强夯法在高速公路施工中的应用分析

张桂臣

(河北省沧州市交通运输局公路工程处)

0 引言

在强夯法处理地基技术参数设计中夯点间距取值和布置形式是强夯施工技术参数最为关键一环，直接关系到强夯加固效果、加固质量、施工效率、加固后地基均匀性和经济效益。

《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)(J220-2002)第6节《强夯法和强夯置换法》对于强夯法的夯点间距及布置形式作了如下规定:“夯击点位置可根据基底平面形状，采用等边三角形、等腰三角形或正三角形布置。第一遍夯击点可取夯锤直径的2.5～3.5倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间，以后各遍夯击点间距可适当减小。对于处理深度较深，或者夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。”以上规定是我国强夯施工经验的一种总结，是一种宏观指导原则。工程技术人员经验和对强夯认识理解程度不同，在参数设计和施工工艺制定上误区不小，因此对强夯法施工进行了分析。

1 工程概况

某高速公路工程地形地貌拟建场地主要为农业用地，勘察期间已被推平，场地地形相对平坦，所测孔口标高3.26～3.95 m，平均标高3.71 m。

1.1 地层特性

对该地区土层进行取样分析，结果见表1。

1.2 地下水

浅层孔隙水主要存在①层素填土、②层粉性土中。勘察期间测得场地内初见地下水埋深1.8～2.0m，相当于标高1.63～1.85 m;静止地下水埋深0.60～0.70 m，相当于标高2.88～3.05 m。地下水位主要受大气降水、地面蒸发及地表径流控制。

表1 地层特性表

2 施工方案

2.1 地基加固处理方案

进行第一遍强夯寻找腐殖土进行处理，使用现场工作面的好土直接进行回填置换;在地块上回填30 cm厚山皮石、碎石或塘渣;“轻夯多遍”强夯法加固基础施工工艺，详细参数如表2。

表2 施工工艺参数表

2.2 场地平整

强夯后平整场地。

2.3 收锤

收锤标准，坑周不出现明显隆起。出现明显隆起标志着坑周土体已经破坏，如第一击时明显隆起则要降低夯击能;如果有过大侧向位移表明土体已经破坏;后一击夯沉量应小于前一击夯沉量。如果是后一击夯沉量大于前一击夯沉量说明土体侧向位移较大，表明土体结构破坏;夯坑深度不能太大，按工程经验一般采用每遍夯坑深度不大于60 cm。

图1 夯点示意图

2.4 工后沉降预测

根据大量“轻夯多遍”强夯工艺实际应用，工后主固结期一般在强夯后三个月以内，在混凝土浇筑后三个月一般有数毫米沉降，三个月后基本稳定。结合多年施工经验推算绝大部分工后沉降已经在“轻夯多遍”过程中消除，形成一层超固结状态硬壳层，由于土“拱”效应上表硬壳层上不会反映出这种差异沉降而是小量均匀沉降。本工程经轻夯多遍工程验收后直接进行地基基础施工，经过2～3个月后可达到80%左右固结沉降，使工后差异沉降满足沉降控制标准。

3 施工分析

3.1 施工准备分析

施工准备内容包括技术准备、施工现场准备、劳动组织准备和物资准备。

技术准备工作以熟悉和审核施工图纸为工作重点。由项目技术负责人主持，技术员、质检员参加，审核施工图与说明在内容上是否一致，有无矛盾和错误之处，技术要求是否明确。掌握场地水文地质资料，分析施工时可能会遇到的问题，图纸熟悉和审核工作完成后，参加由业主组织的图纸会审并填写图纸会审纪要。施工前依据可行施工方案向参加施工有关人员进行技术交底保证施工顺利进行;施工现场准备，工程开工前应对施工现场地上、地下障碍物进行全面调查并制定安排排障计划和处理方案，清除场地障碍物，对无法清除的应告知我方，测量放线及测量桩点保护，工程开工前红线主定位控制桩需经有关部门检验核准后方可动工，根据施工图纸测量放线。整个施工场区工作范围对机械施工易碰撞的测量桩要引出至机械活动区外，并设置涂红白漆钢筋支架加以保护;本工程施工用水主要是强夯机械发动机冷却用水。施工用电主要是夜间施工照明及机械焊接维修用电，可从现场临时用电线路接引。夜间照明采用活动灯架，每个灯架安装500～1 000 W碘钨灯。每台强夯机组配备活动灯架三个;劳动力组织与调配，按本工程劳动力组织计划，在施工队进场后为落实施工计划、质量目标和技术责任，由项目技术负责人对全体施工人员进行技术交底，包括施工进度计划和作业计划、各分项工程和施工工艺标准及安全、技术措施，以及质量标准和规范;施工机具设备准备，施工机具运到现场后进行组装，组装完毕后进行调试进入良好运行状态。

3.2 施工工艺及方法

“轻夯多遍”强夯法施工，清理并平整场地达到起夯面设计要求;施工区测量放线，标出夯点位置;强夯施工前测量工作区高程;强夯机械就位，对准夯点位置;按照设计要求夯击能及夯击数进行强夯施工;待第一遍点夯完成整平后测量工作区域高程，完成点夯后进行满夯施工使之达到施工要求。

4 强夯施工技术要求

4.1 施工准备

正式进场前应对整套施工设备进行检查，保证设备状态良好，禁止带故障设备进场，施工现场内道路应符合设备运输车辆和汽车吊行驶要求保证运输安全;设备组装时应设立隔离区、专人指挥、严格按程序组装，非安装人员不得在组装区域以确保安全;要求建设单位在现场提供生活用电和水接头，解决施工人员住宿等;开工前进行质量、安全技术交底。

4.2 定位放线

业主提供建筑物定位轴线后双方应共同进行核查，双方共同确认。根据业主单位提供建筑物定位轴线由专职测量人员按强夯点平面图准确无误地将强夯点位置放样到现场。现场夯点放样采用明显标志放置，作为夯点位置标识;测量夯前场地平均标高;夯点放样允许误差为200 mm;经总包单位、监理单位及设计人员共同检验桩位合格后可进行下道工序。

4.3 轻夯多遍强夯施工

吊车就位，夯锤置于夯点上;将夯锤起吊到预定高度，自动脱钩装置使夯锤自由落下;按设计规定控制标准完成一个夯点夯击。待第一遍点夯完成整平后测量工作区域高程;完成点夯后进行满夯施工达到施工要求。

5 质量标准及保证措施

强夯施工锤重、锤底面积、落距、夯点布置、夯击遍数、夯击能符合设计要求;强夯地基允许偏差项目应满足下列要求:定位放线控制点位移≤20 mm，夯点放线与设计图纸要求误差≤50 mm，夯点中心位移≤500 mm。

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