強(qiáng)夯法高填方路基施工工藝與質(zhì)量控制

1、強(qiáng)夯法高填方路基施工工藝與質(zhì)量控制強(qiáng)夯法高填方路基施工工藝與質(zhì)量控制QualityControlandTechniquefortheHigh?fill-?RoadbedConstructionwithIntensiveCompaction豳山東省寧陽(yáng)縣公路局苑舉民/YUANJumJn任官偉/RENGuanwei摘要:本文介紹了在省道333(編號(hào)s333)線蒙(陰)館(陶)公路K121+730至K133+729高填方路段的強(qiáng)夯法施工工藝及質(zhì)量控制.實(shí)踐證明了強(qiáng)夯法在高填方路段施工的有效性,減少了病害,滿足了公路路基的要求,對(duì)魯中,魯西南及魯南地區(qū)公路建設(shè)中的類似情況,具有一定指導(dǎo)意義.關(guān)鍵詞:公

2、路改建施工方案質(zhì)量控制強(qiáng)夯法是通過(guò)吊到一定高度的重錘讓其自由下落,在極短時(shí)間內(nèi)對(duì)路槽土體施加一個(gè)巨大的沖擊能量,這種沖擊能,又轉(zhuǎn)化成各種波形括壓縮波,剪切波和瑞利波),使土體強(qiáng)制壓縮,振密,排水固結(jié)和預(yù)壓變形,從而使土體顆粒趨于更加穩(wěn)定的狀態(tài),以達(dá)到地基加固目的.我們將此方法用于省道s333線公路改建工程高填方路段沙坑路基的處理.通過(guò)強(qiáng)夯處理,使高填方路基在強(qiáng)大能量的沖擊和振動(dòng)作用下,得到壓密加固,從而提高該路段路基的強(qiáng)度及壓實(shí)度,減少不均勻沉降及病害.1工程概況蒙館公路(s333)路線位于山東省中部黃淮海平原,屬于平原微山區(qū).其中K123+295至K123+411路段穿越采砂坑一處,該高填方

3、路段,地表為砂性土,厚度0.62.3m不等,表層土下為埋砂,砂層厚近20m;埋砂為潔凈的中(細(xì))砂,天然級(jí)配良好.砂坑系上世紀(jì)70年代以來(lái)當(dāng)?shù)厝罕姸嗄耆斯げ赏诮ㄖ蒙八鶠?2003年后已停止挖砂.砂坑形狀大致呈長(zhǎng)方形,南北長(zhǎng)317m,東西寬116m,深度南端較淺平均1lm,北端較深平均約為18m;四周邊坡較陡,經(jīng)多年雨水沖蝕在0.3:10.5:1之間;坑中長(zhǎng)年積水,豐水期水深8m以上,枯水期水深34m,砂坑周圍為耕地和桑樹(shù)苗等經(jīng)濟(jì)作物用地,附近300m內(nèi)無(wú)農(nóng)房,地下管道等建筑物.2強(qiáng)夯法施工方案的提出按設(shè)計(jì)要求此路段路基填筑平均高度為9m(路線縱坡度為3.5%.),最初采用D85推土機(jī)和25t

4、震動(dòng)碾分層(每層不大于30cm)碾壓,直到第三層實(shí)驗(yàn)測(cè)定壓實(shí)度,均不符合質(zhì)量要求.分析原因系基層水面高,填筑材料不均勻含有大較大石塊碾,填方材料有濕化變形現(xiàn)象.為保證工程質(zhì)量,并能按計(jì)劃工期全線完工,經(jīng)反復(fù)比較,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件決定采用推土機(jī),強(qiáng)夯和振動(dòng)碾對(duì)此路段進(jìn)行路基施工.3施工前期準(zhǔn)備計(jì)劃施工時(shí)間為2005年3月15日6月30日,為保證工程順利,做好了充分準(zhǔn)備工作:f1)人工排水,最大限度地降低水位;(2)砂坑兩端路基坡角線以內(nèi)砂層以上的表層土全部清除,用推土機(jī)從兩端向坑中心推砂,推砂厚度為坑中水面與推砂表層大致一樣高(砂層略高一些),確保推砂浸水進(jìn)一步密實(shí),修筑施工道路,表層平整后用輪胎壓

5、路機(jī)碾12遍;(3)施工放樣,測(cè)量現(xiàn)有地面斷面標(biāo)高,為填筑和夯實(shí)準(zhǔn)備數(shù)據(jù),并在安全位置設(shè)置長(zhǎng)期標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn);(4)選擇填筑材料,強(qiáng)夯適用于處理碎石土,砂土或低飽和度的粘土,不宜選用高飽和度的粉土或者粘性土;本著因地制宜,就地取材,節(jié)省成本的原則,選用附近云山魯珠水泥廠產(chǎn)生的廢棄物,山坡表層的風(fēng)化巖作為填筑材料,最大限度減少成形后路基材料的濕化變形,提高路基邊坡的穩(wěn)定性;(5)機(jī)械準(zhǔn)備,強(qiáng)夯設(shè)備是由起重機(jī)和夯錘兩部分組成(圖1):起重機(jī)采用波蘭產(chǎn)的1001型履帶吊車,起吊高度17.8m,夯錘為圓形底面夯,直徑2.05m,總重186kNZL50裝載機(jī),SH320推土機(jī),F250平地機(jī),YZ18A振動(dòng)

6、壓路機(jī),3Y-18/21光輪壓路機(jī),YL27輪胎式壓路機(jī)各一臺(tái).2009.09建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理115圖1強(qiáng)夯設(shè)備及作業(yè)中4施工過(guò)程(1)試夯通過(guò)試夯獲取強(qiáng)夯的參數(shù),選定夯擊遍數(shù),停夯標(biāo)準(zhǔn)以及填土厚度等參數(shù);選定強(qiáng)夯的影響深度,范圍以確定該路段周圍的影響;選定夯點(diǎn)距路基邊緣的影響保證邊坡穩(wěn)定.通過(guò)試夯及探井實(shí)驗(yàn),碾壓后實(shí)驗(yàn)確定施工方法:用高能量點(diǎn)夯E=186X17.8=3310.8kN?m,每點(diǎn)夯擊10次,且最后兩次夯擊夯沉量小于5cm,否則加夯至達(dá)到要求后再轉(zhuǎn)移夯位;然后用低能量滿夯E=186×5=930kN?m,將場(chǎng)地表層松土夯實(shí),滿夯要求夯錘落點(diǎn)重疊不少于50cm,同一位點(diǎn)夯擊

7、2次.機(jī)械整平,振動(dòng)壓路機(jī)碾壓2-3遍,原位測(cè)量標(biāo)高,直至達(dá)控制的標(biāo)準(zhǔn)要求.(2)機(jī)械平整風(fēng)化巖填筑材料,放樣測(cè)量各樁號(hào)斷面高程,然后用生石灰粉進(jìn)行夯點(diǎn)布位;根據(jù)工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和試夯取得的試驗(yàn)數(shù)據(jù),每層填筑厚度控制在1m(虛方厚度),夯位按梅花型布控,夯點(diǎn)中心間距為夯錘底面直徑尺寸的2.5倍(即5m)(圖2)圖2(3)新舊路基強(qiáng)夯:將路基邊坡上挖lm厚按1:1刷坡,然后在原路基坡腳開(kāi)始挖臺(tái)階,臺(tái)階寬為1.5m,高度為0.8lm,向內(nèi)橫坡為4%.臺(tái)階完成后進(jìn)行原地表強(qiáng)夯.強(qiáng)夯范圍新舊路基結(jié)合部每側(cè)lm(其他范圍內(nèi)的路基基底采用沖擊碾強(qiáng)夯)按梅花形順序夯擊,由兩邊向中間,可分段進(jìn)行.對(duì)每個(gè)夯擊點(diǎn)的每

8、一擊沉降量進(jìn)行觀測(cè),常以最后兩擊平均下沉量作為控制標(biāo)準(zhǔn),而最后兩擊沉降量由以單點(diǎn)最佳夯擊.116CMTM2009.095質(zhì)量控制及檢驗(yàn)(1)點(diǎn)夯與滿夯均要求由路基兩側(cè)向中線施工,吊車退行,夯擊數(shù)由電子計(jì)數(shù)器或?qū)Ｈ诉M(jìn)行負(fù)責(zé),配備專業(yè)技術(shù)人員,建立施工質(zhì)量保證體系.(2)每一層填筑材料要均勻一致,并掌握好天氣變化,含水量一樣的前提下完成所有夯擊工序;每層間隙時(shí)間應(yīng)在7天以上,期間用設(shè)置長(zhǎng)期觀測(cè)點(diǎn)檢測(cè)標(biāo)高變化,以便采取處理措施.(3)質(zhì)量檢驗(yàn):除檢查強(qiáng)夯施工過(guò)程中各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)和施工記錄外,重點(diǎn)進(jìn)行土工試驗(yàn),用灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度,確保符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn).圖3竣工后已投入使用三年后的路面狀況6結(jié)束語(yǔ)該路段強(qiáng)夯施工自2005年3月23日開(kāi)始第一層夯擊施工,至當(dāng)年6月513共完成7m高的夯實(shí)路基;7Yj10日進(jìn)行了上路床施工,然后與其它路段一起鋪筑路面水泥穩(wěn)定碎石基層(基層共分三層,每層厚為16cm,三層設(shè)計(jì)厚度分別為1.5MPa,2.0MPa,2.5MPa)和改性瀝青混凝土面層施工(面層分兩層,下面層為AC一16中粒式瀝青混凝土,厚度5cm;上面層為AC一13細(xì)粒式瀝青混凝土,厚度為4cm),保證了整體工程按計(jì)劃順利完成(當(dāng)年l0月份對(duì)路基邊坡進(jìn)行了砌石防護(hù)).三年多來(lái),定位觀測(cè)未發(fā)現(xiàn)路基差異變形,路基整體穩(wěn)定;路面無(wú)縱