公路路基拓宽施工中的强夯技术应用

2019-02-15 01:50
山西建筑 2019年7期
关键词:重锤夯法软土

秦 荣 旺

(山西省交通建设工程监理有限责任公司,山西 太原 030012)

0 引言

我国的高速公路施工项目建设中,不可避免的会遇到软土路基形式,如果工程技术人员没有根据工程的实际情况实施必要的强化处理,就会导致在后续使用的过程中高速公路路面存在裂缝、车辙、龟裂等质量问题,给路面外观质量造成不良的影响,也容易诱发严重的安全事故。因此,在高速公路建设施工中,需要有针对性的进行地基加固处理,从而可以提升交通运行的安全性。从当前我国的实际情况来分析,很多施工单位都采用强夯法来进行施工,正是因为该技术成本低、质量高而得以推广,对于我国高速公路施工技术的发展有着积极的促进作用。

1 强夯法对软土路基的加固作用

强夯法施工主要是采用重量达到8 t~30 t的重锤提升到一定高度上将其自由下落,从而可以产生较大的应力与冲击波来消除地基中存在的泥土间隙,可以及时将施工所在位置上存在的水、气等排除,提升土体结构强度,达到较高的密实性,满足了工程所需要的固结效果[2]。强夯法施工主要具备如下的两个特点:其一,强夯法施工对于填料粒径没有明显的要求。比如,采用传统加固施工技术来进行处理粒径在20 cm以上的填料来说,效果比较差,不管是碾压施工还是摊铺施工都无法顺利进行,而采用强夯法施工就不会存在这些问题,对于填料粒径在40 cm~50 cm之间的材料也能够具备较好的效果。路基采用强夯法处理之后,可以将较大粒径的填料直接击碎,并且与周边土体形成稳定的结构;其二,强夯法施工可以大大提升工程的施工效率,可以满足复杂地形的施工需要[1]。

2 工程简介

本次工程中需要进行108 820 m2的强夯工作量,施工量较大。两个强夯区间隔距离为1 860 m,夯击深度达到了6 m~7 m。路基强夯施工完成之后,需要保证土壤的密度达到0.8以上。本次工程中采用的是分层夯实施工方法,单层夯击施工的厚度设定为4 m,确保每次夯击能量在500 kN·m以上。根据施工工艺方案的要求,本次施工采用的是点夯—满夯的施工方法来进行,5 m×5 m为夯击点的间隔距离,采用梅花形的布置方式。在开始夯击施工的过程中,必须要确保施工范围周边区域中的隆起高度不能超过10 cm。

3 强夯法的技术工艺

3.1 施工前的准备

施工开始之前,施工单位要组织工程技术人员深入到施工现场中进行实地情况的考察与分析,详细的了解当地的地质条件、地表附着物等信息,采用科学处理方法,从而可以有效的降低强夯法的质量影响。比如,在应用强夯法施工的过程中,必然会产生一定的振动影响,给周边建筑物造成不利的影响,施工单位应该采取有效的措施来解决这一问题,可以在施工范围内设置多个监测站,通过设置减震沟的方式来消除地震对于周边建筑物的影响。此外,施工单位应该设置排水装置与临时保护装置,确保强夯法的施工可以顺利进行,满足工程质量的要求[2]。

3.2 施工现场平整

初期施工阶段,施工单位应该组织设备进入到施工现场中进行地面的平整性处理,目前我国主要采用的是推土机来进行地面的平整处理。地面的平整性达到要求之后才能保证后续的强夯法施工的质量达标,否则将会影响整个工程的质量。在施工中,如果检查发现存在有严重沉降的问题,施工单位要进行沉降量的检测,根据实际数据来确定后续的施工方法,以提升工程的质量。

3.3 测量放样

施工单位在开始施工前,应该进行导线点、加密点与水准点的二次检测确认。根据一级导线精度来实施导线复测、加密等方面的处理。根据四等水准测量的要求来开始进行高程点的闭合后加密施工。应用全站仪等精密设备进行中线测量,同时可以采用极坐标法来实施放样施工。该过程中,施工人员需要同时将边桩与中桩放出。在路基施工的前期与后期阶段中都需要进行一次放样施工,还应该进行断面的检测,以确定其是否满足工程设计方案的要求。放样施工阶段,任何一个排桩间的间隔距离都要限定在10 m以内,这样才能确保本次工程施工的基线平整性达标,并且应用水准仪检测地面高度尺寸也达到了规定的要求[3]。

3.4 铺设碎石

如果施工工程中的地表结构存在饱和度较高的细颗粒土壤或者路基水位超出规定的范围,施工单位应该对该位置采用碎石层铺设施工的方式,其铺设厚度通常要根据路基结构位置上的水饱和度的参数来进行确定。碎石的铺设主要目的就是确保软土路基来进行强夯时可以更好的承载压力,同时也能够避免在夯击的过程中造成土壤出现松动的问题,保证了夯击施工质量。

3.5 试夯作业

软土路基施工位置上完成了平整处理之后,应该在强夯施工范围内设置排水沟装置,并且合理的确定夯点位置。通常来说,夯点面积应该保证在200 m2以内,还要在施工前检查设备、夯击能量是否可以满足施工的要求,在上述前提之下需要明确施工的各个细节,夯点的设置采用的是梅花形布置方式,并且两个相邻的夯击点间隔的距离为5 m以内。以本次工程的实际情况为出发点,重锤的质量设定为16 t、直径为2.35 m,重锤的底面积为4.35 m2,将重锤提升到13.7 m的高度进行自由下落,经过计算之后确定,重锤的夯击能量达到了2 200 kN·m。以试夯作业为基础,绘制夯击数量、路基沉降量的曲线图,确保所有的技术参数都达到了设计方案的要求之后开始进行夯击施工[4]。

3.6 强夯施工

施工单位根据试夯所确定的技术要求开始强夯施工,本次采用的是跳跃式夯击点的施工,必须要保证首次强夯施工合格之后才能开始后续的夯击施工,合理的确定间隔时间。此外,施工单位应该确保夯击点的位置偏差控制在5 cm以下。夯击设备具有自动脱钩功能以及其他的辅助功能,可以确保施工的安全性,并且能够将夯击点的位置偏差控制在最小范围内。最后,施工结束之后,技术人员使用水准仪来检测软土路基的沉降量的问题,确保施工的质量达到要求[5]。

3.7 质量检测

强夯施工结束之后,施工单位应该进行重锤质量、自由下落的距离来进行二次检测,确保夯击的质量达到技术要求,并且需要检查夯点、控制点的位置偏差是否在合理范围内,误差控制在20 mm以下即可达到工程的技术要求。经过全面的质量检测之后,达到要求才算是完成强夯施工。

4 结语

公路施工项目中,很多情况下都存在有软土路基的情况,所以很多施工单位都选择使用强夯施工方法来进行施工,其可以大大提升路基的承载性能,消除新老路基结合位置存在的沉降量不同的情况,确保交通运行的安全性。本文主要以某工程为案例进行分析,在施工中需要加强质量的检查,确保各项技术参数都达到设计方案的要求,从而可以提升工程的质量,为我国交通事业的发展打下坚实的基础。

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