強(qiáng)夯法在高速公路路基施工中的運(yùn)用研究

摘 要：當(dāng)前隨著交通壓力的增加，對(duì)公路施工已經(jīng)提出了嚴(yán)格的要求。為了確保高速公路路基施工更加有效，強(qiáng)夯法的應(yīng)用極為必要。強(qiáng)夯法屬于一種施工技術(shù)措施，它主要伴隨施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)與技術(shù)的進(jìn)步而逐漸出現(xiàn)。該施工技術(shù)措施的施工工藝較為簡(jiǎn)單，操作起來(lái)方便快捷，其成本投入也比較低，因此當(dāng)前在很多工程建設(shè)中已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。文章主要針對(duì)強(qiáng)夯法在建興高速公路路基施工中的運(yùn)用展開(kāi)深入的分析，其目的在于在高速公路路基施工中，提高應(yīng)用強(qiáng)夯法的效率和效果。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法；建興高速；路基施工

現(xiàn)階段，強(qiáng)夯法已經(jīng)被很多施工單位重視，并且隨著建筑工程數(shù)量的增加，強(qiáng)夯法已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。其原因在于強(qiáng)夯法存在很多方面的優(yōu)點(diǎn)，如成本的投入較低，施工工藝簡(jiǎn)單快捷等等，這些優(yōu)點(diǎn)的存在使得該方法的地位在工程建設(shè)施工中日益提升。該方法在當(dāng)前也已經(jīng)被應(yīng)用在高速公路路基的施工當(dāng)中，由于該方法的應(yīng)用，使高速公路路基施工更加高效，同時(shí)其質(zhì)量也得到了一定的提升，為整體高速公路的質(zhì)量提供了保障。

1 強(qiáng)夯法的特征、原理以及強(qiáng)夯法施工技術(shù)注意事項(xiàng)的分析

由于強(qiáng)夯法自身優(yōu)點(diǎn)的存在，使得其地位越來(lái)越重要。強(qiáng)夯法自身的特征與原理主要表現(xiàn)為以下幾方面。

1.1 強(qiáng)夯法的特征

強(qiáng)夯法自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)較為顯著，在高速公路路基施工期間，應(yīng)用強(qiáng)夯法能夠取得較好的施工加強(qiáng)效果。強(qiáng)夯法在應(yīng)用期間，比起預(yù)制樁等路基加固方法，不會(huì)消耗材料，在節(jié)省施工材料費(fèi)用方面有著積極的作用。另外，強(qiáng)夯法在減少噪音污染方面相對(duì)于其他路基加強(qiáng)方法也有著積極的意義。與此同時(shí)，強(qiáng)夯法的應(yīng)用還能夠保障施工的安全性，在保障工期目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)之上，避免延誤工期的情況發(fā)生。強(qiáng)夯法施工路基有效地提升高速公路路基建設(shè)的綜合效益，為此該施工技術(shù)得到了很多施工單位的重視，也被廣泛地應(yīng)用在工程施工當(dāng)中。

1.2 強(qiáng)夯法的原理

強(qiáng)夯法的施工原理包括很多方面的原理，如動(dòng)力固結(jié)原理、密實(shí)原理以及動(dòng)力置換原理。高速公路路基施工過(guò)程中，通過(guò)強(qiáng)夯法施工技術(shù)能夠?qū)β坊a(chǎn)生極大的沖壓作用，改變路基土層結(jié)構(gòu)壓縮變形形式，最終確保土體結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，實(shí)現(xiàn)了有效地提升路基的承載力的目標(biāo)，以滿足車(chē)輛通行方面的要求。在施工期間，常常利用重錘進(jìn)行施工，受到強(qiáng)大壓力的作用，改變了土層結(jié)構(gòu)彈性變形與塑性變形，使得土粒間的接觸面積得到進(jìn)一步的加大，使得土粒之間的空隙變得更小，路基土層也變得更加的緊密，最終有效地提升土層的壓實(shí)效果。

動(dòng)力固結(jié)主要是對(duì)飽和土壓縮，將土層中的有機(jī)物進(jìn)行相應(yīng)的分解，對(duì)土體體積進(jìn)行相應(yīng)的壓縮，使得土層變得更加緊密，最終有效地提升路基的壓實(shí)效果。在動(dòng)力置換方面，存在兩種置換形式，一種為整式置換，另一種為樁式置換。其中整式置換主要利用強(qiáng)夯的重大力量，將碎石通過(guò)壓入的方式將其壓入到淤泥當(dāng)中，最終實(shí)現(xiàn)加固地基的目標(biāo)。而樁式置換主要應(yīng)用強(qiáng)夯的作用將碎石整體壓入到整體土體當(dāng)中，并且將碎石柱間隔夯進(jìn)軟土當(dāng)中[1]，使其能夠形成碎石樁與碎石墩，對(duì)地基起到相應(yīng)的保護(hù)作用。通常在實(shí)現(xiàn)加固高速公路路基的目的基礎(chǔ)之上，需要采取有效的措施使得高速公路路基施工更加穩(wěn)定，從而提升高速公路的整體質(zhì)量。

1.3 強(qiáng)夯法施工技術(shù)的注意事項(xiàng)

第一，不僅要充分掌握工藝施工流程，還需要對(duì)于每個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制加強(qiáng)管理力度；第二，如果在施工期間遇到了雨天，則需要遮蓋夯坑，同時(shí)還需要通過(guò)相應(yīng)的措施，對(duì)路基的表面積水進(jìn)行清理，從而為強(qiáng)夯施工工序順利的進(jìn)行創(chuàng)建條件；第三，在施工過(guò)程中，還需要對(duì)夯點(diǎn)、夯距以及夯擊的次數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行施工；第四，為了能夠有效避免施工期間現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)灰塵與飛石帶來(lái)不利影響的現(xiàn)象，在施工期間需要安排工作人員適當(dāng)?shù)貙?duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行灑水，避免現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)塵土飛揚(yáng)的情況。

2 強(qiáng)夯法在建興高速公路路基施工中的運(yùn)用實(shí)例分析

凌源至綏中高速公路建昌至興城支線（以下簡(jiǎn)稱(chēng)建興高速），位于遼寧省葫蘆島市境內(nèi)，項(xiàng)目路線全長(zhǎng)90.019公里。路基基本形式分為整體式路基和分離式路基兩種，整體式路基寬度為24.5m。路基第一合同段路基工程共20353m，路基填方310萬(wàn)立方米，路基挖方313萬(wàn)立方米，平均填筑高度8.32m。屬于標(biāo)準(zhǔn)的4車(chē)道類(lèi)型，設(shè)計(jì)時(shí)速為120km/h。為了能夠有效地減少路基沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)，提升路基承載力，最終實(shí)現(xiàn)保障高速公路建設(shè)質(zhì)量的目標(biāo)，因此施工單位利用強(qiáng)夯法施工技術(shù)對(duì)該高速公路路段進(jìn)行相應(yīng)的處理極為必要。通常在應(yīng)用中需要做到以下幾點(diǎn)。

2.1 明確強(qiáng)夯法施工技術(shù)工藝流程

通常應(yīng)用強(qiáng)夯法施工技術(shù)，首先需要確保場(chǎng)地平整，然后實(shí)施測(cè)量放線工作，之后實(shí)施點(diǎn)夯施工工作。在該段高速公路路基施工中保障施工場(chǎng)地的平整，才能夠確保測(cè)量放線更加精準(zhǔn)，夯點(diǎn)布置工作也會(huì)更加有效的實(shí)施。

其次做好強(qiáng)夯機(jī)就位準(zhǔn)備工作，確保夯錘能夠與夯點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，對(duì)夯前錘頂相對(duì)高程進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量，滿足滿夯條件、場(chǎng)地平整后實(shí)施檢測(cè)驗(yàn)收工作[2]。這與唐玉合在《高速公路路基施工中強(qiáng)夯法的應(yīng)用研究》一文中的觀點(diǎn)極為相似。

在完成上述工作以后，需要提升夯錘至設(shè)計(jì)的高度，并且能夠滿足夯錘自由下落的條件；在重復(fù)上述步驟以后，滿足規(guī)定夯擊次數(shù)或者沉降量方面要求以后，要完成對(duì)一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊工作；更換夯點(diǎn)之后重復(fù)上述步驟，直至完成對(duì)全部夯點(diǎn)夯擊工作。

最后，完成上述所有工作之后，需要通過(guò)推土機(jī)的應(yīng)用，推平夯坑推平。在所規(guī)定的時(shí)間間隔之后，還需要嚴(yán)格地根據(jù)其步驟完成全部的夯擊工作。之后需要實(shí)施低能滿夯工作，夯實(shí)在表面的松土，在此之后需要利用推土機(jī)將其推平，并利用壓路機(jī)碾壓密實(shí)其表面層。

2.2 明確強(qiáng)夯法施工技術(shù)的施工方法

通過(guò)強(qiáng)夯法施工技術(shù)進(jìn)行施工，需要掌握各個(gè)施工環(huán)節(jié)，如：

2.2.1 掌握夯點(diǎn)測(cè)量

在實(shí)施測(cè)量工作的過(guò)程中，需要堅(jiān)持先控制后細(xì)部的原則進(jìn)行施工。換言之，需要按照業(yè)主所提供的控制點(diǎn)坐標(biāo)與夯點(diǎn)布置圖，在施工路段測(cè)放場(chǎng)內(nèi)各控制點(diǎn)，在此過(guò)程中需要確定控制點(diǎn)的數(shù)量，而數(shù)量需要依據(jù)施工場(chǎng)地的大小給予相應(yīng)的確定，之后依據(jù)相應(yīng)的控制測(cè)放點(diǎn)將各方點(diǎn)的具體點(diǎn)位確定下來(lái)，并且對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地面的高程給予相應(yīng)的確定。

2.2.2 確定夯錘落距

在確定夯錘落距的過(guò)程中，需要依據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)，將夯擊能與所應(yīng)用的夯錘重量確定下來(lái)，依據(jù)單擊夯擊能=M×h的公式對(duì)夯錘的落距進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。當(dāng)強(qiáng)夯主機(jī)和夯錘就位以后，需要針對(duì)夯錘的落距情況，展開(kāi)相應(yīng)的復(fù)測(cè)工作，同時(shí)需要通過(guò)有效的措施，調(diào)整夯錘的落距[3]，確保每擊均能與設(shè)計(jì)單位的夯擊能要求相符合。文章的工程實(shí)例所應(yīng)用的夯錘重為10t，提升高度為10m。

2.2.3 掌握點(diǎn)夯施工要點(diǎn)

在點(diǎn)夯施工中，需要起吊夯錘至預(yù)定高度，在完成這項(xiàng)工作以后還需要進(jìn)行自動(dòng)脫鉤工作，通過(guò)夯錘對(duì)地面展開(kāi)夯擊，并且測(cè)量夯錘頂面的標(biāo)高，將夯錘就位時(shí)的頂面標(biāo)高減去，最后得到的值便是該擊的夯沉量，經(jīng)過(guò)反復(fù)夯擊直到達(dá)到夯沉量的標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.4 實(shí)施夯坑回填工作

完成點(diǎn)夯工作以后，需要利用推土機(jī)將夯土推至周?chē)暮豢又畠?nèi)，使夯坑內(nèi)的土體高于坑周?chē)馏w約5-10mm，然后利用重型震動(dòng)壓實(shí)設(shè)備實(shí)施壓實(shí)工作[4]，確保在下雨之前將坑內(nèi)土體震動(dòng)壓實(shí)到規(guī)定的壓實(shí)度和平整度，從而方便下一步施工工作的實(shí)施。

2.2.5 完善滿夯施工

在滿夯施工過(guò)程中，不需要實(shí)施夯點(diǎn)布置與夯沉量觀測(cè)等方面的工作，僅僅需要通過(guò)控制夯擊數(shù)與夯錘落距、夯印搭接等來(lái)了解各個(gè)方面的情況。在完成滿夯施工之后，需要利用推土機(jī)進(jìn)行整平、碾壓等工作，確保能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。

2.2.6 實(shí)施夯后檢測(cè)工作

在完成強(qiáng)夯施工以后，還需要通過(guò)夯后檢測(cè)工作的實(shí)施來(lái)完善其施工作業(yè)。當(dāng)完成強(qiáng)夯施工后，需要定期地對(duì)地基質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)[5]，在檢測(cè)碎石土與砂性土地基期間，需要確保其間隔時(shí)間為1-2周，低飽和度粘性土和粉質(zhì)土地基可取3-4周。與本工程實(shí)例相結(jié)合，當(dāng)強(qiáng)夯施工工作完成以后，七天后檢測(cè)地基加固的質(zhì)量。

2.3 控制強(qiáng)夯施工質(zhì)量

在控制強(qiáng)夯質(zhì)量的過(guò)程中，需要做到以下幾點(diǎn)。

2.3.1 控制點(diǎn)夯施工質(zhì)量

在進(jìn)行坐標(biāo)及標(biāo)高復(fù)測(cè)，確保各項(xiàng)指標(biāo)滿足允許偏差要求后，可進(jìn)行夯機(jī)就位。強(qiáng)夯主機(jī)和夯錘就位后，要對(duì)夯錘的落距進(jìn)行測(cè)量，并采取措施，使其在夯擊過(guò)程中不被改變，確保每擊均能達(dá)到設(shè)計(jì)單擊夯擊能[6]，同時(shí)測(cè)量就位后的錘頂面標(biāo)高和地面標(biāo)高，錘頂面至自然地面的高度，為計(jì)算每擊的夯沉量和夯坑深度提供依據(jù)。

2.3.2 控制滿夯施工質(zhì)量

在滿夯施工期間，不再進(jìn)行夯點(diǎn)布置，僅需要對(duì)夯擊數(shù)、夯錘落距和夯印搭接情況實(shí)施有效控制即可[7]。

2.3.3 控制夯坑回填質(zhì)量

當(dāng)完成點(diǎn)夯施工以后，需要通過(guò)推土機(jī)將夯坑周?chē)镣浦梁豢觾?nèi)，使夯坑內(nèi)的土體高于坑周?chē)馏w約5-10mm，之后利用重型震動(dòng)壓實(shí)設(shè)備，壓實(shí)夯坑，提升其壓實(shí)密度。在下雨之前將坑內(nèi)土體震動(dòng)壓實(shí)到規(guī)定的壓實(shí)度和平整度[8]，以方便下一步施工。點(diǎn)夯后平整場(chǎng)地時(shí)應(yīng)使場(chǎng)地標(biāo)高高于設(shè)計(jì)標(biāo)高0.1m，然后進(jìn)行滿夯。

2.3.4 完善各工序檢查及竣工驗(yàn)收工作

在完善各工序工作過(guò)程中，首先應(yīng)該做好自檢工作，之后由項(xiàng)目總工會(huì)和質(zhì)量經(jīng)理組織各工序負(fù)責(zé)人共同完成高速公路內(nèi)部驗(yàn)收工作，在確保關(guān)鍵部位自檢合格之后，由質(zhì)量經(jīng)理辦理相應(yīng)的驗(yàn)收手續(xù)，完成驗(yàn)收工作，并保證驗(yàn)收的整體質(zhì)量。

其次，在施工期間需要由項(xiàng)目總工、質(zhì)量經(jīng)理對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行循環(huán)檢查，同時(shí)也需要對(duì)各個(gè)工序進(jìn)行自檢工作[9]，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則需要采取有效的措施及時(shí)地解決這些問(wèn)題。

2.4 做好質(zhì)量檢驗(yàn)工作

高速公路路基施工后的質(zhì)量檢驗(yàn)工作極為重要，在檢驗(yàn)的過(guò)程中需要嚴(yán)格地按照檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)施，具體需要做到以下兩點(diǎn)：

首先在檢查強(qiáng)夯施工期間，需要對(duì)各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)與施工記錄進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，一旦在檢查期間發(fā)現(xiàn)存在不符合設(shè)計(jì)要求的時(shí)候，需要實(shí)施補(bǔ)夯工作，或者可以采取其他的有效措施解決[10]。

其次在結(jié)束強(qiáng)夯施工以后，還需要利用現(xiàn)場(chǎng)灌砂法對(duì)其密實(shí)度進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)。

3 在高速公路路基施工中應(yīng)用強(qiáng)夯法的效果

為驗(yàn)證強(qiáng)夯法施工效果，通過(guò)試驗(yàn)段施工，該類(lèi)段落只需進(jìn)行強(qiáng)夯補(bǔ)壓即可達(dá)到壓實(shí)效果。試驗(yàn)段選在K709+500-K709+600右幅，設(shè)計(jì)為填土路基。在填筑1.5m后，進(jìn)行強(qiáng)夯補(bǔ)壓[11]。觀測(cè)點(diǎn)為20m一個(gè)斷面，一個(gè)斷面設(shè)置三個(gè)沉降測(cè)量點(diǎn)。

實(shí)測(cè)強(qiáng)夯沉降數(shù)據(jù)如表1所示。

按照設(shè)計(jì)要求，單點(diǎn)夯擊下沉量的夯沉量不大于50mm，根據(jù)以上強(qiáng)夯后每點(diǎn)夯擊遍數(shù)下沉量觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析，強(qiáng)夯夯錘夯擊滿足設(shè)計(jì)要求的夯沉量值。沖擊碾壓只有前5遍沉降量較為明顯但不足1cm，之后幾乎再無(wú)沉降。因此，項(xiàng)目確定將強(qiáng)夯補(bǔ)壓，通過(guò)及時(shí)觀測(cè)和反復(fù)試驗(yàn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，確定了強(qiáng)夯法施工路基有效的提升了高速公路路基施工的質(zhì)量[12]。當(dāng)完成高速公路路基施工工作之后，還需要相關(guān)部門(mén)安排專(zhuān)門(mén)的檢測(cè)人員對(duì)其質(zhì)量展開(kāi)嚴(yán)格的檢測(cè)，在做好數(shù)據(jù)采集工作基礎(chǔ)之上，最終使得高速公路路基質(zhì)量與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求相吻合。對(duì)于保障整體公路的施工質(zhì)量有著積極的作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章從三個(gè)方面著手，第一方面分析強(qiáng)夯法的特征、原理以及強(qiáng)夯法施工技術(shù)注意事項(xiàng)的分析，第二方面分析了強(qiáng)夯法在建興高速公路路基施工中的運(yùn)用實(shí)例，第三方面分析了高速公路路基施工中應(yīng)用強(qiáng)夯法的效果。通過(guò)分析明確，現(xiàn)階段強(qiáng)夯法已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在工程施工當(dāng)中，并且取得了一定的施工效果。強(qiáng)夯法的施工工藝較為簡(jiǎn)單，能夠節(jié)省施工材料，同時(shí)還能夠降低施工成本的投入。但是在應(yīng)用強(qiáng)夯法施工期間，工作人員需要注意的是，要對(duì)路基表面進(jìn)行徹底的清理，嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行施工，這樣才能夠確保施工的整體效果等。

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