强夯在公路路基施工中的应用

文/门振峰、陈磊 济宁鲁南公路工程公司 山东济宁 272000

金东亚 济宁市公路工程公司 山东济宁 272000

1、工程概况

某省道道两侧经回填整平，地形较平坦，地貌单元为黄河冲积平原。经钻探揭示，备土区地层主要由素填土（松散、场地遍布）、粉土、淤泥质土组成。地质勘察报告揭示，备土段下部地层较为软弱、含水量高（平均超过34%）、孔隙比大、饱和度大、压缩性高、抗剪强度低。

为保证强夯效果，加快施工进度，根据现场情况选择适宜的降水措施，使地下水降至夯击工作面以下不小于4m。夯击处理前，先检测地下水位，当起夯面至地下水位深度不能满足要求时，采取降水措施，使地下水位稳定在要求位置。本方案采用高真空降水系统进行降低地下水位。施工周期为第一遍高真空降水7天，第一遍点夯（重夯）2天，固结稳定期3天，第二遍降水4天，第二遍点强（重）夯2天，固结稳定期，3天，满拍夯2天，最后进行路槽整理压实和灰土上路床施工。

2、施工工艺和方法

2.1 工艺流程

（1）第一遍高真空排水：时间以地下水位降低到不影响强夯施工为准，按夯击面4m以下。高真空排水孔距、深（浅）孔点滤头入土深度、按初步设计要求进行，实际施工时根据现场土质条件进行适当调整或另增设孔点，以保证高真空排水的效果为原则。

（2）第一遍强夯击密：按设计的第一遍点夯夯击能量、点距、击数进行，试夯时测量每击夯沉量、周边隆起量，按设计停夯标准控制。

（3）第二遍高真空排水: 时间以地下水位降低到不影响强夯施工为准，按夯击面4m以下。管点布设与第一遍呈梅花形布置，或高真空排水时间延长。

（4）第二遍强夯击密：按初步设计的第二遍点夯夯击能量、点距、击数进行，试夯时测量每击夯沉量、周边隆起量，按设计停夯标准控制。

（5）整平：第二遍点夯结束后，采用推土机进行场地整平。

（6）第三遍追密：采用满夯法进行击密前进行地下水位测量，若地下水位较高（4m内），或含水量偏大，应采取第三次高真空降水措施。

（7）表面处理：冲击碾压或满夯完毕后，采用推土机进行初步粗平，然后平地机精平，振动压路机碾压。

2.2 工序方案

（1）强夯施工方法

强（重）夯参数：

A、600KN.m：

夯锤4.5吨，锤径1.0米，铸铁锤，单击夯击能450kn.m，落距不小于10m，夯点正方形布置。第一遍夯点间距3m，第二遍在第一遍的中心点。满拍夯单击夯击能250kn.m，每点2击，夯点梅花形布置，夯痕间1/4d搭接。满夯与点夯之间的间隔时间3天。单点夯击同时满足下列①或②条件中a、b两项时可以止夯：①、a同一夯位最后两击的平均夯沉量小于3cm，b单点夯击次数不小于6击；②单位面积夯击能大于600kn.m，b夯坑深度大于80cm。

B、600KN.m：

夯锤5吨，锤径1.5米，铸铁锤，单击夯击能500kn.m，落距不小于10m，夯点正方形布置。第一遍夯点间距3.6m，第二遍在第一遍的中心点。满拍夯单击夯击能250kn.m，每点2击，夯点梅花形布置，夯痕间1/4d搭接。满夯与点夯之间的间隔时间3天。单点夯击同时满足下列①或②条件中a、b两项时可以止夯：①、a同一夯位最后两击的平均夯沉量小于3cm，b单点夯击次数不小于8击；②单位面积夯击能大于600kn.m，b夯坑深度大于70cm。

C、1000KN.m：

夯锤10吨，锤径1.0米，铸铁锤，单击夯击能1000kn.m，落距10m，夯点正方形布置。第一遍夯点间距4m，第二遍在第一遍的中心点。满拍夯单击夯击能500kn.m，每点2击，夯点梅花形布置，夯痕间1/4d搭接。满夯与点夯之间的间隔时间3天。单点夯击同时满足下列①或②条件中a、b两项时可以止夯：①、a同一夯位最后两击的平均夯沉量小于5cm，b单点夯击次数不小于7击；②单位面积夯击能大于1000kn.m，b夯坑深度大于80cm。

（2）强夯工艺步骤

机械选型：采用30t履带式起重机。脱钩装置采用吊钩式自动脱钩装置，高强度拉绳一端固定在脱钩装置的销卡伸臂上，另一端绕过吊钩上部的滑轮固定在起重吊臂根部的大轴上，当夯锤提升到预定高度时，高强度拉绳被拉紧，脱钩器被打开，夯锤自动落下。

施工条件：水位降到要求地下水位（4m）以下；做好施工监测包括夯沉量、密实度、孔隙水压力检测等。

（3）施工步骤为：

①施工准备：强夯施工前，应首先平整场地第一遍高真空降水经检测符合要求后方可进行强夯施工。

②测量放样：利用全站仪准确测放第一遍夯点位置，误差不超过5cm，用小木桩或白灰定出夯点位置，并测量工作面的高程。

③夯机就位，夯锤对中，调整落距，校验夯能。

④开夯，根据设计确定的强夯参数进行第一遍强夯，测量记录每击的夯沉量及每个夯点的夯击次数。

⑤夯击过程中如发生偏锤或歪锤现象，应分析原因并及时进行调整。

⑥第一遍强夯完毕后，推平场区，按25×35m方格网测量强夯后地面高程。进行第二遍高真空降水经检测符合要求后，按上述步骤“②→③→④→⑤→⑥”顺序进行第二遍点夯。

⑦点夯完成后，推平场区，按25×25m方格网测量强夯后地面高程。间隔一定时间后,整平场地，根据设计要求参数进行满夯。

⑧根据强夯后的地面高程，结合路基设计高程，确定是否需要进行挖方，若强夯后的地面高程高于路基设计高程，则需进行挖方，采用机械推平，反之，直接进行工序“⑦”。

⑨用振动压路机碾压土基表面，直至表面平整、坚实、稳定，压实度符合设计要求。

（4）强夯施工要点

①强夯应分段进行，顺序从边缘向中央推进。

②通过高真空降排水，控制好地下土层含水量，施工时要注意降雨对强夯的影响，地表及夯坑内不得积水。

③若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，及时用填料将坑底整平。

④做好施工中的检测和记录工作，夯锤对准夯点为之后，测量锤定高程，落锤后再次测量。

⑤夯点测放要准确，放线误差不超过5cm，用白灰或小木桩定出夯位置，不得遗漏。如夯沉量过大出现异常，应分析原因。

⑥控制每遍夯击、推平及碾压等工序间的间歇时间。

⑦夯坑周围地面不应发生过大的隆起；不因夯坑过深而发生起锤困难。

（5）强夯施工监测与质量控制：

强夯施工除了严格遵照施工步骤进行外，施工中还安排专人负责施工过程中的监测工作。主要包括：

开夯前检查夯锤重和落距，以确保单击夯击能量符合设计要求；

强夯施工中在每遍夯击前，对夯击点放线复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯及时纠正；

施工过程中按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量，夯坑周围隆起量等；在施工过程中对各项参数和施工情况进行记录；

强夯施工中的地下水位情况、孔隙水压力、含水量、密实度等。

雨季施工，做好地表水的排疏。

[1]《公路路基施工技术规范》JTGF10-2006