強(qiáng)夯法在高速公路路基施工中的運(yùn)用

李 偉 勇

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司,山西 晉城 048000)

0 引言

公路交通運(yùn)輸?shù)氖┕?，是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。與區(qū)域道路建設(shè)相比，高速公路施工的意義和作用更大，是聯(lián)系區(qū)域經(jīng)濟(jì)的紐帶。目前道路在設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)維護(hù)等方面都有較大進(jìn)步，但是高速公路在施工過(guò)程中，在路基施工建設(shè)過(guò)程中還是存在一些難點(diǎn)。路基施工是否牢固，直接影響了道路的使用壽命和使用安全?，F(xiàn)在高速道路對(duì)路基的施工，主要采用夯實(shí)法進(jìn)行。夯實(shí)法是一種用重力加固地基，增加承受力的施工方法。這種方法能直接有效的壓實(shí)壓平道路，保證道路的使用需求。

1 強(qiáng)夯法的施工原理

強(qiáng)夯法利用壓實(shí)、重力夯實(shí)、夯實(shí)置換等施工原理，對(duì)公路基礎(chǔ)進(jìn)行施工加固。在對(duì)高速道路的路基進(jìn)行施工時(shí)，利用巨大的作用力緊固路基層，讓土層基礎(chǔ)變得扎實(shí)牢固，大大提高對(duì)車(chē)輛的承受力。在重力連續(xù)壓力作用下，利用路基土地表層的彈性形變和可塑形變，加大顆粒之間的觸碰面積，以此縮小縫隙間隔，加固表層的夯實(shí)性。重力夯實(shí)是指被水填滿土地表層的土層，用重力緊壓土層減小路基體積，讓路基的土地表層變得緊實(shí)牢固。夯實(shí)置換法有兩種置換，一種是用夯實(shí)的巨力把石塊石子嵌入泥土中緊實(shí)基層，另一種是用強(qiáng)力將石塊石子壓進(jìn)土層，形成結(jié)實(shí)的樁子或者石墩。夯實(shí)置換法通過(guò)這兩種方式，能夠提高路基質(zhì)量和使用年限[1]。

2 施工前期準(zhǔn)備

2.1 夯擊確定

1)對(duì)夯實(shí)重力打擊點(diǎn)的設(shè)計(jì)布局，多采用梅花形布局。

2)按照道路施工設(shè)計(jì)要求，使每個(gè)夯實(shí)擊打點(diǎn)的定位都符合要求。布局設(shè)定的夯點(diǎn)在最后兩次的擊打下沉降幅度差在5 cm外，同時(shí)夯點(diǎn)附近的土層凸起程度應(yīng)該大于10 cm。

3)利用夯實(shí)結(jié)果確定夯實(shí)點(diǎn)的設(shè)計(jì)布局是否合格，一般要求在94%以上。

4)對(duì)道路進(jìn)行整體緊實(shí)加固處理時(shí)，根據(jù)項(xiàng)目施工要求進(jìn)行，要求在夯實(shí)完工后，壓平回填后的高度符合施工設(shè)計(jì)高度要求。

5)測(cè)算夯實(shí)擊打力度，保證滿足工程要求。

2.2 施工機(jī)器設(shè)備

1)起重機(jī)器設(shè)備。依據(jù)施工項(xiàng)目的實(shí)際需求選定合適的機(jī)器，特別是要夯實(shí)力度和擊打高度的考慮。在這個(gè)項(xiàng)目中，我們選用了W501型號(hào)的履帶起重機(jī)。

2)夯錘。用來(lái)夯實(shí)土層承受力的錘子，需要符合強(qiáng)夯要求，這次我們選用的是鋼質(zhì)材料的圓形錘子。在鋼錘上開(kāi)設(shè)了四個(gè)出氣孔，以保證打擊痕跡效果。

3)錨和系纜設(shè)備。在這個(gè)工程項(xiàng)目中，我們最終選定了門(mén)夾。

4)其他機(jī)器設(shè)備。在整個(gè)項(xiàng)目的施工實(shí)施過(guò)程中，還需要土渣清理、焊接等設(shè)備。

2.3 施工準(zhǔn)備

1)在夯實(shí)土地基層和路基的時(shí)候，首先就要清理項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，特別是土層表面的雜物垃圾、泥土腐殖層等。清理的土層高度要達(dá)到30 cm，保證沒(méi)有樹(shù)條草根等易腐爛物，確保清理效果能滿足項(xiàng)目施工要求。

2)在道路進(jìn)行施工前，要對(duì)土層、巖石的各種性質(zhì)進(jìn)行綜合測(cè)定，保證項(xiàng)目的土樣在結(jié)構(gòu)均勻度上符合項(xiàng)目要求。試驗(yàn)取樣應(yīng)選擇不同區(qū)域、不同數(shù)量，只有這樣多方位多角度的測(cè)算，才能保證項(xiàng)目的質(zhì)量要求。通常50 m～100 m進(jìn)行一次取樣測(cè)算，分析出土樣的最大濕度和干密度。

3)在夯實(shí)加固土層前，項(xiàng)目設(shè)計(jì)技術(shù)人員進(jìn)行詳細(xì)的考察勘測(cè)，對(duì)埋管、地下線路的布置進(jìn)行合理規(guī)劃和有效防護(hù)。在進(jìn)行重力夯實(shí)力度在2 000 kN·m以下時(shí)，一定要將障礙物距離控制在10 m以上[2]。

3 夯實(shí)施工實(shí)施

1)填平整理現(xiàn)場(chǎng)。在項(xiàng)目施工開(kāi)工前，需要利用設(shè)備將地面清理并壓平。通常情況下，碾壓時(shí)次數(shù)要在兩次以上，同時(shí)在項(xiàng)目施工過(guò)程中，需要施工機(jī)器設(shè)備、人員行走作業(yè)的輔道，這些在工程施工中需要的道路都應(yīng)根據(jù)實(shí)際作業(yè)要求施工，保證設(shè)備、人員、材料能夠順利便捷的進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。項(xiàng)目施工場(chǎng)地還需要排水工程的支持，保證現(xiàn)場(chǎng)不積水，能將多余的水及時(shí)有效的排出去。

2)夯實(shí)試驗(yàn)性施工。任意選取一個(gè)大于500 m2的區(qū)域進(jìn)行夯錘試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)效果保證整個(gè)工程項(xiàng)目的夯固要求。夯實(shí)重力打擊點(diǎn)的設(shè)計(jì)布局用梅花形布置，夯擊的重力在2 000 kN·m，夯實(shí)重力錘選用2.3 m直徑，底面積為4.155 m2，最高落點(diǎn)能達(dá)到14.7 m的15 t錘子。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)擊打次數(shù)和夯沉量曲線圖，對(duì)單一結(jié)構(gòu)不均勻的土層選定移位距離，保證項(xiàng)目在施工過(guò)程中能夠符合工程的要求。

3)強(qiáng)夯打擊點(diǎn)和距離布局。進(jìn)行夯實(shí)施工時(shí)，首先要選定夯實(shí)位置和距離，根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙和要求確定各點(diǎn)位置。在選定控制點(diǎn)的時(shí)候，將該控制點(diǎn)標(biāo)注上固定的編號(hào)。將確定空點(diǎn)和夯實(shí)點(diǎn)的地方與路基坡面上設(shè)立的控制點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)記錄。

4)對(duì)道路松鋪高度進(jìn)行設(shè)定。在對(duì)松鋪高度進(jìn)行規(guī)劃計(jì)算時(shí)，要對(duì)道路基層和道路頂部間的高度進(jìn)行思考。在道路頂部的高度低于2 m以下時(shí)，松鋪厚度應(yīng)該控制在1.5 m以下，道路頂部的寬度控制在0.5 m～2 m內(nèi)，松鋪高度小于1 m。

5)顆粒大小的控制。這次施工的道路路基選用泥巖，所用泥巖是用爆炸作業(yè)的形式采集的材料。因?yàn)檎ㄋ榈哪鄮r存在大小不一的情況，而根據(jù)工程施工要求，顆粒大小不能超過(guò)夯實(shí)層高度的50%，所以對(duì)不符合要求的大顆粒泥巖，需要進(jìn)行碾壓破碎處理。只有顆粒大小符合施工要求，才能進(jìn)行路基的填筑。

6)夯實(shí)施工的順序。根據(jù)實(shí)際條件這次項(xiàng)目我們采用分段施工的方法。為了保證道路的穩(wěn)固夯實(shí)，我們采用從外往內(nèi)，即從兩邊往中間推進(jìn)的施工方法。起重機(jī)按直線進(jìn)行作業(yè)，推土機(jī)在夯實(shí)擊打后對(duì)表層進(jìn)行整理。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)規(guī)劃都符合項(xiàng)目要求后，進(jìn)行劃線定位。對(duì)道路基層土層的按照深、中、表的順序進(jìn)行夯實(shí)加固。需要注意的是，最后一次的強(qiáng)夯作業(yè)，應(yīng)該選用低強(qiáng)度處理，這樣才能使最表面的土層緊密度符合項(xiàng)目要求。

7)夯實(shí)捶打次數(shù)的要求。要進(jìn)行多少次的夯實(shí)捶打，是根據(jù)土層下沉條件和伸縮量進(jìn)行確定。如果路基土層的顆粒直徑小，那么需要的厚度也隨之增加，夯實(shí)捶打次數(shù)也需要相應(yīng)增加，以此保證路基的穩(wěn)固[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

在高速公路施工的過(guò)程中，因?yàn)榈乩憝h(huán)境、地質(zhì)結(jié)構(gòu)的差異，肯定會(huì)遇到土層松軟不夯實(shí)的情況，這無(wú)疑給施工帶來(lái)了巨大影響。因此，為了提高高速道路的質(zhì)量，保證路基的穩(wěn)固結(jié)實(shí)，通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)踐分析，使用夯實(shí)法對(duì)松軟路基進(jìn)行加固，可以提高道路質(zhì)量達(dá)到項(xiàng)目要求。