强夯法高填方路基施工工艺与质量控制

'强夯法高填方路基施工工艺与质量控制 强夯法高填方路基施工工艺与质量控制QualityControlandTechniquefortheHigh—?fill-?RoadbedConstructionwithIntensiveCompaction豳山东省宁阳县公路局苑举民/YUANJumJn任官伟/RENGuanwei摘要:本文介绍了在省道333(编号s333)线蒙(阴)馆(陶)公路K121+730至K133+729高填方路段的强夯法施工工艺及质量控制.实践证明了强夯法在高填方路段施工的有效性,减少了病害,满足了公路路基的要求,对鲁中,鲁西南及鲁南地区公路建设中的类似情况,具有一定指导意义.关键词:公路改建施工方案质量控制强夯法是通过吊到一定高度的重锤让其自由下落,在极短时间内对路槽土体施加一个巨大的冲击能量,这种冲击能,又转化成各种波形括压缩波,剪切波和瑞利波),使土体强制压缩,振密,排水固结和预压变形,从而使土体颗粒趋于更加稳定的状态,以达到地基加固目的.我们将此方法用于省道s333线公路改建工程高填方路段[沙坑]路基的处理.通过强夯处理,使高填方路基在强大能量的冲击和振动作用下,得到压密加固,从而提高该路段路基的强度及压实度,减少不均匀沉降及病害.1工程概况蒙馆公路(s333)路线位于山东省中部黄淮海平原,属于平原微山区.其中K123+295至K123+411路段穿越采砂坑一处,该高填方路段,地表为砂性土,厚度0.6～2.3m不等,表层土下为埋砂,砂层厚近20m;埋砂为洁净的中(细)砂,天然级配良好.砂坑系上世纪70年代以来当地群众多年人工采挖建筑用砂所为,2003年后已停止挖砂.砂坑形状大致呈长方形,南北长317m,东西宽116m,深度南端较浅平均1lm,北端较深平均约为18m;四周边坡较陡,经多年雨水冲蚀在0.3:1～0.5:1之间;坑中长年积水,丰水期水深8m以上,枯水期水深3～4m,砂坑周围为耕地和桑树苗等经济作物用地,附近300m内无农房,地下管道等建筑物.2强夯法施工方案的提出按设计要求此路段路基填筑平均高度为9m(路线纵坡度为3.5%.),最初采用D85推土机和25t震动碾分层(每层不大于30cm)碾压,直到第三层实验测定压实度,均不符合质量要求.分析原因系基层水面高,填筑材料不均匀含有大较大石块碾,填方材料有湿化变形现象.为保证工程质量,并能按计划工期全线完工,经反复比较,根据现场条件决定采用推土机,强夯和振动碾对此路段进行路基施工.3施工前期准备计划施工时间为2005年3月15日～6月30日,为保证工程顺利,做好了充分准备工作:f1)人工排水,最大限度地降低水位;(2)砂坑两端路基坡角线以内砂层以上的表层土全部清除,用推土机从两端向坑中心推砂,推砂厚度为坑中水面与推砂表层大致一样高(砂层略高一些),确保推砂浸水进一步密实,修筑施工道路,表层平整后用轮胎压路机碾1～2遍;(3)施工放样,测量现有地面断面标高,为填筑和夯实准备数据,并在安全位置设置长期标高观测点;(4)选择填筑材料,强夯适用于处理碎石土,砂土或低饱和度的粘土,不宜选用高饱和度的粉土或者粘性土;本着因地制宜,就地取材,节省成本的原则,选用附近云山鲁珠水泥厂产生的废弃物,山坡表层的风化岩作为填筑材料,最大限度减少成形后路基材料的湿化变形,提高路基边坡的稳定性;(5)机械准 备,强夯设备是由起重机和夯锤两部分组成(图1):起重机采用波兰产的1001型履带吊车,起吊高度17.8m,夯锤为圆形底面夯,直径2.05m,总重186kN~ZL50装载机,SH320推土机,F250平地机,YZ18A振动压路机,3Y-18/21光轮压路机,YL27轮胎式压路机各一台.2009.09建设机械技术与管理115图1强夯设备及作业中4施工过程(1)试夯通过试夯获取强夯的参数,选定夯击遍数,停夯标准以及填土厚度等参数;选定强夯的影响深度,范围以确定该路段周围的影响;选定夯点距路基边缘的影响保证边坡稳定.通过试夯及探井实验,碾压后实验确定施工方法:用高能量点夯E=186X17.8=3310.8kN?m,每点夯击10次,且最后两次夯击夯沉量小于5cm,否则加夯至达到要求后再转移夯位;然后用低能量满夯E=186×5=930kN?m,将场地表层松土夯实,满夯要求夯锤落点重叠不少于50cm,同一位点夯击2次.机械整平,振动压路机碾压2-3遍,原位测量标高,直至达控制的标准要求.(2)机械平整风化岩填筑材料,放样测量各桩号断面高程,然后用生石灰粉进行夯点布位;根据工程质量标准和试夯取得的试验数据,每层填筑厚度控制在1m(虚方厚度),夯位按梅花型布控,夯点中心间距为夯锤底面直径尺寸的2.5倍(即5m)(图2)图2(3)新旧路基强夯:将路基边坡上挖lm厚按1:1刷坡,然后在原路基坡脚开始挖台阶,台阶宽为1.5m,高度为0.8～lm,向内横坡为4%.台阶完成后进行原地表强夯.强夯范围新旧路基结合部每侧lm(其他范围内的路基基底采用冲击碾强夯)按梅花形顺序夯击,由两边向中间,可分段进行.对每个夯击点的每一击沉降量进行观测,常以最后两击平均下沉量作为控制标准,而最后两击沉降量由以单点最佳夯击.116CMTM2009.095质量控制及检验(1)点夯与满夯均要求由路基两侧向中线施工,吊车退行,夯击数由电子计数器或专人进行负责,配备专业技术人员,建立施工质量保证体系.(2)每一层填筑材料要均匀一致,并掌握好天气变化,含水量一样的前提下完成所有夯击工序;每层间隙时间应在7天以上,期间用设置长期观测点检测标高变化,以便采取处理措施.(3)质量检验:除检查强夯施工过程中各项测量数据和施工记录外,重点进行土工试验,用灌砂法检测压实度,确保符合规范标准.图3竣工后已投入使用三年后的路面状况6结束语该路段强夯施工自2005年3月23日开始第一层夯击施工,至当年6月513共完成7m高的夯实路基;7Yj10日进行了上路床施工,然后与其它路段一起铺筑路面水泥稳定碎石基层(基层共分三层,每层厚为16cm,三层设计厚度分别为1.5MPa,2.0MPa,2.5MPa)和改性沥青混凝土面层施工(面层分两层,下面层为AC一16中粒式沥青混凝土,厚度5cm;上面层为AC一13细粒式沥青混凝土,厚度为4cm),保证了整体工程按计划顺利完成(当年l0月份对路基边坡进行了砌石防护).三年多来,定位观测未发现路基差异变形,路基整体稳定;路面无纵横裂缝,外观质量优于其他路段.参考文献1刘永跃.冲击压实在高填方施工中的应用….筑路机械与施工机械化,2007,56(2)2马连宏.浅谈湿陷性黄土和高填方路基冲击压实[J】.山西交通科技,2000,28(2)收稿日期:2009.07.06通讯地址:山东省泰安市宁阳县(271400)'