强夯地基处理施工

　　摘要：施工时，将夯锤挂在脱钩装置上，为便于夯锤脱钩，将系在脱钩装置手柄上的钢丝绳的另一端直接固定在起重机臂杆的横轴上，当夯锤起吊至预定高度时，钢丝绳随即拉紧而使脱钩装置开启。
　　关键词：强夯、隔振沟、点夯、满夯。
　　一、 工程概况
　　深圳世界大学生运动会体育中心位于深圳市龙岗区奥体新城，东侧为黄阁路，南侧龙翔大道，西侧隔70m宽的待建龙兴路与铜鼓岭相对，北侧为待建大运路、鼓岭路。体育中心由主体育场、热身赛场、体育馆、游泳馆及设备房、地下停车场、人工湖、中水收集池等构筑物组成，总用地面积0.52km2。拟建场地地势总体上西南高东北低，地表大部分为人工填土层，厚度不一，一般厚约5m，场地东部、北部填土层厚度相对较大，局部厚达12m。由于填土层结构松散，密实度差，难以满足建筑设计要求，因此需要对填土层进行强夯加固处理，以提高其密实度，达到设计要求。强夯加固处理面积约为30.8万m2。
　　场地内地下水按其特征可分为孔隙潜水、基岩裂隙水、裂隙岩溶水三类。孔隙潜水主要赋存于第四系人工填土层中，填土层具中等透水性。其次赋存于冲洪积的含粘性土砂层中。基岩裂隙水赋存于块状强风化、中、微风化泥质粉砂岩基岩裂隙中。
　　拟建区无河流经过。拟建场地内及周边地表水体主要为：①位于西侧山丘南面坡脚的小型水库，距场地约70m，水库坝顶标高59.50～60.60m，现有水面标高56.98m，水深约7m，筑坝材料为粉砂岩风化的残积土～强风化岩块，勘察期间可见水从坝底渗出。②位于西侧山丘北部的小水塘，现有水面标高46.5m，水深约0.5～2m。③位于场地内部的水沟由于填土堵塞而造成积水，为常年积水，其次在暴雨期间相对低洼处形成临时性地表积水。
　　二、 设计技术要求
　　1、强夯采用1200kN.m、1500kN.m、2000kN.m、3000kN.m和5000kN.m(点夯+满夯)五个能级对不同厚度的填土进行处理。
　　（1）处理厚度(填土)为小于2m时，采用1200kN.m能级进行满夯施工
　　（2）处理厚度(填土)为2～5m时，采用1500kN.m或2000kN.m能级进行点夯（分两遍进行）+满夯施工；
　　（3）处理厚度(填土)为5～7m时，采用3000kN.m能级进行点夯（分两遍进行）+满夯施工；
　　（4）处理厚度(填土)大于7m时，采用5000kN.m能级进行点夯（分两遍进行）+满夯施工；
　　2、收锤标准：
　　（1）最后两击的平均夯沉量：单击夯击能为5000kN.m时小于100mm；单击夯击能3000kN.m和2000kN.m、1500kN.m时小于50mm。
　　（2）夯坑周围地面不应发生过大隆起；
　　（3）不因夯坑过深而发生拔锤困难。
　　三、 施工测量控制
　　高程控制网以业主提供的精密水准点为依据，先对其进行复测，满足相关技术指标要求后，方可进行水准进行加密测量，加密水准网尽可能布设成附合或闭合环线，按II等水准测量作业的要求进行施测。
　　根据施工图纸在现场布设每个施工块的边线，用白灰进行标示，并在每个施工块的中间用白灰标注施工块的编号。然后再根据每个施工块的夯点间距，用皮尺量出每个夯点的中心位置，钉上绑有红丝带的木条进行标识。
　　四、 隔振沟施工
　　为了减小强夯对周边环境的影响，保证周边公路及其管线的正常运行，在场地四周设置隔振沟，隔振沟深度低于管线埋深，为2-3m，底宽1m左右，上口宽5-7m，两侧坡度为1:1。同时在周边的道路上设置振动监测点，观测隔振的效果。开挖底部及两侧用粘性土回填夯实地面，防止地表水下渗。
　　五、 强夯施工
　　（一）、主要施工机具
　　强夯施工的主要机具和设备有：夯锤、起重设备和脱钩装置等。
　　1、夯锤的选用主要从以下几方面来考虑：
　　（1）夯锤重量
　　单击夯击能是表征每击能量的大小参数，等于锤重和落距的乘积。
　　E=Mgh
　　E—单击夯击能；
　　M—锤重（kN）；
　　g—重力加速度；
　　h—落距。
　　设计要求规定的单击夯击能分别为1200kN•m、1500kN•m、2000kN•m、3000kN•m和5000kN•m。本工程中拟采用15T、20T、25T的圆形气孔锤，提锤高度根据前面的公式计算得出。
　　（2）夯锤材料
　　夯锤的材料有铸钢（铁），也有在钢板壳内填筑混凝土的。铸钢（铁）锤稳定性好，且可按需要拼装成不同质量的夯锤，作用效果优于混凝土锤。所以本工程选用铸钢（铁）锤。
　　（3）夯锤形状
　　夯锤形状可作成圆形和方形。方锤由于落地时方位改变和夯坑形状不一致，影响夯击效果；圆锤则无此缺点，所以选用圆锤。
　　（4）锤底面积
　　本工程锤按要求直径取1.5m，锤底面积为1.77m2。
　　（5）夯锤气孔
　　强夯作业时，由于夯坑对夯锤有气垫作用，消耗的功约为夯击能的30%左右，并对夯锤有拔起吸着作用（起拔阻力常大于夯锤自重，因而会发生起锤困难）；因此夯锤上须设排气孔。排气孔数量为4~6个，对称均匀分布，中心线与锤的轴线平行，直径为250~300mm。
　　2、起重设备
　　起重机是强夯的主要设备，本工程夯锤选用15T，所以选用50t履带式起重机。
　　3、脱钩装置
　　脱钩装置是强夯施工的重要机具。考虑到大吨位起重机用于强夯会大大增加施工台班费用，因此常采用通过滑轮组以脱钩装置来起落夯锤。这样就可以用小吨位吊车吊重锤。
　　施工时，将夯锤挂在脱钩装置上，为便于夯锤脱钩，将系在脱钩装置手柄上的钢丝绳的另一端直接固定在起重机臂杆的横轴上，当夯锤起吊至预定高度时，钢丝绳随即拉紧而使脱钩装置开启。这样既保证了每次夯击的落距相同，又保证了自动脱钩，提高了工效。
　　（二）强夯施工步骤
　　强夯施工按下述步骤进行：
　　1、测量放线
　　在整平后的场地上标出第一遍夯击点的位置，并测量场地高程。
　　2、起重机就位
　　起重机就位，使夯锤中心对中夯点位置，测量夯前锤顶高程。
　　3、提锤、落锤
　　将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程。若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。
　　重复步骤3；按设计和试夯的夯击次数及控制标准完成一个点的夯击。
　　重复步骤2、3，完成第一遍全部夯点的夯击。
　　换夯点，用填料将第一遍夯坑填平，并测量场地高程，停歇12小时后，待土中超静孔隙水压力消散，再进行第二遍点夯。
　　点夯完成后再满夯一遍，满夯前应根据设计标高，考虑夯沉预留量并平整场地，使满夯后接近设计标高。满夯锤位搭接1/3，将场地表层松土夯实并测量夯后场地高程。
　　4、强夯过程的记录及数据整理
　　（1）每个夯点的每击夯沉量、夯坑深度、开口大小、夯坑体积、填料量都须记录。
　　（2）场地隆起和下沉记录，特别是邻近有建筑物和构筑物时。
　　（3）每遍夯击后场地的夯沉量、填料量记录。
　　（4）最后2击的夯沉量，看是否满足设计要求值。
　　5、表层碾压
　　按照设计要求，满夯施工完成后，采用16t振动碾压机在加固区碾压6～8遍。
　　六、 特殊地质条件下的施工措施
　　由于受附近水库的影响，部分场地的地下水位较高，主要是主运动场位置，地下水位监测反应该片区域的地下水位在原地面以下2.5m左右，对强夯的夯实效果影响较大。针对现场情况，采取了以下两种措施：（1）、在主运动场位置每间隔25m设置一个降水井，降水井的深度为10m，直径为0.5m，在强夯之前把水位降到原地面以下7.0m；（2）、调整强夯施工顺序，该区域的设计标准为点夯2遍+满夯+碾压，每遍点夯的夯击次数为6-8次，点夯的间距为4.0米；调整为点夯分2遍4次进行，每遍每次的夯击次数为4-5次，每次的间隔时间在24小时以上。调整后既保证了原设计要求，还有两个好处：首先是第一次点夯后地下水有了一定的泄压时间，避免了一次夯实地下水无法及时排出的情况；其次是第二次点夯时可以把第一次点夯后的回弹量消化掉。
　　七、 强夯加固效果检测
　　强夯法施工结束15d后进行检测工作，碎块石类填土在无地下水影响的情况下，强夯施工结束后10d可进行检测。
　　1、检测手段
　　本次工程采用以下检测手段：N63.5动力触探测试、静载荷试验、土的物理力学试验。
　　2、检测数量
　　N63.5动力触探测试：施工2000m2一个检测孔点，每个块段不宜少于3个孔点。本工程共进行了156个动力触探测试，试验结果均满足设计要求。
　　3、静载荷试验：
　　施工每10000m2一个试验点，不足10000m2的块段原则上每块段1个试验点。本工程共进行了35个静载荷试验，试验结果均满足设计地基承载力要求。

《强夯地基处理施工》

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