强夯施工工艺在市政道路路基填筑中的应用

强夯施工工艺在市政道路路基填筑中的应用

黄超群

身份证号码 44178119820515****

摘要：在市政道路路基填筑施工中，应用强夯法可以有效保证地基处理质量的基础上，最大程度的节省道路地基施工材料，降低施工成本，加快施工进程。文章结合工程实例，分析探讨强夯施工工艺在市政道路路基填筑的应用。

关键词：市政道路；路基填筑；强夯法；施工

强夯法是指通过将重锤的重力势能转化为动能，使地基土层能够通过短时间作用和瞬时强大动力和冲击波迅速固结，以达到夯实地基，提高地基承载力目的的一种方法。通常也可称为动力固结法。这种方法经常用于对砂性土、湿陷性黄土和非饱和粘性土的夯实中，是市政道路施工阶段中夯实地基的主要方法。

1 在市政道路路基处理中应用强夯施工工艺的重要意义

市政道路路基处理工作是一项重要且复杂的工作，道路路基的施工质量直接关系到整个市政道路工程建设的质量，因此要选择最科学合理的地基处理方法，保证市政道路路基的施工质量。把强夯施工方法应用到市政道路工程路基施工当中，利用锤体的冲击力逐步夯实市政道路路基，可以在有效保证地基处理质量的基础上，最大程度的节省道路地基施工材料，降低施工成本，加快施工进程。在利用强夯法对市政道路工程路基进行处理的时候，通过增加超孔隙水和土粒间的压力，改变土体的渗透力，从而增加土的渗透系数，使孔隙水顺利排出，加快土体固结。在利用强夯法处理地基的时候，当重锤的冲击力覆盖孔隙水压力的时候，土体会出现液化，从而使土粒重新自由排列，改变地基土层结构，使其符合道路路基施工的具体要求。此外，利用强夯法对市政道路路基进行处理的时候，通过一遍遍的重锤夯实，能够使土体中的液体和气体的体积减少，从而增加土体的密实度。总的来说，在市政道路路基施工中，运用强夯法可以有效保证地基处理质量的基础上，最大程度的节省道路地基施工材料，降低施工成本，加快施工进程。

2工程概况

广东省某地某市政道路工程为城市II级主干道。本项目填方路段大部分经过水田和鱼塘,基础承载力和稳定性较差。为保证路堤的整体稳定性,按设计要求对软基采用抛填1m厚块石进行处理后,对填土高度大于10m的路堤分层分台碾压回填,每台回填至8.0m高处,采用强夯加固处理,直至距路槽底1.0m处。从而大大提高了路基的密实度和稳定性,有效避免了路基工后沉降。

2 施工工艺

2 . 1 施工机具设备

(1)履带式强夯机。铸铁圆台形夯锤,锤底直径2.25m,锤重12t;夯锤的底部均匀等间距设置4个直径150mm上下贯通的通气孔,以减少夯击时夯锤着地瞬间空气对夯锤的向上托力和起吊时地面对夯锤的吸附力。提升设备的最大提升高度为20m,并配有自动脱钩装置。

(2)其他设备。装载机、自卸汽车、推土机、压路机等拉运及摊平碾压设备。

2 . 2 技术参数

(1)单击夯击能的选择。根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)中强夯法有效加固深度和路基土的类型及处理深度,确定单击夯击能为20 00 kN·m,满夯采用500kN·m。

(2)夯点夯击数及夯击遍数。夯点的夯击数,应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定,同时满足下列条件:最后两击的平均夯沉量小于50mm;夯坑周围地面隆起高度≤10cm;不因夯坑过深而发生提锤困难。试夯前初步确定单点夯击击数,对填土高度小于3m的区域单点击数按4～8击考虑;对填土高度大于3m的区域,单点夯击数按8～10击考虑。夯击遍数采用点夯2遍,再以低能量满夯1遍,满夯采用低落距锤多次夯击(试夯给定单点击数3～5击),锤印搭接d/4。

(3)夯点布置。夯点布置采用夯击间距5m×5m梅花型布置。(如图1）

图1 强夯梅花型布置点位图

(4)间隔时间。每遍强夯的时间间隔不小于一周至两周的时间,根据本工程的地质情况及填料情况,确定两遍强夯的间隔时间为7天。

(5)测试。测试工作在夯前和夯后展开,观测、记录、分析每个夯点每击夯沉量、最终两击平均贯入度、累计夯沉量(夯坑深度)、地面隆起量、相邻夯坑的侧挤情况、夯后地面平均下沉量(强夯置换应测量场地隆起量)。

2 . 3 工艺流程

(1)清理并整平施工场地;(2)标出第一遍夯点位置,并测量场地高程;(3)起重机就位,使夯锤对准夯点位置;(4)测量夯前锤顶高程;(5)将夯锤起吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落后放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成锤歪斜时,应及时将坑底整平;(6)重复步骤(5),按设计规定的夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯击;(7)重复步骤(3)～ (6),完成第一遍全部夯点的夯击;(8)用推土机将夯坑填平,并测量场地高程;(9)在规定的间隔时间后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后用20t振动压路机碾压,将场地表层松土夯实,再测量夯后场地高程。

2 . 4 具体施工方法

(1)夯点测量:测量工作本着先控制后细部的原则进行,即先按业主提供的控制点坐标和夯点布置图测放场内各控制点(控制点数量根据施工现场场地大小而定)然后再根据控制点测放各夯点具体点位,同时应测定施工现场地面高程。

(2)夯锤落距确定:根据设计确定的夯击能和所采用的夯锤重量,按照单击能=M×H的公式计算夯锤落距。在强夯主机和夯锤就位后,要对夯锤的落距进行复测,并相应采取措施使其在夯击过程中不被改变,确保每击均能达到设计单击夯击能。结合本工程实际,点夯拟采用12t重锤,提升高度16.7m。

(3)点夯施工:将夯锤起吊至预定高度后自动脱钩,夯锤夯击地面,测量夯锤顶面标高,减去夯锤就位时的顶面标高就是该击的夯沉量,如此反复进行,直至最后一击的夯沉量达到设计控制标准。

(4)夯坑回填:点夯完成后,推土机将夯坑周围土推至夯坑内,使夯坑内的土体高于坑周围土体约5mm～10mm,然后用重型震动压实设备,在下雨前将坑内土体震动压实到规定的压实度和平整度,以方便下一步施工。

(5)满夯施工:满夯施工时,不再进行夯点布置和夯沉量观测,仅控制锤落距和夯印搭接情况。

满夯施工完成后,用推土机整平、碾压达到设计要求。

(6)夯后检测:强夯施工结束后应隔一定时间方能对路基质量进行检测。对于碎石土和沙性土地基,其间隔时间为1～2周,低饱和度粘性土和粉质土地基可取3～4周。结合本工程实际,强夯施工结束时7天后对路基加固质量进行检测,检测报告报监理、业主验收。

2 . 5 施工注意要点

(1)强夯施工前,应查明场地范围内的地下构筑物和地下管线的位置及标高等,并采取必要的措施,以免因强夯施工而造成损坏。

(2)强夯施工过程中应有专人负责下列监测工作。

①开夯前应检查夯锤重(具体检查夯锤尺寸进行计算)和落距,以确保单击夯击能量符合设计要求。

② 在每遍夯前,应对夯点放线进行复核,夯完后检查夯坑位置,发现偏差或漏夯应及时纠正。

③按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量。

(3)施工过程中应对各项参数及施工情况进行详细记录。

(4)强夯施工是路基填筑后的加固补强措施,不能代替路基填筑时的压实施工。

3 质量检测

试夯及大规模施工结束后,对强夯处理地基的质量进行了压实度检测。压实度检测按照路基标准密度试验的检验频率,采用灌砂法测定土的压实度等指标,经过试验得出,强夯后土层密实度比处理前有所提高,处理后能满足作为市政道路路基压实度的要求。

4 结语

本工程采用强夯施工工艺保证了高填方整体工程按计划顺利完成,经过监测,加固后的路基稳定,满足设计要求,且强夯区内未发现影响稳定性的不良地质现象。强夯施工工艺具有设备简单,施工方便,适用范围广,经济可行,节省材料,工期短、效果明显等优点。强夯法应用于路堤施工是可行的。

参考文献：

1.彭翔旻;杜锋;;强夯地基处理技术及在市政道路施工中的应用[J];科技创新与应用;2019年19期

2.李婷;;强夯法在道路施工中的应用研究[J];科技与企业;2019年19期

3.董金文;;讨论强夯法在道路施工中的应用[J];门窗;2018年03期