強夯在路基施工中的應用

摘要:強夯作為高等級公路路基處理方法在近幾年得到廣泛應用。本文以某省道填方路基施工為例，對強夯施工工藝進行介紹。

關鍵詞:強夯;路基施工;工藝和方法

1 工程概況

某省道兩側經回填整平，地形較平坦，地貌單元為黃河沖積平原。經鉆探揭示，備土區地層主要由素填土(松散、場地遍布)、粉土(飽和、抵抗剪強度、高壓縮性、高孔隙比、場地遍布)、粘土(軟、可塑、局域分布)、亞粘土(飽和、軟、可塑、局域分布)、淤泥質土(流塑狀、局域分布)組成。地質勘察報告揭示，備土段下部地層較為軟弱、含水量高(平均超過34%)、孔隙比大(平均超過0.95)、飽和度大(平均接近95%)、壓縮性高(屬中、高壓縮性土)、抗剪強度低(如粉土快剪粘聚力未超過11kPa)。地下水隨降水變化較大，近期地下水埋深1.07～3.26米。

為保證強夯效果，加快施工進度，根據現場情況選擇適宜的降水措施，使地下水降至夯擊工作面以下不小于4m。夯擊處理前，先檢測地下水位，當起夯面至地下水位深度不能滿足要求時，采取降水措施，使地下水位穩定在要求位置。本方案采用高真空降水系統進行降低地下水位。施工周期為第一遍高真空降水7天，第一遍點強(重夯)2天，固結穩定期3天，第二遍降水4天，第二遍點強(重)夯2天，固結穩定期3天，滿拍夯2天，最后進行路槽整理壓實和灰土上路床施工。

2 施工工藝和方法

2.1 工藝流程

第一遍高真空排水:時間以地下水位降低到不影響強夯施工為準，按夯擊面4m以下。高真空排水孔距、深(淺)孔點濾頭入土深度、按初步設計要求進行，實際施工時根據現場土質條件進行適當調整或另增設孔點，以保證高真空排水的效果為原則。

第一遍強夯擊密:按設計的第一遍點夯夯擊能量、點距、擊數進行，試夯時測量每擊夯沉量、周邊隆起量，按設計停夯標準控制。

第二遍高真空排水:時間以地下水位降低到不影響強夯施工為準，按夯擊面4m以下。管點布設與第一遍呈梅花形布置，或高真空排水時間延長。

第二遍強夯擊密:按初步設計的第二遍點夯夯擊能量、點距、擊數進行，試夯時測量每擊夯沉量、周邊隆起量，按設計停夯標準控制。

整平:第二遍點夯結束后，采用推土機進行場地整平。

第三遍追密:采用滿夯法進行擊密前進行地下水位測量，若地下水位較高(4m內)，或含水量偏大，應采取第三次高真空降水措施。

表面處理:沖擊碾壓或滿夯完畢后，采用推土機進行初步粗平，然后平地機精平，振動壓路機碾壓，當表層含水量偏低時采取灑水處理。表層壓實度≥96%。標高控制在路基頂面下20cm。然后進行8%灰土填筑壓實至設計路基頂標高，壓實度≥96%。

路基成型防護:路基成型后，對路床上部20cm8%灰土進行灑水濕潤養護，達到設計強度后要避免路基表面積水，采取路基外側挖排水溝措施進行地表降水疏排。

2.2 工序方案

強夯施工方法

強(重)夯參數:

A 600KN.m:

夯錘4.5噸，錘徑1.0米，鑄鐵錘，單擊夯擊能450kn.m，落距不小于10m，夯點正方形布置。第一遍夯點間距3m，第二遍在第一遍的中心點。滿拍夯單擊夯擊能250kn.m，每點2擊，夯點梅花形布置，夯痕間1/4d搭接。滿夯與點夯之間的間隔時間3天。單點夯擊同時滿足下列①或②條件中a、b兩項時可以止夯:①、a同一夯位最后兩擊的平均夯沉量小于3cm，b單點夯擊次數不小于6擊;②單位面積夯擊能大于600kn.m，b夯坑深度大于80cm。

B 600KN.m:

夯錘5噸，錘徑1.5米，鑄鐵錘，單擊夯擊能500kn.m，落距不小于10m，夯點正方形布置。第一遍夯點間距3.6m，第二遍在第一遍的中心點。滿拍夯單擊夯擊能250kn.m，每點2擊，夯點梅花形布置，夯痕間1/4d搭接。滿夯與點夯之間的間隔時間3天。單點夯擊同時滿足下列①或②條件中a、b兩項時可以止夯:①、a同一夯位最后兩擊的平均夯沉量小于3cm，b單點夯擊次數不小于8擊;②單位面積夯擊能大于600kn.m，b夯坑深度大于70cm。

C 1000KN.m:

夯錘10噸，錘徑1.0米，鑄鐵錘，單擊夯擊能1000kn.m，落距10m，夯點正方形布置。第一遍夯點間距4m，第二遍在第一遍的中心點。滿拍夯單擊夯擊能500kn.m，每點2擊，夯點梅花形布置，夯痕間1/4d搭接。滿夯與點夯之間的間隔時間3天。單點夯擊同時滿足下列①或②條件中a、b兩項時可以止夯:①、a同一夯位最后兩擊的平均夯沉量小于5cm，b單點夯擊次數不小于7擊;②單位面積夯擊能大于1000kn.m，b夯坑深度大于80cm。

強夯工藝步驟。機械選型:采用30t履帶式起重機。脫鉤裝置采用吊鉤式自動脫鉤裝置，高強度拉繩一端固定在脫鉤裝置的銷卡伸臂上，另一端繞過吊鉤上部的滑輪固定在起重吊臂根部的大軸上，當夯錘提升到預定高度時，高強度拉繩被拉緊，脫鉤器被打開，夯錘自動落下。

施工條件:水位降到要求地下水位(4m)以下;做好施工監測包括夯沉量、密實度、孔隙水壓力檢測等。

兩遍點夯及滿夯間隔時間:每遍點夯之間、點夯和沖擊碾壓(滿夯)之間的間隔時間根據超靜孔隙水壓力消散70%-80%的時間確定，初按3天施工中加強孔隙水壓力監測。

施工步驟為:

①施工準備:強夯施工前，應首先平整場地第一遍高真空降水經檢測符合要求后方可進行強夯施工。

②測量放樣:利用全站儀準確測放第一遍夯點位置，誤差不超過5cm，用小木樁或白灰定出夯點位置，并測量工作面的高程。

③夯機就位，夯錘對中，調整落距，校驗夯能。

④開夯，根據設計確定的強夯參數進行第一遍強夯，測量記錄每擊的夯沉量及每個夯點的夯擊次數。

⑤夯擊過程中如發生偏錘或歪錘現象，應分析原因并及時進行調整。

⑥第一遍強夯完畢后，推平場區，按25×35m方格網測量強夯后地面高程。進行第二遍高真空降水經檢測符合要求后，按上述步驟“②→③→④→⑤→⑥”順序進行第二遍點夯。

⑦點夯完成后，推平場區，按25×25m方格網測量強夯后地面高程。間隔一定時間后，整平場地，根據設計要求參數進行滿夯。

⑧根據強夯后的地面高程，結合路基設計高程，確定是否需要進行挖方，若強夯后的地面高程高于路基設計高程，則需進行挖方，采用機械推平，反之，直接進行工序“⑦”。

⑨用振動壓路機碾壓土基表面，直至表面平整、堅實、穩定，壓實度符合設計要求。

⑩自檢合格后，報請監理工程師驗收，轉入下道工序。強夯施工時應注意降雨對強夯的影響，做好排水措施，及時排除夯坑及場地的積水，保證優質完成施工。

強夯施工要點。

①強夯應分段進行，順序從邊緣向中央推進。

②通過高真空降排水，控制好地下土層含水量，施工時要注意降雨對強夯的影響，地表及夯坑內不得積水。

③若發現因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，及時用填料將坑底整平。

④做好施工中的檢測和記錄工作，夯錘對準夯點為之后，測量錘定高程，落錘后再次測量。

⑤夯點測放要準確，放線誤差不超過5cm，用白灰或小木樁定出夯位置，不得遺漏。要保證每點的夯擊能量，測量記錄每擊的夯沉量及每個夯點的夯擊次數。詳細記錄施工過程中的各項參數及特殊情況，如夯沉量過大出現異常，應及時報告質量管理部門，分析原因。

⑥控制每遍夯擊、推平及碾壓等工序間的間歇時間。

⑦夯坑周圍地面不應發生過大的隆起;不因夯坑過深而發生起錘困難。施工中如發生偏錘應重新對點。夯擊過程中如出現歪錘，應分析原因并及時調整，坑底墊平后才能繼續施工。及時排除夯坑及場地的積水。

⑧每遍點夯施工結束時，地面推平后按25m×25m方格網測量的高程。