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（山东省地方铁路局,山东 济南 250101）
摘 要：文章结合新建地方铁路寿平线寿光至广饶段路基强夯地基处理夯实的施工实践,通过现场施工工序、计算分析、现场试验和施工效果的检测,主要介绍了强夯施工的步骤、操作要点、试验检测手段、注意事项、质量保证措施及试验段结果,以促进强夯法在路基施工中的应用.
关键词：人工填土；路基施工；强夯法；现场施工工序
中图分类号：U213 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）10-0037-04
1. 概述
强夯法是利用起吊设备,将大重量（80～300kN）和一定外形结构规格的夯锤起吊至某一高度（一般为6～30m）后,自由下落,给地基土以强大的冲击能量的夯击,使地基土产生强烈的振动和很高的动应力,从而在一定范围内提高地基的承载力,改善其特性,达到降低土体压缩性的目的.具有适用各类土层、应用范围广、加固效果显著、施工机具简单、节省材料、施工快捷等特点.目前,在工程施工主要应用于构造物地基处理、路基软弱地基处理等项目.
2. 工程概况
2.1 工程简介
新建地方铁路寿平线寿光至广饶段线路填方通过冲积平原,地形平坦开阔,周围为城镇和农田.路堤最大填高为10.53m,属于蔬菜大棚区段.据现场调查,该区蔬菜大棚内局部部位分布有较厚的人工填土,一般深约4～5m,最厚可达8m,沿大棚长轴呈条带状分布.经现场选取部分大棚取土试验并进行轻便触探试验,其基本承载力σ0等于80～100ｋPa,随时间增长逐步增加.本线设计采用强夯方法进行路基加固处理.
本段正线SDK0+000～SDK36+911.69区间内共有10段路基需要强夯加固处理,共计6581顺延米长,约计18.5万ｍ２.
本线路基采用起重机械将10t重锤起吊到10.3m的高度后,自动脱钩下落,以强大的冲击能量夯击地基,使土体产生瞬间变形,迫使土中孔隙压缩,排出孔隙水和气体,使土粒重新排列,从而提高地基承载力.施工前在SDK31+10 0～SDK31+220段进行强夯试验段施工,以确定最佳夯击能量、间歇时间、夯击沉降量等参数.
2.2 人员及机械配置
2.2.1 人员配置见表1：
2.2.2 机械设备及测量实验仪器配置.
强夯主要设备：
（１）50t覆带式吊机一台
（２）10t夯锤两个
（３）自动脱钩装置两套
（４）轻型动力触探仪两套
（５）水平仪、经纬仪等其他设备见表2：
3. 强夯施工布置图
4. 施工工艺
4.1 强夯施工工艺流程
施工准备（包括试验准备：确定了原状土的的最大干密度1.81g/cm3、最佳含水量13.6%等）→场地平整→夯点放样并测量场地标高→设备就位对准夯点→第一遍夯点施工→夯坑整平→测量场地标高、实验数据（获取各项参数）→间隔5小时→第二遍夯点施工→夯坑整平→测量场地标高、实验数据（获取各项参数）→间隔1周时间→第三遍夯点施工→间隔5个小时→第四遍满夯施工→整平→测量标高、实验数据（获取各项参数）→整理参数.
强夯施工工艺流程详见图3：
4.2 施工工艺
4.2.1 施工工艺.
（1）首先清表平整场地,然后设计要求标出第一遍夯点的点位,测量夯前场地高程.
（2）强夯机就位,将夯锤对准夯点位置.
（3）测量夯前锤顶高程.
（4）将夯锤提升到10.3m后,夯锤自动脱钩下落后,测量锤顶高程,若出现夯锤歪斜的情况,应及时将夯坑底部整平.
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（5）重复上述步骤（4）,每次夯击都要测量锤顶高程,最后两击平均夯沉量不大于5cm时,才算完成一个夯点的夯击,经记录夯击次数为8次.
（6）更换夯点点位,重复上述步骤（2）至（5）,完成第一遍夯点的夯击.
（7）将夯坑用推土机推平,再次测量场地高程.
（8）在规定的时间间隔后,按照上述步骤第二、三遍点夯,第四遍满夯,整平场地后测量场地高程.
4.2.2 检测方法.
（1）平板载荷试验.该试验为慢速维持荷载法,千斤顶分九级施加荷载,采用面积为707×707mm2的压板,在荷载板上对称安装四个百分表观察地基土沉降量及各级荷载相对稳定情况.静载点主要布置于独立基础部分场地,共进行10个检测点载荷试验,以评价夯后地基的承载力.
（2）动力触探试验.动力触探采用轻型探头,穿心锤重量为10kg,自由落距为50cm,在场地内均匀布置,评价地基的承载力.
（3）压实度检测试验.压实度检测采用灌砂法进行.压实检测频率按《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）规定进行,即每纵向100m等间距2个断面6个点,每个断面检查左中右各1个点.
5. 质量要求及质量保证措施
5.1 质量要求
5.2 质量保证措施
5.2.1 在施工过程中要求工程技术人员做到科学、严谨、严肃,仔细记录数据,认真分析,总结施工经验.
5.2.２ 开始夯击前过磅测量夯锤锤重,用钢尺测量夯锤落距,确保单击夯击能符合要求.
5.2.３ 每遍夯击前,都要对夯点放样并复核,发现偏差及时纠正.
5.2.４ 在施工过程中用水准仪检测每个夯击点的沉降量,为减小夯击振动对水准仪的影响,水准仪应架设在离夯点较远的位置.
5.2.５ 施工中工程技术人员和监理应全过程旁站,对各项施工参数和施工情况要详细记录.
6. 强夯段试验检测结果
6.1 主要试验检测数据
6.2 主要高程测量数据
根据试验检测数据,评价强夯效果,满足设计部门提出的强夯地基处理后地基土：K30大于等于80MPa/m、压实系数K大于等于0.90,基本承载力不小于120ｋPa.本次强夯试验段按照规范进行检测评价结果如下表所示,均能满足设计图纸及规范要求,强夯效果明显.
7. 强夯法施工总结及建议
7.1 强夯参数
根据本试验段试夯确定了以下强夯参数：
夯击能量：点夯1000kN·m.
施工机具：夯锤直径2.0m,锤重10t,落距为10.3m.
夯击方法：分四遍夯,第一、二、三遍为点夯,采用跳夯法,第四遍满夯.
夯击次数：点夯为8击,最后两击平均夯沉量不大于5.0cm.
夯点间距：3.0 m,正三角形布点,满夯四点中心搭夯一点.
间隔时间：第一遍和第二遍之间间歇为5个小时,第二遍和第三遍之间间歇为一周,第三遍和第四遍之间间歇为5个小时.
场地沉降量：经第一、第二、第三遍点夯,第四遍满夯后,由强夯场地水准仪测量记录知,场地平均沉降量约为0.652m.
7.2 施工建议
7.2.1 当场地同时包含有不同能级区时,应先夯高能级区加固深部,后夯低能级区加固浅部.
7.2.２ 高低能交界区按高能级处理.
7.2.３ 在高低能级分布区,如施工条件不允许,低能级必须先夯时,高能级满夯时必须覆盖低能级区一排夯点.
7.2.４ 点夯时,边缘夯击点一般每一点应多打2击.
7.2.５ 一般既有建筑50cm范围内不宜采用强夯措施.
当桥台附近、涵洞等结构物附近需进行强夯时,可先进行路基范围的强夯后,再施工桥台、涵洞等结构物.
7.2.６ 强夯时有土块、石子等飞击,现场人员必须戴安全帽,做好安全措施,划出影响范围,禁止闲杂人员进入.
7.2.７ 施工中若最后两击平均夯沉量大于50mm时,应通知监理和设计单位,对夯击参数进行调整.
作者简介：张伟林（1971－）,男,山东青州人,山东省地方铁路局工程师,研究方向：土木工程.
(责任编辑：吴 涛)
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