设计的强夯法施工参数进行科学合理的整改。试夯工作就是一个实验的阶段，试夯的主要目的就是为了能够更好的确定项目施工过程中强夯法施工的各项施工参数，以及现场施工时的注意事项。所以试夯工作应选择施工路段的不同软土路基进行多次的试夯实验，这样可以得到更为精确的强夯法施工参数。并且在试夯的过程中，相关的检验人员应对施工路段的不同地区土质进行取样检测，这样可以更好地得出强夯法施工参数以及夯实的强度。

3.2 准备夯实场地

在市政道路工程项目施工的过程中运用强夯法对路基进行处理时对现场施工环境是有一定要求的。首先，在项目施工开始前一定要进行现场勘察工作，现场勘察人员需要借助相关的科学仪器，并且结合施工项目图纸与现场的施工情况进行全面勘察，目前，我国现场勘查工作中最常用的仪器是全站仪。其次，在道路项目工程施工过程中也应该对边桩进行放样检测工作，并且在放样检测后，一定要做好放样的保护工作，样才能够更好的提高项目工程的施工效率，减少资源浪费。并且在项目施工前，工作人员应用推土机或挖掘机等施工设备对施工现场表层土壤的相关杂物进行清理。这样可以更好的创造施工现场表层土壤的物理条件。另外，在项目施工开始前，相关的现场工作人员应提前对施工现场的气候因素，地质变化或者人为因素的影响而可能造成的变化进行预判，并且根据相关因素制定应急处理预案，并且一定要确定好软土路基夯实前的标高。如果是针对城市路基进行夯实工作，那么在施工开始前一定要在施工图纸上标明项目夯实施工范围内的地下建筑物以及地下管线的位置，避免对城市社会资源造成损坏[5]。

3.3 确定夯点点位

准备好市政道路工程施工夯实场地后就要进行夯点点位的确定。工作人员在对夯点点位确定时应做好夯实范围内的边桩以及路基的中桩的保护处理，并且应用石灰线来标记边桩及中桩的位置，在确定夯点位置的过程中，夯点确定则需要根据夯实路基的长度、宽度来进行确定。做好这些相关工作后，就可以进行夯点位置的测算，其中我们要注意，再进行测量工作时一定要选择符合国家相关标准的测量仪器进行测量。

3.4 开展夯实施工

在完成了以上相关准备工作后我们就以用夯机进行夯实工作了，关于夯机的操作我们应注意以下3点：①在施工过程中一定要将夯锤对准需要夯实的位置，并且应记录好夯锤到地面的垂直距离。②在夯锤升起后一定要留出安全距离。③在夯锤升起后拉下自动脱钩使其对路基进行夯击，并且应记录好地面与夯锤顶面间的距离。以上3步就是一次完整的夯实工作。在施工的过程中最后两次夯击的过程中，工作人员则应对路基沉降量进行检测。

4 施工过程中的质量控制

4.1 提高施工中检测及检查的频率

在市政道路工程强夯施工的过程中，为了确保相关工程质量符合国家相关规定，必须应根据相关规定定期对强夯法施工参数进行检查。如果存在着较大的误差，则需要及时的进行科学合理的调整。每次捣固施工开始前，现场工作人员都应根据施工设计方案的要求进行夯实点位置的审查，这样可以减少夯实点位置，存在误差，这样可以更好地加固路基[6]。

4.2 提升夯击施工的质量控制

在市政道路工程项目强夯法施工的过程中夯基的间距次数以及其他因素都会对夯基的工程质量造成影响，在实际的现场施工过程中应严格的按照施工设计方案进行现场施工，并且在项目工程夯实作业前进行道路试夯的工作，这样可以更好的确保强夯施工参数的准确度，提高项目工程的整体施工质量[7]。并且应在现场施工过程中，定期对现场强夯法施工参数进行检查，如果存在较大的误差，则需要根据现场的实际情况进行科学合理的整改。并且在夯实施工结束后及时检查捣固坑的位置。如果在检查的过程中有泄露的夯实部分，则应马上进行修理与夯实。并且由专业人员对强夯施工参数进行记录，并且在施工的过程中，每隔一段距离就要进行锤击深度的检查，防止出现锤基深度不符合相关规定的问题。并且在强夯法施工的过程中应对城市地下管道采取必要的保护措施[8]。