公路路基加固施工中強夯技術(shù)的應(yīng)用分析

杜文亮

（邢臺路橋建設(shè)集團有限公司，河北邢臺 054001）

0 引言

隨著交通行業(yè)的迅速發(fā)展，公路施工中也面臨各種各樣的挑戰(zhàn)，一些老舊公路出現(xiàn)承載力不足的問題，為解決此類問題，需要對路基進行加固施工。強夯法作為公路路基加固的一種重要技術(shù)，在公路路基加固施工中得到廣泛應(yīng)用。

1 工程概況

某公路工程設(shè)計全長11.25km，雙向4車道，該公路路基寬度22.6m，于2012年投入使用?，F(xiàn)階段該公路已難以滿足目前的行車需求，需要進行改擴建施工，但經(jīng)檢測原路基承載力嚴重不足，難以有效對整個公路結(jié)構(gòu)進行支撐，針對此情況，經(jīng)研究決定采用強夯技術(shù)進行路基加固處理，以提升路基的承載力。

2 路基強夯加固施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 強夯施工原理

強夯法加固路基，是指利用起吊設(shè)備將具有一定重量的重錘提升至10～25m的高空中，再將其釋放，在加速度的作用下，重錘會瞬間具備100～200t的夯實能量，將該能量作用于路基上，可以實現(xiàn)對路基土體的夯實，夯實深度可達到3～6m，通過重復(fù)此類過程，實現(xiàn)對路基整體的加固。該加固方法即可應(yīng)用于路基加固中，也可以實現(xiàn)對軟土地基的加固處理，在公路工程中應(yīng)用廣泛。在使用該方法加固施工時，要注意結(jié)合工程實際情況，合理選擇重錘質(zhì)量，確定下落高度，避免因夯擊能量過大，路基無法有效地承受該能量，最終導(dǎo)致路基土體崩塌、結(jié)構(gòu)層被破壞，從而影響工程質(zhì)量[1]。

2.2 地表處理

（1）路基夯實施工前，要對路基表面進行整平和清理工作，主要是將路基表面的垃圾、淤泥、樹根等雜物清理干凈。清表的厚度要滿足設(shè)計要求的30cm，然后針對因積水或其他因素影響造成路基土質(zhì)變成軟土的位置進行必要的翻曬，針對凹凸不平的位置進行整平處理，凸出位置由施工人員采用小型機械進行鏟除整平，凹陷位置利用合格的土料換填補平，處理后的路基表面保持平整干凈。

（2）為保證強夯施工設(shè)備的入場與正常施工，施工前要采用碎石材料在路基表面鋪設(shè)形成一層墊層，主要作用是增加路基的承載力，對施工機械進行承力，以滿足機械設(shè)備正常入場施工。墊層的鋪設(shè)厚度控制在15cm左右，鋪設(shè)時主要針對路基承載力差的位置鋪設(shè)，路基承載力滿足機械入場要求的無需鋪設(shè)。

（3）在施工前，施工單位要對現(xiàn)場周邊的構(gòu)筑物和地下管線進行詳細了解，強夯施工中一旦出現(xiàn)意外，極易導(dǎo)致建筑物坍塌、管線受損。為避免此類構(gòu)筑物遭受破壞，應(yīng)將施工場周圍的構(gòu)筑物遷移至20m以外，地下管線遷移至10m以外，如確實無法遷移的構(gòu)筑物及管線，要在施工前做好必要的保護措施[2]。

2.3 強夯設(shè)備選擇

本次強夯施工采用的主要設(shè)備包括夯錘、起吊機及其他專用設(shè)備。其中夯錘的重量區(qū)間為15～25t，錘底對路基的靜壓力為25.5kPa，起吊機采用帶有自動脫鉤裝置的履帶式起重機，機械的臂桿端部設(shè)置有輔助門架，目的是實現(xiàn)對機械的保護，避免因夯錘重量過大，在下落時導(dǎo)致起重機傾覆。機械準(zhǔn)備完成后，要安排具有從業(yè)資格證的人員進行管理與操作，保證機械施工中的正常使用。

2.4 施工參數(shù)確定

（1）夯擊能的確定：本次強夯施工中夯擊能的大小是保證路基加固效果的主要參數(shù)，該參數(shù)的確定主要通過梅拉公式進行計算，公式如式（1）：

式（1）中：H為夯擊施工的有效深度（m）；K為夯擊系數(shù)，系數(shù)的大小根據(jù)土質(zhì)決定，本工程系數(shù)K為0.6，G為夯錘的重量（t）；L為夯錘的落距（m），通過計算可得知有效深度，最后通過深度確定夯擊能。

（2）夯錘落距測定：本次施工中采用的夯錘重量在15～25t之間，夯擊能設(shè)定為1000kN·m。為保證夯錘具有足夠的夯擊能，夯錘的最小落距應(yīng)控制在4.5m，且伴隨不同位置加固深度不同，落距應(yīng)隨之增加。

（3）夯點布置：結(jié)合工程現(xiàn)場勘查的基本情況，在路基強夯施工中夯擊點的間距控制在4m左右，在夯擊施工時采用間隔夯擊的方式施工。即先進行第1個夯擊點施工，夯擊完成后跳過第2個夯擊點直接進行第3個點夯擊，持續(xù)跳夯直至全部夯擊完成。

（4）夯擊遍數(shù)布置：針對本工程具體情況，夯擊施工分為3遍。第1遍和第2遍的夯擊次數(shù)均要大于3次，第3遍的夯擊次數(shù)為2次滿夯，同時第1遍和第2遍的夯擊能均要大于第3遍，滿夯時夯擊能只有前2遍的20%～25%[3]。

2.5 測量定位

場地整平后，要結(jié)合設(shè)計夯擊要求進行現(xiàn)場施工放樣，先恢復(fù)路基的中樁和邊樁，再利用石灰線明確夯擊的點位。將夯點的正中心作為圓心，以夯錘的半徑作為圓的半徑進行劃線，夯點確定完成后要測量計算原路基的地面高程，并進行記錄，同時設(shè)置監(jiān)測裝置，待夯擊后再測定路基的高程，從而計算路基沉降高度。

2.6 強夯施工

（1）測量放樣工作結(jié)束后方可開始強夯作業(yè)，本次施工強夯共分為三個階段。第1階段，利用履帶式起重機將夯錘起吊至4.5m以上的高空中，然后進行脫鉤，使夯錘成為自由落體對路基進行夯實，第1階段的夯擊次數(shù)為4次，夯擊后路基的沉降值達到設(shè)計要求后，視為夯擊合格，方可進行第2階段強夯施工[4]。

（2）第1階段夯擊施工完成后，要在監(jiān)理工程師的監(jiān)督下將夯擊產(chǎn)生的夯擊坑進行回填并整平，然后再次進行放樣工作。利用白石灰劃出夯擊點的位置，最后同第1階段一樣進行夯擊作業(yè)。第2階段的夯擊次數(shù)為3次，夯擊質(zhì)量合格后進行第3階段強夯施工。

（3）第2階段路基處理完成后，開始第3階段的夯擊作業(yè)。此時夯擊施工為滿夯，無需進行夯擊點的放樣作業(yè)，滿夯共進行2遍，滿夯后利用推土機將路基進行整平處理，整平后進行質(zhì)量檢測，檢測路基的承載能力是否滿足設(shè)計要求[5]。

2.7 注意事項

（1）在強夯施工中，施工前應(yīng)注意測量夯錘的重量和落距，以保證夯擊能可以滿足設(shè)計要求。施工過程中應(yīng)注意對每個夯擊點沉降量的監(jiān)測，如發(fā)現(xiàn)沉降量的大小與設(shè)計要求出入過大，應(yīng)及時分析產(chǎn)生的原因，并采取必要的措施進行調(diào)整。此外，在每一遍夯擊施工前都要對夯擊點位的放樣位置進行復(fù)測，如存在偏差要及時進行調(diào)整，夯擊過程要嚴格控制，嚴禁出現(xiàn)降低夯能、少夯、漏夯的現(xiàn)象。

（2）強夯法施工過程中涉及的數(shù)據(jù)較多，包括落錘的質(zhì)量、下落高度、地面沉降量等多種數(shù)據(jù)的精確控制，因此，為避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，在施工中安排專人進行數(shù)據(jù)的記錄、復(fù)核工作，記錄人員要保持科學(xué)嚴謹?shù)膽B(tài)度，認真記錄所有數(shù)據(jù)，避免出現(xiàn)失誤。此外，在施工過程中要注意做好施工場地排水系統(tǒng)的建設(shè)，及時將場地內(nèi)的積水排出路基范圍，避免影響路基的承載能力[6]。

（3）強夯施工屬于危險作業(yè)，因此，在施工中要注意制定和完善各項安全防護措施。在施工過程中，對施工現(xiàn)場采取必要的隔離措施，非工作人員嚴禁進入施工現(xiàn)場，所有的施工人員要合理佩戴安全防護用具。此外，為保證建筑物的安全，在強夯施工前應(yīng)注意開挖減震溝，其深度控制在1.5m以上。

2.8 質(zhì)量檢測

本工程強夯施工完成后，為確定路基的加固質(zhì)量是否滿足要求，在施工現(xiàn)場隨機選取了2處位置進行承載力檢測，并與施工前的檢測數(shù)據(jù)相對比。每個檢測點共監(jiān)測三個深度，分別為0.5m、0.8m、1.2m，檢測結(jié)果見表1。

表1 夯擊前后承載力檢測結(jié)果

由表1檢測結(jié)果可得，路基強夯施工后，其承載能力得到顯著提升。每個位置的承載力均滿足實際要求，證明本次強夯施工質(zhì)量合格。

3 結(jié)語

總之，在公路路基加固施工中，要保證強夯施工質(zhì)量，獲得最佳的路基加固效果，需要施工單位做好每個施工環(huán)節(jié)的控制工作。從施工方案的設(shè)計入手，把好每一道施工工序的生產(chǎn)質(zhì)量，同時做好技術(shù)交底工作，保證施工人員熟練掌握施工要點，以提高路基的承載力，保證加固效果，為公路的建設(shè)提供更好的基礎(chǔ)條件。