陶鵬飛 姜志強
(湖州市交通工程處,浙江湖州 313000)
強夯碎石墩屬于強夯置換法的一種,是由強夯逐漸發(fā)展過來的,結合了強夯法和置換法的優(yōu)點,采用強夯將碎石夯入軟土層中形成豎向碎石墩體,與土體一起形成復合地基,共同承受上部荷載[1,2]。強夯碎石墩在處理公路工程軟土路基的應用中越來越廣泛,但是強夯碎石墩在進行工程質(zhì)量檢驗評定時,由于缺乏質(zhì)量檢驗評定標準,有時采用碎石樁質(zhì)量檢驗評定標準進行工程質(zhì)量評定,有時甚至不進行工程質(zhì)量評定,這樣嚴重制約了強夯碎石墩在公路工程中的應用。因此有必要對強夯碎石墩的公路工程質(zhì)量檢驗評定標準進行系統(tǒng)的研究,本文結合工程實踐經(jīng)驗編制了強夯碎石墩的工程質(zhì)量檢驗評定標準,以期對強夯碎石墩的應用起到推動作用。
強夯碎石墩屬于強夯置換法的一種,結合了強夯法和碎石樁的特點,與周圍土體形成復合地基。
夯錘自由落下,在夯擊能的作用下于軟土中形成夯坑,向夯坑中填筑碎石,將碎石夯入土體,如此反復填料、夯擊直到碎石達到持力層,在軟土中形成柱狀碎石墩,碎石墩與周圍土體形成復合地基。碎石墩和持力層起到骨架作用,承擔土體承受的大部分荷載;同時碎石墩起到排水通道的作用,使周圍軟土中的空隙水壓力消散,軟土中的水通過碎石墩排出,促使周圍軟土固結,提高土地的承載能力,土體固結造成對碎石墩的周邊約束不斷增強,從而提高復合地基的承載能力[3]。
強夯碎石墩在處理公路軟土路基施工時,首先在軟土路基上鋪設碎石墊層,方便起重機行走和材料運輸,要做好施工場地的排水措施和安全文明施工,嚴格按照施工組織設計和相關規(guī)范要求進行施工。
1)測量放樣。根據(jù)提供的控制點加密控制網(wǎng),放樣道路的中樁和邊樁,做好原地面復測工作。2)清除表土。清除路基范圍內(nèi)表層的雜草、灌木、農(nóng)作物,在路基兩側開挖排水溝,排干地表水,降低地下水位,同時做好施工便道,供施工時車輛出入和材料運輸。3)碎石材料進場。在施工前必須做好碎石材料的準備工作,計算碎石用量,檢測碎石的含泥量,進場材料必須符合規(guī)范要求,不合格的材料嚴禁進場。4)強夯設備選擇。強夯設備選擇履帶式起重機,起重機帶有自動脫鉤裝置,起重能力應為錘重的2倍以上,夯錘選用鋼錘,夯錘質(zhì)量為10 t。5)放樣樁位。在施工現(xiàn)場準確放樣樁位的中心位置,用木樁做好標記,并做好保護工作。6)設置防震溝和排水溝。如果施工場地周邊附近有建筑物,因夯擊工程中沖擊能力很大,需要設置防震溝,溝寬0.7 m左右,深1 m左右,并做好場地排水工作,開挖排水邊溝,利于場地排水。
強夯碎石墩的施工流程如下:1)清理平整場地,做好施工前的準備工作。2)強夯設備就位。3)控制夯錘的離地距離。4)打開自動脫鉤裝置,使夯錘自由下落,在強大的夯擊能的作用下,在土地中形成墩狀夯坑。5)在夯坑內(nèi)填筑碎石,夯錘繼續(xù)夯擊,使碎石下沉形成碎石墩。6)碎石墩底部達到設計標高后,夯錘停止夯擊。7)夯擊設備移位至下一個樁位,重復2)~6)步驟,遵循“從內(nèi)到外”的施工順序完成碎石墩的施工。8)進行碎石墩的質(zhì)量檢測,檢測合格后平整場地鋪裝墊層,開始路基填筑。
1)路基表土必須清除干凈,并將清除后的表土運至場外,然后再鋪設厚50 cm碎石墊層,施工前要求對碎石進行含泥量檢測,要求含泥量不超過5%,碎石抗壓強度不小于40 MPa,壓碎值不大于30%。2)在施工前,必須通過試夯來檢測夯擊能是否滿足設計要求,偏差控制在設計值的±5%以內(nèi)。3)強夯過程中注意檢測墩體的直徑、長度、垂直度和墩位偏差,把偏差控制在設計允許的范圍之內(nèi)。4)在向夯坑內(nèi)加筑碎石后,要保證碎石面盡量平整,保證碎石與夯錘的接觸面均勻受力。5)強夯碎石成墩后,要將局部破壞或隆起的地面整平,并填平碎石墊層,然后用壓路機充分壓實,壓實度不小于93%。6)處理后進行路基填筑,路基填筑速度不應過快,嚴格按照沉降情況進行堆載施工,防止加荷速率過快發(fā)生路基失穩(wěn)現(xiàn)象。7)在強夯施工前,按照相關規(guī)定做好施工技術交底,做好相關安全防范措施。
結合實踐經(jīng)驗,筆者編制了強夯碎石墩的質(zhì)量檢驗評分標準。1)基本要求:碎石材料符合設計要求;夯擊能符合設計要求;墩體位置、直徑和長度符合設計要求;注意墩體的強夯密實效果和施工順序。2)實測項目:強夯碎石墩實測項目見表1。3)外觀鑒定:墩間土有隆起時超過20 cm,每處減1分~2分。
表1 強夯碎石墩實測項目
在編制出了強夯碎石墩的質(zhì)量檢驗評定標準后,可以把強夯碎石墩作為分項工程進行質(zhì)量檢驗評定,改變了以前質(zhì)量檢驗評定時無標準可依甚至不評定的情況,期望對強夯碎石墩在公路工程中的應用起到推動作用,供同行參考借鑒。
[1] 黃志福,馮守中.強夯碎石墩處治公路軟基的技術應用[J].公路交通科技(應用技術版),2009,53(5):18-21.
[2] 張彥學.強夯碎石墩復合地基法在軟基處理中的應用[J].山西建筑,2008,34(9):133-135.
[3] 姚 濤.強夯碎石墩復合地基設計理論及其在工程上的應用與研究[D].北京:北京交通大學碩士學位論文,2009.