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浅谈强夯施工心得体会

2011-12-20董文辉

城市建设理论研究 2011年23期
关键词:标高次数施工工艺

董文辉

摘要:强夯是地基处理的一种方式,其基本原理就是用大吨位(10—40t)的夯锤用起重设备反复吊至高处(6—30m),让其自由下落,利用其下落所产生的巨大冲击能和振动能量,来改变土体结构,并消散其空隙水。使其形成比较均匀的硬土层来承受上部的荷载。

关键词:强夯施工 施工工艺心得体会

当天然地基较弱或承载力不均匀时,或者设计地坪与建筑用地的实际标高相差较大,需要大体积回填时 ,采用强夯进行地基处理是比较常见的方法。特别是施工面积大,回填厚度深的工程更能彰显强夯的优势。

有人容易将强夯和重锤夯实混淆,毕竟这两种施工方式有很多的相似之处,但两者的区别很大:首先从设备上,重锤夯实的锤重1—3T,

落距2.5—4.5m;从施工工艺上,重锤夯实的施工工艺同气夯、蛙夯基本相同,也是一夯挨一夯,夯完一皮再夯下一皮。主要用于面积大但回填厚度不大的回填土的分层夯实。

强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。

强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑~流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。

现在比较常见的填料是碎石土和杂填土(包括拆迁后的建筑废料),(砂土粘土不容易购买且价格较高)。碎石土在强夯时不易造成翻浆现象,施工难度较小节材(节材:强夯不使用水泥、钢材、木材等材料,节省建筑材料)、节地、节能、绿色环保、工期较短、成本较低。

但强夯也有其缺点:施工机具笨重,移动起来较慢;施工时产生的冲击能和震动能量大,容易对周围建筑物造成较大影响,在市区内建筑物较密集,距离建筑物太近的地方不易使用。

有关强夯的资料很多,在这里我们探讨一在具体施工中需要重点控制和灵活掌握的几点。

首先是施工准备:①根据实际情况选择机械的型号和台数;②制定详细的施工方案,一定要有较强的针对性和可行性;(其中的一些数据还要在施工试夯后最终确定)③准备好降水、排水的设备和措施,特别是水位较高、基土含水率较高的工程;④场地回填到位,表面平整且进行予压,以便于强夯设备行走。

施工机械主要是起重设备、夯锤、推土机。一般情况下,设计单位在设计说明中会给出一个单击夯击能的参考值,我们自己也要推算一下单击夯击能,据此确定机械型号。首先要确定强夯的有效加固深度(强夯的有效加固深度一般是回填的上表面到设计给出的可作为持力层的天然地基表面的距离)。然后在根据施工规范中一个参考表格来推算单击夯击能(表格如下)。

单击夯击能

(KN.m) 强夯的有效加固深度

碎石土、砂土等粗颗粒土 粉土、黏性土、湿陷性黄土等细颗粒土

1000 5.0~6.0 4.0~5.0

2000 6.0~7.0 5.0~6.0

3000 7.0~8.0 6.0~7.0

4000 8.0~9.0 7.0~8.0

5000 9.0~9.5 8.0~8.5

6000 9.5~10.0 8.5~9.0

8000 10.0~10.5 9.0~9.5

这主要是用来选择机械的参考数值,具体施工时的数值还要结合地基的土层性质、地下水位、设计要求的地基承载力、试夯的效果等方面综合考虑确定。然后根据施工面积和工期要求确定机械的台数。

夯击能量的大小确定,不要一味要求大,应以适合为准,在强夯的有效加固深度符合要求的情况下,尽量减少机械资源的浪费。

强夯施工分为一般三个阶段:点夯第一遍、点夯第二遍、满夯。(当回填土的渗透性较差时也可以增加一遍点夯)每个阶段施工结束后要留一定的间隔时间。(间隔时间的长短取决于土中空隙水压力的消散时间,渗透性好的地基间隔的时间短。)夯完的夯点用推土机填平。

主夯时要确定这几个施工数据:单击夯击能、单点夯击次数、夯点间距。

单击夯击能:是锤重与落距的乘积。机械进场后,锤重是固定的,单击夯击能就是有落距来决定的。单击夯击能确定后在施工中不要随意改动。

单点夯击次数:确定的夯击次数在实际操作中是一个变数,而这也是强夯中最为关键的控制点。规范中要求,夯击的点满足下列条件为合格:⑴最后两击的平均夯沉量不大于下列数值:当单击夯击能小于4000KN.M时为50㎜;当单击夯击能为4000~6000KN.M时为100㎜当单击夯击能大于6000KN.M时为200㎜;⑵夯坑周围地面不应发生过大的隆起;⑶不因夯坑过深而发生起锤困难。因此,施工人员对每一击都必须认真测量,且严格按要求来确定每一点的实际夯击次数。如果施工时按照一个固定的击数施工那有可能造成地基的不均匀,这是很严重的质量隐患。

夯点间距:夯点间距一般去夯锤直徑的2~3倍,以正方形或菱形布置,单击夯击能越大、回填深度越大夯点间距越大。一般情况下,强夯处理的范围应大于工程所需处理的范围,每边不小于3M.

确定好以上数据即可在现场放出夯点位置进行施工,施工时的路线最好由中间部位往两边施工。

点夯第一遍完成后,平整场地,然后定出点夯第二遍的夯点位置。点夯第一遍的点一般要在需处理范围外每边设一点,点夯第二遍的点一般在需处理的边线上开始布点。两遍点夯的点交错布置,行数和列数第二遍比第一遍都少一点。单击夯击能也是一样的,夯击次数第二遍要比第一遍少一点,下沉总量第二遍也有所减少。

第二遍夯完回填夯点整平,待间隔期满,进行最后满夯。夯点尽可能及时回填,以免降雨造成夯点积水,影响夯击的质量。

满夯一般一夯压1/3或1/4夯进行夯击,将点夯范围内全部夯一至两遍。夯击能为点夯时的1/2能量即可。满夯要注意场地的平整,夯前仔细平整,夯击时个别部位高差较大可适当调整夯击的次数和位置。

满夯结束后是沉浮期,一般10-20天,然后作载荷试验,试验合格方可进行下步施工。如果载荷试验不合格就要进行加强处理施工。

最后是标高的控制.回填时,一定要弄清楚夯实后的最终标高,然后根据经验增加虚铺的厚度.一般增加30—50㎝即可.第一遍夯击下沉量较大,第二遍的下沉量较第一遍减少一些,第三遍夯击能减半的夯击一般下沉量在10㎝.第二遍夯击结束后,一定要仔细操测现场的标高,以便及时调整回填夯坑的进土量.我个人认为,顶部可以回填好的砂土或粘土,这样既能保证地基土的表面平整度,又能增加观感质量.

强夯施工的最终标高以高出基础垫层20-30㎝为宜,这样在基础施工时将上部的不密实的土人工清除,并能保证地基土的平整度符合规范要求。

资料作为工程的重要依据,一定要真实的进行记录和整理。强夯时的每一遍的夯点布置图和夯点顺序号、施工路线一定要及时清晰的做好,每点的夯击次数和下沉量要真实,且点位和记录清晰可循。这要作为强夯后的地基是否符合要求的重要论据。

对强夯的控制,还要注意一下三个方面:

1) 设备进场后,一定要对夯锤的重量进行核实;起重设备的支架上一定要做醒目的高度标志;

2) 试夯时一定切实掌握具体数据;

3) 在施工中,重点把握沉降量的观测和记录。

每个工程都有各自的特点,每一种施工工艺换一个工程施工,也会有需要改变的地方。因此我们在施工中,既要抓住一些规范所涉及到的必须做到的共性规定,同时还要掌握好不同工程不同对待的地方。这也是施工方案一再强调要有针对性、可行性的原因。如果全部都是照本宣科,甚至生搬硬套,那就失去做方案的指导意义了。

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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