強夯法在高速公路施工中的應(yīng)用分析

張桂臣

(河北省滄州市交通運輸局公路工程處)

0 引言

在強夯法處理地基技術(shù)參數(shù)設(shè)計中夯點間距取值和布置形式是強夯施工技術(shù)參數(shù)最為關(guān)鍵一環(huán)，直接關(guān)系到強夯加固效果、加固質(zhì)量、施工效率、加固后地基均勻性和經(jīng)濟效益。

《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002)(J220-2002)第6節(jié)《強夯法和強夯置換法》對于強夯法的夯點間距及布置形式作了如下規(guī)定:“夯擊點位置可根據(jù)基底平面形狀，采用等邊三角形、等腰三角形或正三角形布置。第一遍夯擊點可取夯錘直徑的2.5～3.5倍，第二遍夯擊點位于第一遍夯擊點之間，以后各遍夯擊點間距可適當減小。對于處理深度較深，或者夯擊能較大的工程，第一遍夯擊點間距宜適當增大?！币陨弦?guī)定是我國強夯施工經(jīng)驗的一種總結(jié)，是一種宏觀指導(dǎo)原則。工程技術(shù)人員經(jīng)驗和對強夯認識理解程度不同，在參數(shù)設(shè)計和施工工藝制定上誤區(qū)不小，因此對強夯法施工進行了分析。

1 工程概況

某高速公路工程地形地貌擬建場地主要為農(nóng)業(yè)用地，勘察期間已被推平，場地地形相對平坦，所測孔口標高3.26～3.95 m，平均標高3.71 m。

1.1 地層特性

對該地區(qū)土層進行取樣分析，結(jié)果見表1。

1.2 地下水

淺層孔隙水主要存在①層素填土、②層粉性土中?？辈炱陂g測得場地內(nèi)初見地下水埋深1.8～2.0m，相當于標高1.63～1.85 m;靜止地下水埋深0.60～0.70 m，相當于標高2.88～3.05 m。地下水位主要受大氣降水、地面蒸發(fā)及地表徑流控制。

表1 地層特性表

2 施工方案

2.1 地基加固處理方案

進行第一遍強夯尋找腐殖土進行處理，使用現(xiàn)場工作面的好土直接進行回填置換;在地塊上回填30 cm厚山皮石、碎石或塘渣;“輕夯多遍”強夯法加固基礎(chǔ)施工工藝，詳細參數(shù)如表2。

表2 施工工藝參數(shù)表

2.2 場地平整

強夯后平整場地。

2.3 收錘

收錘標準，坑周不出現(xiàn)明顯隆起。出現(xiàn)明顯隆起標志著坑周土體已經(jīng)破壞，如第一擊時明顯隆起則要降低夯擊能;如果有過大側(cè)向位移表明土體已經(jīng)破壞;后一擊夯沉量應(yīng)小于前一擊夯沉量。如果是后一擊夯沉量大于前一擊夯沉量說明土體側(cè)向位移較大，表明土體結(jié)構(gòu)破壞;夯坑深度不能太大，按工程經(jīng)驗一般采用每遍夯坑深度不大于60 cm。

圖1 夯點示意圖

2.4 工后沉降預(yù)測

根據(jù)大量“輕夯多遍”強夯工藝實際應(yīng)用，工后主固結(jié)期一般在強夯后三個月以內(nèi)，在混凝土澆筑后三個月一般有數(shù)毫米沉降，三個月后基本穩(wěn)定。結(jié)合多年施工經(jīng)驗推算絕大部分工后沉降已經(jīng)在“輕夯多遍”過程中消除，形成一層超固結(jié)狀態(tài)硬殼層，由于土“拱”效應(yīng)上表硬殼層上不會反映出這種差異沉降而是小量均勻沉降。本工程經(jīng)輕夯多遍工程驗收后直接進行地基基礎(chǔ)施工，經(jīng)過2～3個月后可達到80%左右固結(jié)沉降，使工后差異沉降滿足沉降控制標準。

3 施工分析

3.1 施工準備分析

施工準備內(nèi)容包括技術(shù)準備、施工現(xiàn)場準備、勞動組織準備和物資準備。

技術(shù)準備工作以熟悉和審核施工圖紙為工作重點。由項目技術(shù)負責人主持，技術(shù)員、質(zhì)檢員參加，審核施工圖與說明在內(nèi)容上是否一致，有無矛盾和錯誤之處，技術(shù)要求是否明確。掌握場地水文地質(zhì)資料，分析施工時可能會遇到的問題，圖紙熟悉和審核工作完成后，參加由業(yè)主組織的圖紙會審并填寫圖紙會審紀要。施工前依據(jù)可行施工方案向參加施工有關(guān)人員進行技術(shù)交底保證施工順利進行;施工現(xiàn)場準備，工程開工前應(yīng)對施工現(xiàn)場地上、地下障礙物進行全面調(diào)查并制定安排排障計劃和處理方案，清除場地障礙物，對無法清除的應(yīng)告知我方，測量放線及測量樁點保護，工程開工前紅線主定位控制樁需經(jīng)有關(guān)部門檢驗核準后方可動工，根據(jù)施工圖紙測量放線。整個施工場區(qū)工作范圍對機械施工易碰撞的測量樁要引出至機械活動區(qū)外，并設(shè)置涂紅白漆鋼筋支架加以保護;本工程施工用水主要是強夯機械發(fā)動機冷卻用水。施工用電主要是夜間施工照明及機械焊接維修用電，可從現(xiàn)場臨時用電線路接引。夜間照明采用活動燈架，每個燈架安裝500～1 000 W碘鎢燈。每臺強夯機組配備活動燈架三個;勞動力組織與調(diào)配，按本工程勞動力組織計劃，在施工隊進場后為落實施工計劃、質(zhì)量目標和技術(shù)責任，由項目技術(shù)負責人對全體施工人員進行技術(shù)交底，包括施工進度計劃和作業(yè)計劃、各分項工程和施工工藝標準及安全、技術(shù)措施，以及質(zhì)量標準和規(guī)范;施工機具設(shè)備準備，施工機具運到現(xiàn)場后進行組裝，組裝完畢后進行調(diào)試進入良好運行狀態(tài)。

3.2 施工工藝及方法

“輕夯多遍”強夯法施工，清理并平整場地達到起夯面設(shè)計要求;施工區(qū)測量放線，標出夯點位置;強夯施工前測量工作區(qū)高程;強夯機械就位，對準夯點位置;按照設(shè)計要求夯擊能及夯擊數(shù)進行強夯施工;待第一遍點夯完成整平后測量工作區(qū)域高程，完成點夯后進行滿夯施工使之達到施工要求。

4 強夯施工技術(shù)要求

4.1 施工準備

正式進場前應(yīng)對整套施工設(shè)備進行檢查，保證設(shè)備狀態(tài)良好，禁止帶故障設(shè)備進場，施工現(xiàn)場內(nèi)道路應(yīng)符合設(shè)備運輸車輛和汽車吊行駛要求保證運輸安全;設(shè)備組裝時應(yīng)設(shè)立隔離區(qū)、專人指揮、嚴格按程序組裝，非安裝人員不得在組裝區(qū)域以確保安全;要求建設(shè)單位在現(xiàn)場提供生活用電和水接頭，解決施工人員住宿等;開工前進行質(zhì)量、安全技術(shù)交底。

4.2 定位放線

業(yè)主提供建筑物定位軸線后雙方應(yīng)共同進行核查，雙方共同確認。根據(jù)業(yè)主單位提供建筑物定位軸線由專職測量人員按強夯點平面圖準確無誤地將強夯點位置放樣到現(xiàn)場?，F(xiàn)場夯點放樣采用明顯標志放置，作為夯點位置標識;測量夯前場地平均標高;夯點放樣允許誤差為200 mm;經(jīng)總包單位、監(jiān)理單位及設(shè)計人員共同檢驗樁位合格后可進行下道工序。

4.3 輕夯多遍強夯施工

吊車就位，夯錘置于夯點上;將夯錘起吊到預(yù)定高度，自動脫鉤裝置使夯錘自由落下;按設(shè)計規(guī)定控制標準完成一個夯點夯擊。待第一遍點夯完成整平后測量工作區(qū)域高程;完成點夯后進行滿夯施工達到施工要求。

5 質(zhì)量標準及保證措施

強夯施工錘重、錘底面積、落距、夯點布置、夯擊遍數(shù)、夯擊能符合設(shè)計要求;強夯地基允許偏差項目應(yīng)滿足下列要求:定位放線控制點位移≤20 mm，夯點放線與設(shè)計圖紙要求誤差≤50 mm，夯點中心位移≤500 mm。

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