组合锤挤密法对于路基施工的正确运用论文_邹俞瑞

组合锤挤密法对于路基施工的正确运用论文_邹俞瑞

中铁二十四局集团新余工程有限公司 江西新余 338000

摘要:采用组合锤挤密法强夯施工的设备相对单一且操作简单、加固效果显著、可取得较高的承载力(地基承载力可提高2~5倍),即使是风化岩类土、混填土、膨胀土等存在很多不良特性的填料,该施工方法的加固效果也十分显著,但如何正确的应用很多实施方并未真正掌握,很值得探讨。

关键词:组合锤 挤密法 运用

组合锤挤密法的特点是通过先采用柱锤对需要处理的路基冲击达到一定的深度或达到停锤标准后,用场地原地基土进行回填夯实,然后依次采用中锤、扁锤夯实土体,最终形成上大下小的挤密增强的墩体。在具体施工中出现了很多因在施工中质量把关不严、方法运用不当、缺乏处理该种施工的现场经验而导致处理效果不佳,夯击能达不到应处理地基的深度。结合经历过的市政道路项目组合锤挤密法施工的经验和有关规定,对该施工方法的运用作以下总结:

1 适宜的作用深度

组合锤挤密法用于路基加固影响深度为8~13m,是强夯施工方法中能够处理路基深度较深的一种。采用柱锤、中锤分别是对深层、中层土体进行点夯,而满夯是采用扁锤进行的,主要作用是对柱锤、中锤剩余浅层浮土按照锤印搭接的方法对整个路基进行夯实。

组合锤的静压力值、动当能是影响路基处理效果的关键因素。锤的静压力值和动当量过大导致锤对地基土的作用深度以冲切力为主,静压力值和动当量偏小则对路基强夯的影响就不大[1]。工艺特点和力学特性决定了该施工方法最适宜的影响深度。

2 回填料及场地的处理

回填料的控制至关重要,必须选择满足工艺要求的回填料。组合锤挤密法适用于碎石土、砂土、低饱和的粉土和粘性土、湿陷性黄土、以粗骨料为主的杂填土、含水量低的素填土、风化岩类土、膨胀土、以及这些填料的混填土质。

施工区在强夯处理范围(具体以路基强夯平面图为准)的基础上再向外扩展,用以施工设备支撑、转移、回转所需宽度。依据运输便利、组织有效的原则合理地进行施工场地准备。路基在填料前应及时清除施工范围内的耕植土、污染土、有机物质、植物、树木等,有积水的洼地应进行排水;积水洼地若有淤泥或存在淤泥质土,在此种情况下由于受填土荷载的作用,淤泥可能被推挤产生流动,导致淤泥面标高发生变化,所以在施工前应先进行换填,挖除淤泥,回填适合组合锤挤密法施工的填料。

3 施工参数的确定

施工前必须进行试验段施工,条件允许的情况选取至少3个具有代表性的场地进行试夯区域的施工;不具备或施工条件很好的情况,根据实际情况选择试验段;工作面足够的情况试验段的面积不应小于20m×20m,通过试验段的施工得出夯击次数、夯沉量值、单点夯击能、间歇期、夯击遍数、加固深度、填料含水率、夯击后的地基承载力和压缩模量等,通过得出的数据和效果验证以确定正式施工中将使用的参数[2]。

而其中间歇时间、夯击次数、加固深度、最佳含水率,这四个参数相对来说对测定的方法有严格的要求,如果采用不合适的试验方法,得出的数据不准确,对具体施工工艺的影响较大。在此对这几种工艺参数的测定作以下要求:

3.1 间歇期

夯击后的路基强度是随着时间增长而逐步恢复和提高的,因此在柱锤、中锤、扁锤的施工结束后应间隔一定时间。确定两遍夯击之间和施工完成至验收检验之间的间隔时间采用埋设孔隙水压力传感器,这样能更准确的确定超静孔隙水压力的消散时间,得出的数据更贴近现场。

3.2 夯击次数及夯沉量

应按试验段试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定[3],并且需与施工中的现象联系起来,如夯击面产生的变形、裂隙水、土体密实。具体施工中应满足以下条件:

(1)最后两击的平均夯沉量不大于50mm。

(2)夯坑周围地面不应发生过大的隆起(不应大于100mm)。

(3)不因夯坑过深而发生起锤困难。

满足以上三点要求的情况下,尽量做到柱锤不应小于8击、中锤不应小于6击、扁锤不少于2击。

夯沉量牵涉到夯击前路基填筑的高度,可以减少二次填方或挖方的几率;在夯动能或夯击能不变的前提下,合适的夯击次数也会使得得到的夯沉量数据相对更为准确。

3.3 确定有效加固深度

采用动力触探试验需做好试夯段施工前后的触探击数的记录,此种试验方法能准确分析触探击数随深度变化的规律。施工完后对于有效加固深度应采用动力触探试验和室内土工试验相结合的方法。确定有效加固深度是对设计及施工的一个检验,最终有效加固深度以此为准。

3.4 确定填料的最佳含水率

在加固深度的范围内,根据天气的变化,每隔一定时间取土样进行室内试验,测定土的干密度、压缩系数等数据。并在现场进行荷载浸水试验,施工的最佳含水率需据此试验报告取值。

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4 机械设备的要求

按照设计和试夯段就高不就低的原则选择机械设备,检查机械的锤重、落距是否符合要求。因柱锤、中锤、扁锤的重量,落距的高度关系到现场施工的柱锤动当量,中、扁锤的夯击能,所以在施工前必须对三种锤的重量进行过磅检查,达不到要求的夯锤应更换;同时对机械的落距是否符合要求也要进行现场确认,落距确定后,锁定落距控制绳。施工机械应采用带有自动脱钩装置、与夯锤重量相匹配的履带式起重机,脱钩器的强度和耐久性也需有所保证。

5 施工工艺要求

在施工中工序应遵守最基本的施工顺序,各方应为施工创造最有利的施工条件,如:作业面的排水畅通;在机械设备的选型上,需严格按照设计要求或根据试夯后与设计比选确定;现场管理人员与技术人员应熟悉施工工艺并且具备一定的经验。组合锤挤密法的施工工艺在试验段必须严格遵守,但试验段结束后得出的工艺参数可能会与设计的参数有所不同,正式施工中所采用的参数应是试验段和设计比选后的结果,而不是一味的按设计施工。除此之外,施工的顺序试验段和正式施工是没有区别的,他们之间仅仅是工艺参数的区别。

5.1 施工顺序

夯点采用网状布置,施工顺序:场地平整→第一遍柱锤强夯→回填夯坑→第二遍中锤强夯→回填夯坑→第三遍扁锤强夯→第四遍扁锤强夯。第一遍及第二遍采用点夯(跳夯),第三遍及第四遍为满夯。夯击时按由内而外的顺序施工,满夯后的地表应加一遍机械碾压,以满足地基土的压实要求。

5.2 地下及地表水的处理

施工前应将地下水水位降低至预计夯沉面以下500mm,主要是要避免在夯击作业过程中,出现翻砂、积水等现象,在施工过程中还须及时排除夯坑及夯击场地的积水。防止积水导致夯击的地基土无法形成排水道路,阻碍土体的排水固结进程,最后影响到夯击的效果。

5.3 施工注意要点

(1)正式施工前,应根据以上实验段确定的单击夯击能、夯击遍数进行施工。

(2)开夯前应认真检查夯锤的重量和落距,确保单击夯能符合设计要求。

(3)每遍夯击前都应对夯点进行准确放线,夯完后要检查夯坑位置,发现有误差应及时纠正;根据现场实际情况,若误差较大,需回填夯坑后重新夯击。

(4)坑底倾斜过大时,应将坑底填平后再进行夯击。

(5)点夯区域边界处,必须以点夯区域的边界线为夯锤的中心位置布置第一行夯点、满夯时同样必须以区域的边界线为夯锤的中心位置布置第一行夯点。

(6)进行满夯施工前夯坑内松填土厚度不应超过0.5m;每遍夯击前都应复核施夯点的位置情况,检查是否有偏差,发现有偏差应及时纠正。

(7)满夯后地表应加一遍机械碾压,以满足路基的压实度要求。

(8)现场及时做好施工记录,包括夯沉量记录、夯击次数及施工日志等,做到施工数据有真实、完整的记录可查。

6 参数的调整

以上阐述中合适的作用深度、填料及场地处理是施工的前提,而试夯段的数据采集、施工中的工艺把控是实现的手段,但是在实际施工过程中不但需要对设计、试夯的工艺参数进行使用,还要不停的复核、校正这些数据,施工方法不变,但是一些重要的工艺参数决定了施工的质量。如果无法达到预期的施工质量要及时找原因,这就需要平时施工过程中数据采集完整、及时、准确,以上步骤简单来说就是施工→记录→确定工艺参数→施工→记录→检查、处理→调整工艺参数→施工→记录→检查、处理→再次调整工艺参数等几个步骤重复不断的一个循环。

7 结束语

通过以上六大点的阐述可以看出组合锤挤密法施工对具体实施的管理人员和技术人员有一定要求,而且十分的灵活。该施工方法如何正确的运用,需要项目管理人员加强对过往类似项目的学习,积累经验,并且在实践中不停的去研究总结。过程中认真对待,每一道工序、每一个细节都伴随着不停的记录、检查、纠正。科学的运用该施工方法,需重视上六大点的要求。

组合锤挤密法在施工完成后,在保证路基及场地的稳定性方面和降低压缩性方面(2~10倍)效果十分显著;施工后被加固土粒结合紧密,结构强度高,能够有效减少路基与场地的沉降和不均匀沉陷。除了以上工艺优势,该施工方法还具备工作效率高、速度快、费用低,使其受到很多投资方(业主)的青睐。

参考文献

[1] JGJ T290—2012.组合锤法地基处理技术规程[S].中国建筑工业出版社.2012:43-44.

[2] 余喜平,闵建军. 组合锤法地基技术在市政路基中的应用研究[J].福建建设科技,2014(6):6.

[3] 中国建筑科学研究院. JGJ79-2012建筑地基处理技术规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2013:27.

论文作者:邹俞瑞

论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期

论文发表时间:2019/4/11

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