高速公路強(qiáng)夯施工工藝探討

徐 旭 華

(中鐵二十二局集團(tuán)有限公司，北京　100040)

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高速公路強(qiáng)夯施工工藝探討

徐 旭 華

(中鐵二十二局集團(tuán)有限公司，北京100040)

結(jié)合工程實(shí)例，介紹了強(qiáng)夯工程的設(shè)計(jì)及技術(shù)規(guī)范要求，并對(duì)強(qiáng)夯施工的準(zhǔn)備工作、工藝流程及技術(shù)要求和施工注意事項(xiàng)進(jìn)行了總結(jié)，提出了具體的質(zhì)量控制和安全保證措施，以期達(dá)到既定的施工目標(biāo)。

強(qiáng)夯施工，夯擊，質(zhì)量控制，公路

1　工程概述

1.1工程項(xiàng)目簡(jiǎn)介

本工程所處地形為平原地貌區(qū)，地勢(shì)平緩，地下水位較高，沿途分布有面積不等的內(nèi)陸鹽漬土、淤泥類土等特殊巖土。本區(qū)夏季屬于濕熱多雨，降水量集中在6月～9月，12月至翌年3月逐步減小。本工程原地表地基承載力小，橋涵臺(tái)背大多采用強(qiáng)夯處理工藝，用以加速地表下土體固結(jié)，增大地基承載力。強(qiáng)夯處理面積10萬(wàn)m2，工程量較大、工期緊，因此強(qiáng)夯工程施工難度較大。

1.2強(qiáng)夯工程一般規(guī)定

1.2.1設(shè)計(jì)要求

1)工藝試驗(yàn)：強(qiáng)夯施工前需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇具有代表性的地段進(jìn)行強(qiáng)夯工藝試驗(yàn)，通過(guò)試夯確定最佳施工工藝和參數(shù)。2)強(qiáng)夯施工前，需檢測(cè)地下水位情況，需保證強(qiáng)夯處理范圍內(nèi)地下水位低于3.0 m。如地下水位不滿足要求，需采用輕型井點(diǎn)降水或其他降水方式進(jìn)行降水。3)夯點(diǎn)布置：夯點(diǎn)布置應(yīng)滿足設(shè)計(jì)圖紙要求。4)止夯條件：一般情況下，點(diǎn)夯夯擊數(shù)應(yīng)不小于8擊，最后2擊平均夯沉量不大于5 cm，特殊地質(zhì)條件下，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試夯結(jié)果，在單點(diǎn)夯擊數(shù)不小于8擊的情況下，止夯條件調(diào)整為滿足最后2擊的平均夯沉量小于10 cm。不能將夯坑過(guò)深而發(fā)生起錘困難作為止夯條件。5)強(qiáng)夯施工時(shí)，夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過(guò)大的隆起。6)施工中需記錄夯點(diǎn)夯坑每擊沉降量及原地表最終總沉降量。7)施工完成后，需采用標(biāo)貫試驗(yàn)或靜力觸探檢測(cè)方法對(duì)強(qiáng)夯后地基進(jìn)行地基承載力檢測(cè)，檢測(cè)強(qiáng)夯地基處理效果是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

1.2.2技術(shù)規(guī)范要求

1)施工前，選擇有代表性并不小于500 m2的路段進(jìn)行試夯，確定最佳夯擊能、間歇時(shí)間、夯間距。2)強(qiáng)夯施工中應(yīng)采取隔振、防振措施，消除強(qiáng)夯對(duì)臨近建筑物的有害影響。3)施工前應(yīng)檢查錘落距，確保單擊夯擊能符合設(shè)計(jì)要求。4)夯擊時(shí)要逐擊記錄夯坑深度，當(dāng)夯坑過(guò)深而發(fā)生起錘困難時(shí)，應(yīng)停夯后向坑內(nèi)填料直至坑頂，記錄填料數(shù)量，重復(fù)此過(guò)程直至達(dá)到規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊。5)按上述工藝由內(nèi)而外，隔行跳夯擊打的原則完成全部夯點(diǎn)的施工。

2　強(qiáng)夯施工技術(shù)

2.1施工準(zhǔn)備

1)安全、技術(shù)準(zhǔn)備。a.組織施工技術(shù)員到現(xiàn)場(chǎng)考察，熟悉現(xiàn)場(chǎng)，做到圖紙實(shí)物的對(duì)應(yīng)。b.施工前需對(duì)施工作業(yè)人員進(jìn)行施工技術(shù)、機(jī)械操作規(guī)程及施工安全交底。

2)施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備。a.按照合同技術(shù)規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于原地表清理的相關(guān)要求對(duì)強(qiáng)夯范圍內(nèi)的原地表進(jìn)行清理和平整。b.結(jié)合建設(shè)單位提供的地上附著物及地下管線等相關(guān)資料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核、勘察，特別是地方道路兩側(cè)或可能存在地下管線的位置要采取人工挖探坑的方法進(jìn)行檢查，確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn)行強(qiáng)夯施工。c.根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的施工范圍繪制強(qiáng)夯處理范圍及點(diǎn)位布置圖，點(diǎn)位需按夯擊遍數(shù)分別編號(hào)，并報(bào)監(jiān)理單位認(rèn)可?，F(xiàn)場(chǎng)控制點(diǎn)采用全站儀放樣，施工前先用白灰按照點(diǎn)位布置圖布設(shè)第一遍夯點(diǎn)，第一遍夯點(diǎn)施工后，布置第二遍夯擊點(diǎn)。d.施工前進(jìn)行原狀土檢測(cè)，主要檢測(cè)土質(zhì)類別、原狀土天然含水率，檢測(cè)后與設(shè)計(jì)文件對(duì)照，檢驗(yàn)與設(shè)計(jì)文件是否吻合。具備檢測(cè)條件的可采用輕型動(dòng)力觸探的方法對(duì)原狀土地基承載力進(jìn)行檢測(cè)。e.探測(cè)地下水位高度，采用機(jī)械挖掘的方法檢測(cè)地下水位，如地下水位在3 m以上，則需要降水。降水可采用輕型井點(diǎn)降水，設(shè)置為封閉長(zhǎng)方形，順路線每10 m～20 m橫路向設(shè)1排井點(diǎn)，順路線縱向設(shè)置3排井點(diǎn)，同時(shí)每排中的井點(diǎn)間距為2 m，井點(diǎn)降水管埋深不小于6 m，如降水達(dá)不到要求，可根據(jù)實(shí)際情況加密井點(diǎn)或采用其他降水方式。井點(diǎn)降水中心區(qū)域應(yīng)設(shè)置獨(dú)立水位檢查點(diǎn)。f.安裝現(xiàn)場(chǎng)施工項(xiàng)目標(biāo)示牌、安全、文明施工警示標(biāo)識(shí)及警戒線等。g.水準(zhǔn)控制點(diǎn)需設(shè)置在距強(qiáng)夯范圍最小距離50 m以外，并保護(hù)完善。水準(zhǔn)測(cè)量置鏡點(diǎn)應(yīng)在距落錘點(diǎn)位最小距離20 m以外，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)影響情況及水準(zhǔn)儀精度適時(shí)調(diào)整。

3)機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備。a.施工主要機(jī)械設(shè)備有強(qiáng)夯機(jī)及推土機(jī)、平地機(jī)等輔助設(shè)備，機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前需進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)前檢驗(yàn)，確認(rèn)機(jī)械設(shè)備型號(hào)、性能等是否滿足施工要求。b.強(qiáng)夯機(jī)在強(qiáng)夯施工前需進(jìn)行夯錘重量、夯錘尺寸檢測(cè)，確認(rèn)錘重及尺寸是否能滿足設(shè)計(jì)要求，并按照設(shè)計(jì)要求的夯擊能計(jì)算并設(shè)定夯錘落距。c.落距根據(jù)單擊夯擊能和錘重確定，即：錘重(kN)×落距(m)=單擊夯擊能(kN·m)。d.如在滿足設(shè)計(jì)夯擊能的條件下，夯錘尺寸與設(shè)計(jì)要求不符，則必需滿足夯錘底面壓強(qiáng)不小于設(shè)計(jì)要求夯錘計(jì)算底面壓強(qiáng)。e.夯錘落距確定后，用50 m鋼尺掛在強(qiáng)夯機(jī)的掛鉤上，提升掛鉤至計(jì)算高度(扣除掛鉤至夯錘中心的長(zhǎng)度)，固定制動(dòng)掛鉤的鋼絲繩，并在夯錘提升鋼絲繩上用紅色布條作標(biāo)識(shí)，便于觀察和檢查制動(dòng)掛鉤有無(wú)松動(dòng)和移位。

2.2施工工藝流程

施工程序：1)清理并整平施工場(chǎng)地，標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置、并測(cè)量場(chǎng)地高程；2)夯前原位土試驗(yàn)、地下水位檢測(cè)；3)調(diào)試機(jī)械、確定錘落距，起重機(jī)就位，并置于夯點(diǎn)位置；4)在錘頂面固定位置做測(cè)量標(biāo)記點(diǎn)，測(cè)量夯擊前錘頂高程；5)起錘夯擊；6)夯擊一次后在標(biāo)記點(diǎn)位置測(cè)量錘頂高程并計(jì)算本次夯擊沉降量；7)換夯擊點(diǎn)，重復(fù)3)步驟～6)步驟，完成本遍全部夯擊點(diǎn)的夯擊；8)用水穩(wěn)性好的粒料土(碎石土或石灰土)進(jìn)行夯坑回填、壓實(shí)、平整，以便于第二遍夯擊時(shí)機(jī)械行走及防止雨水浸泡；9)間歇時(shí)間不少于7 d后，進(jìn)行第二遍點(diǎn)位的夯擊，完成全部夯擊點(diǎn)，間歇時(shí)間不少于5 d后進(jìn)行滿夯；10)強(qiáng)夯后1個(gè)月內(nèi)進(jìn)行地基承載力檢驗(yàn)。

2.3施工控制要點(diǎn)和注意事項(xiàng)

1)夯擊遍數(shù)控制方法：a.夯擊遍數(shù)為點(diǎn)夯兩遍，低能量滿排夯擊兩遍，夯擊能滿足設(shè)計(jì)要求。b.夯點(diǎn)夯擊采用隔點(diǎn)跳夯施工，從線路中心向線路兩側(cè)進(jìn)行，半幅沿路基橫向行走兩遍完成第一排夯點(diǎn)夯擊，第一排全部夯擊完成后按同樣的步驟進(jìn)行第二排夯點(diǎn)夯擊，直至完成全部第一遍夯點(diǎn)施工；第二遍夯擊順序與第一遍相同。c.點(diǎn)夯完成后，以低能量滿夯，滿夯次數(shù)兩遍。滿夯采取低落錘多次夯擊，滿夯落距需按照設(shè)計(jì)夯擊能重新計(jì)算并設(shè)定，設(shè)定方法與點(diǎn)夯相同，滿夯錘印搭接要不小于1/4夯錘直徑。2)夯擊次數(shù)控制方法：a.強(qiáng)夯施工每一遍內(nèi)各個(gè)夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)不小于8次。b.施工中要隨時(shí)觀察夯坑周圍土體隆起情況及夯坑內(nèi)土體情況。如個(gè)別夯點(diǎn)夯坑周圍土體隆起超出正常范圍或出現(xiàn)“彈簧土”、夯坑底面傾斜時(shí)應(yīng)暫停施工，分析原因后可采取增加間隔時(shí)間、晾曬降低含水量、夯坑回填石灰土后夯擊等方法進(jìn)行處置。c.不得因起夯困難而減少夯擊次數(shù)，如夯坑過(guò)深或土體含水量過(guò)大導(dǎo)致起夯困難，應(yīng)采取增加間隔時(shí)間、晾曬降低含水量，夯坑回填石灰土后夯擊或更換夯錘等措施進(jìn)行處理。d.在夯擊次數(shù)少于8次時(shí)，最后兩擊平均沉降量小于5 cm；夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過(guò)大隆起；不因夯坑過(guò)深而發(fā)生起錘困難作為止夯條件。3)夯擊遍數(shù)間隔時(shí)間控制方法：a.間隔時(shí)間取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時(shí)間，夯擊間歇時(shí)間應(yīng)以設(shè)計(jì)要求的間隔時(shí)間為參考值，一般應(yīng)不少于5 d，對(duì)于低液限粘土、粉土以不少于間隔7 d為宜。應(yīng)按具體土質(zhì)情況通過(guò)工藝性試夯確定。b.間隔時(shí)間必須滿足正常施工要求，以施工中夯坑不出現(xiàn)滲水、彈軟、夯沉量數(shù)據(jù)平穩(wěn)、與試驗(yàn)段總結(jié)數(shù)據(jù)、參數(shù)基本吻合為準(zhǔn)。c.如原位土土質(zhì)發(fā)生較大變化時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行試夯試驗(yàn)，確定夯擊遍數(shù)間隔時(shí)間。

2.4質(zhì)量控制及檢驗(yàn)

1)質(zhì)量控制措施。a.嚴(yán)格按國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范和設(shè)計(jì)要求組織施工，并嚴(yán)格遵守監(jiān)理程序。b.認(rèn)真履行崗位責(zé)任制，做到分工到人、責(zé)任落實(shí)到人。c.認(rèn)真編制工程施工技術(shù)方案、安全技術(shù)交底書(shū)，施工前對(duì)參加施工全體人員進(jìn)行技術(shù)交底，做到方案必落實(shí)、落實(shí)必到位，標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化施工。d.加強(qiáng)測(cè)量控制，施工前要繪制強(qiáng)夯范圍示意圖、強(qiáng)夯點(diǎn)位布置圖，并報(bào)監(jiān)理單位認(rèn)可且做好基準(zhǔn)點(diǎn)的保護(hù)工作。e.詳細(xì)記錄每夯點(diǎn)的夯沉量、夯擊次數(shù)，并認(rèn)真觀察土體隆起及地下水位變化情況，有異常時(shí)報(bào)監(jiān)理、業(yè)主及設(shè)計(jì)部門(mén)并提出處理意見(jiàn)。f.完善施工資料控制程序，做到施工前有交底、施工中有記錄、施工后有總結(jié)，每工作臺(tái)班及每工點(diǎn)施工完成后要及時(shí)進(jìn)行資料整理和歸檔。采用班組交接檢查、質(zhì)監(jiān)工程師檢查及監(jiān)理抽查的方式保證資料的真實(shí)性，并及時(shí)記錄、及時(shí)簽字確認(rèn)。2)質(zhì)量檢驗(yàn)。a.強(qiáng)夯施工質(zhì)量應(yīng)符合JTG F10—2006公路路基施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定。b.強(qiáng)夯施工完成后采用靜力觸探測(cè)試法對(duì)地基承載力進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)頻率為：強(qiáng)夯路段沿線路縱向路基寬度每100 m檢測(cè)2個(gè)點(diǎn)(或每2 500 m2檢測(cè)1個(gè)點(diǎn))，每段不少于3個(gè)測(cè)點(diǎn)。地基承載力不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)補(bǔ)夯和采取其他有效措施。

2.5不利季節(jié)施工保證措施

1)雨季施工保證措施。雨季施工應(yīng)做好氣象信息收集工作，夯坑應(yīng)及時(shí)回填夯平，避免坑內(nèi)積水滲入地下影響強(qiáng)夯效果；夯坑內(nèi)一旦積水，應(yīng)及時(shí)排出；若場(chǎng)地因積水浸泡，應(yīng)延長(zhǎng)孔隙水消散期，嚴(yán)重時(shí)應(yīng)換土重夯。2)雨季施工保證措施。冬季表層凍土層較薄時(shí)，可不予考慮其影響，當(dāng)氣溫過(guò)低，凍土層過(guò)厚時(shí)，應(yīng)將凍土層擊碎或清除，再按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。

2.6安全及文明施工保證措施

1)安全施工保證措施。a.施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)夯錘、脫鉤器、吊車臂桿、起重索具、駕駛室防護(hù)網(wǎng)等的檢查，保證機(jī)具設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。b.嚴(yán)格遵守強(qiáng)夯施工程序及要求，做到夯錘升降均速、平穩(wěn)，不得在高空長(zhǎng)時(shí)間停留，嚴(yán)禁急升猛降。夯錘要對(duì)準(zhǔn)夯坑，避免歪夯，禁止錯(cuò)位夯擊，發(fā)現(xiàn)后應(yīng)立即糾正。c.6級(jí)以上大風(fēng)天氣、雨、霧、雪、風(fēng)沙揚(yáng)塵等能見(jiàn)度低時(shí)應(yīng)暫停施工。d.在高壓線下施工時(shí)，要事先將電源切斷，并采取相應(yīng)保護(hù)措施。e.現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人統(tǒng)一指揮，并設(shè)一名專職安全員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)的安全工作。f.起夯時(shí)，吊車正前方、吊臂下、夯錘下嚴(yán)禁站人，施工中夯錘掛鉤人員在起夯時(shí)需位于夯坑5 m以外。在夯錘起吊到錘擊結(jié)束過(guò)程中除掛鉤人員外，其他作業(yè)人員不得進(jìn)入夯擊點(diǎn)30 m范圍內(nèi)。如在粗粒土質(zhì)地段施工時(shí)，安全范圍要適當(dāng)增加，需根據(jù)試夯確定安全距離。g.施工人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)需佩戴安全帽。h.施工前需通告強(qiáng)夯區(qū)域所在地村民注意通行及勞動(dòng)作業(yè)注意事項(xiàng)。i.施工中，在強(qiáng)夯作業(yè)鄰近道路的兩端設(shè)專人指揮交通，在落錘過(guò)程中要禁止行人、車輛通過(guò)。

2)文明施工保證措施。a.強(qiáng)夯區(qū)域兩側(cè)農(nóng)田要隨時(shí)進(jìn)行檢查，除設(shè)置警戒線外要防止村民從農(nóng)田進(jìn)入施工區(qū)域。b.施工場(chǎng)地排水溝接入地方灌溉水系，排水溝要定時(shí)清理，防止水溝溢流，防止淤泥進(jìn)入灌溉水渠。c.當(dāng)強(qiáng)夯施工所產(chǎn)生的震動(dòng)使鄰近建筑物或設(shè)備出現(xiàn)有害影響時(shí)，應(yīng)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并采取挖隔振溝等隔振減震措施。

3　結(jié)語(yǔ)

3.1質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

1)通過(guò)上述施工方法和施工工藝進(jìn)行施工，施工中嚴(yán)格執(zhí)行既定施工工藝流程，取得了良好的效果。2)在施工質(zhì)量檢測(cè)的30個(gè)區(qū)段中，強(qiáng)夯后地基承載力不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的僅有一處，通過(guò)對(duì)施工過(guò)程的分析，發(fā)現(xiàn)此處未能嚴(yán)格按照施工工藝進(jìn)行。后經(jīng)補(bǔ)夯達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。由此可見(jiàn)，施工方法和工藝可以實(shí)現(xiàn)既定的質(zhì)量目標(biāo)。

3.2進(jìn)度目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

1)本工程計(jì)劃工期為60 d，由8臺(tái)LHQ50T強(qiáng)夯機(jī)負(fù)責(zé)施工，每臺(tái)機(jī)械工作效率18 m2/d，實(shí)際施工時(shí)共投入強(qiáng)夯機(jī)6臺(tái)，通過(guò)上述方案的實(shí)施按期完成了施工任務(wù)。2)機(jī)械的減少投入并未對(duì)計(jì)劃工期造成影響，主要是因?yàn)閲?yán)格把握了施工方案的落實(shí)，幾乎未出現(xiàn)返工現(xiàn)象。3)通過(guò)各工號(hào)嚴(yán)格執(zhí)行試夯的工藝要求，對(duì)工藝不斷改進(jìn)和完善，施工中對(duì)于兩次點(diǎn)夯間的時(shí)間間隔都有一定程度的減少，這樣就縮短了施工工期。

3.3安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

1)施工嚴(yán)格貫徹既定的安全控制措施，起到了切實(shí)的作用，施工中發(fā)生一起安全事故。2)既定方案和措施的切實(shí)落實(shí)才是安全保障的根源，同時(shí)也是質(zhì)量和進(jìn)度目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的有利保障。

[1]劉吉士.公路路基施工技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2]路橋集團(tuán)第二公路工程局.公路施工手冊(cè)(路基)[M].北京：人民交通出版社，2003.

[3]楊錫武.特殊路基工程[M].北京：人民交通出版社，2006.

Inquiry on dynamic compaction construction technology in highway

Xu Xuhua

(ChinaRailway22ndBureauGroupCo.,Ltd,Beijing100040,China)

Combining with engineering examples, the paper introduces dynamic compaction engineering design and technology demands, summarizes dynamic compaction preparation, technology procedures, technological demands and matters, and finally puts forward specific quality control and safety guarantee measures, with a view to achieve expected construction targets.

dynamic compaction, compaction, quality control, highway

1009-6825(2016)08-0168-03

2016-01-08

徐旭華(1974- )，男，工程師

U412.366

A