路基强夯技术在公路改扩建工程中的施工应用

摘要：本文以公路改扩建工程实例介绍，针对旧路改造工程路基加宽部分新老路基结合不紧，从而产生新路基的滑移和沉降等问题，通过采用强夯技术，选择适当参数，处理路基新老结合部位，有效地消除了以上路基病害的发生，取得了良好的效果。

关键词：强夯，路基，旧路改造，施工

1 工程概况

重庆市内某一级公路改扩建项目，设计技术标准为双向四车道一级公路，设计行车速度80 km／h，路基宽度24．5 m。老路改建段主要沿原旧路基挖台阶两边加宽，拓宽工程在填方区施工中，由于在旧路基和新填路基面之间会结合不紧，产生滑移面和透水通道，如果不加处理，就易产生滑移、沉降等工程质量问题。

2 强夯施工方案

为消除路基滑移、沉降的质量隐患，达到路基加固处理的目的。根据施工方法、成本和进度快慢对比分析，可优先采用单排点强夯施工处理，即施工好路基后(距路槽底30 cm)，在路面施工前，对新填和旧有的路基按如图1所示对交接面进行强夯施工。

2．1 强夯的作用原理

强夯采用起重设备，用起重机将夯锤吊起到规定高度，然后让夯锤进行自由落体，将夯锤的势能转变成动能，依靠夯锤自重的力量夯击路基填料，把填筑材料向下挤压，同时将填料和原路基一起挤压密实，使软土路基密实并达到基本稳定的一种方法。

2．2 强夯法施工技术参数

1)单击夯击能。根据以往施工经验单击夯击能确定范围为：500 KN・m～1 500 KN・m，也可根据试夯确定最佳单击夯击能。一般路堤填土高度2 m左右，选择夯击能为1 000 KN・m。

2)夯击点的布置及间距。本场地按单排相隔布置夯击点。夯击点间距暂定为3．0 m～5．0 m。

3)夯击遍数。本工程暂定点夯4遍～5遍，点夯后再进行满夯，满夯1遍～2遍，夯印搭接为锤底面积的1／4，且连续进行。

2．3 强夯法施工方法

2．3．1 准备工作

1)熟悉施工图纸，定位放线。2)制定施工方案和确定强夯参数。3)进行机械设备检修，并贮备一定数量的材料和易损件。4)

组建项目经理部，做好人力、物力、财力准备。

2．3．2 施工程序

强夯施工程序为：清理、平整场地一标出点夯位置、测量场地标高一起重机就位、夯锤对准夯点位置一测量夯前锤顶高度一将夯锤吊到预定高度脱钩自由下落进行夯击，测量锤顶高度一往复夯击，按规定夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击一按上述程序逐次完成一段点夯击遍数一点夯完成一段时间后用推土机将夯坑填平，测量场地标高一用低能量满夯1遍～2遍，将场地表层松土夯实。

2．3．3 施工方法

1)强夯施工采用履带吊车，配以支架，自动脱钩器，特别滑轮组吊钩和圆台形铸钢锤组成一套强夯机组，按设计要求，对处理区的夯点、每点击数、夯击遍数等按设计要求进行有序可控的夯击作业施工。每台强夯机组，需配备吊车司机1名，起重工3名～4名进行强夯施工作业，同时还需配备1台水平仪和1名测量记录员，在夯击施工时，观测每个夯点的每击夯沉量，并严格控制好最后两击的平均夯沉量满足要求，并在布置图和强夯施工记录纸上如实做好观测记录。

2)夯击施工：强夯点夯施工，采用行夯击法进行夯击作业。夯点打完，采用推土机推土填坑，平整场地，再打1遍～2遍满夯即可。

3)强夯施工的步骤：a．清理并平整施工场地；b．标出第一遍夯点位置，并测量场地标高；c．强夯机就位，使夯锤对准夯点位置；d．测量夯前锤顶高度；e．将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶标高。发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，及时用土将坑底找平；f．重复步骤e，按设计规定的夯击数及控制指标，完成一个夯点夯击；g．重复步骤c～f，完成全部夯点的夯击；h．用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；i．在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程；j．整理填写强夯施工测量记录，以备交工验收。

2．3．4 施工要点

1)根据现场试夯结果，确定强夯施工的各项参数。同时应查明强夯范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高，并采取必要的防护措施，以免因强夯施工而造成损坏。

2)起重机行走和夯击时，夯锤与起重设备之间的最有利位置应该是：“顺向走车，横向夯击，上坡锤前，下坡锤后”。顺向走车，即起重设备吊锤行走时，锤在行走路线的中心线上；横向夯击，即夯击时，起重臂轴线与履带板中心线垂直；上坡锤前，即起重设备上坡行走时，夯锤在行走方向的前边；下坡锤后，即起重设备下坡行走时，夯锤在行走方向盘的后边。

3)夯击时应按试验和设计确定的强夯参数进行，落锤应保持平稳，夯位应准确，夯击坑内积水应及时排除。坑底上含水量过大时，可铺砂石后再进行夯击。在每一遍夯击之后，要用新土或周围的土将夯击坑填平，再进行下一遍夯击。

4)做好施工过程中的监测和记录工作，包括检查夯锤重和落距，对夯点放线进行复核，检查夯坑位置，按要求检查每个夯点的夯击次数、每击夯沉量等，并对各项参数及施工情况进行详细记录，作为质量控制的依据。

3 施工进度计划

施工进度：按设计方案要求，每台机每天施工沿路长200 m～400 m。

4 保证施工质量的措施

1)施工前采用先进的测量仪器进行施工控制网点测量，设置足够数量的坐标桩，并需经技术员及监理工程师复测验收，施工中认真测量夯点测放和强夯夯沉量观测，现场的控制桩应树立明显标志加以保护，并定期进行复核、检查。

2)项目经理组织技术管理人员及工长共同会审图纸，详细审查落实施工方案及现场施工条件，待都具备开工要求后，向班组长及全体施工人员进行详细的技术交底。

3)加强技术管理，现场严格执行“自检、中检、终检”的三检制度，即班组质量员进行自检，项目部质量员对班组进行中检，最后由监理工程师进行终检。

4)工地现场派驻专职质检员，各班组兼职质检员。开工前应检查锤重落距，经甲方及监理工程师复核认证后，任何人不得随意改变。

5)在每遍夯击前，应对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应立即纠正。

6)认真做好每遍夯前及夯完平整后的场地高程及夯坑沉降测量观测施工记录。搭夯夯印一定要搭接。

7)强夯机组就位之后，准确丈量夯点间距，使之保证满足设计要求。

8)各夯点均应用石灰粉放出夯锤中心点，如发生偏锤应重新对点，夯位偏差不大于15 C1Tt。

9)强夯施工中，要密切注意异常现象，对夯沉量异常、夯锤反弹、地表隆起等要加强监测，如实记录，及时报告监理工程师研究解决方法。

10)选用圆形带气孔的锤，夯锤气孔应保持通畅，如遇堵塞，应随时将塞土清除。

11)施工中发现锤偏离夯坑中线应立即调整对中，夯击后如发现坑底歪斜较大，需及时用土将坑底垫平方可继续施工。

5 安全文明施工措施

5．1 安全施工措施

1)建立健全安全管理体系，制定安全生产条例，加强职工安全教育，作好安全技术措施交底。

2)在项目部内部建立起以项目经理为第一责任人的有系统、分层次的安全生产责任制。工段与项目部、班组与工段、个人与班组层层签订安全责任书，确立安全目标，明确奖罚条例。

3)严格现场用电管理，遵守安全用电操作规程。

4)吊车司机在每次升机前，应检验机械运行是否正常，操作时应专心致志，严格遵守操作规程。

5)吊车指挥在每班开工前负责检查撑杆，钢丝绳及吊钩是否连接牢固可靠。吊车就位应平整稳固，在夯击过程中要随时观察各个连接部件有无松动或其他危险情况。对险情应及时采取措施，排除不安全因素。

6)挂勾及扶尺人员在吊臂下操作时，应头戴安全帽，操作中要精力集中，操作完毕立即撤离到安全距离外。

7)施工现场附近有高压线路通过，必须根据机具的高度，线路的电压，详细测定其安全距离，防止高压放电而发生触电事故，夜间作业，应有足够的照明及备用电源。

8)天气不好，视线不清时，不得进行强夯施工。

9)在施工区路边设置安全警示牌，施工别要注意行人和车辆。

5．2 文明施工措施

1)将施工和生活中的废物集中堆放，及时处理或运至当地环保部门同意的地点弃置，在处理之前加以覆盖，以防流失污染。

2)现场机械、材料分类整齐堆放，严禁随处乱弃乱堆。

3)工程竣工验收后，拆除所有临时设施，做到工完场清。

6 施工机械配置

6．1 夯锤

采用扁圆柱体夯锤。锤底直径为2 m左右。锤重约l0 t～20 t。

6．2 起重设备

采用带摩擦离合器的抚顺产的履带式起重机，其优点为起重机重心低，稳定性好，不易坏，行走方便。采取自动脱钩装置，起重能力取大于1．5倍锤重，选用10 t～20 t履带吊。落距选用5 m～ 15 m。

6．3 脱钩装置

通过吊车自带动滑轮用脱钩装置来起落夯锤，拉绳端固定在锁柄上，另一端穿过转向滑轮，固定在悬臂杆底部横轴上，当夯锤起吊到要求高度时，开钩拉绳随即拉开锁柄，脱钩装置开启，夯锤自动脱钩下落，同时可控制每次夯击落距一致，可自动复位，使用灵活方便，也较安全可靠。

6．4 本工程选用的主要施工机械

全线以每个监理代表处为单位配备一组设备，根据各路基施工单位的需要，合理安排施工顺序，尽量减少大型设备的调遣次数。施工机械配备表见表2。

7 结语

强夯施工技术已越来越广泛地应用于公路工程施工，通过对路基强夯，有效地消除了新老路基结合容易产生的滑移、下沉的病害发生。如何更好地选择强夯技术参数，怎样利用强夯技术处理台背回填不密实问题等，值得我们在今后的施工中不断地探索和总结。同时，由于强夯机械设备笨重，调遣搬运困难，对道路运输条件差的山区公路改扩建工程项目的应用受到了一定的限制。

参考文献：

[1] GB 50202―2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范[s]．

[2] 左名麒，朱树森．强夯法地基加固[M]．北京：中国铁道出版社．2003．

[3] 杜承俊．强夯工程的安全文明施工[J]．地质勘探安全，2000(1)：30―31．

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。