强夯置换施工方案（精选6篇）
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强夯置换法地基处理施工方案
一、工程概况
拟建的海花岛3#岛详勘工程位于儋州市滨海新区海花岛3#岛，拟建2层建筑一栋、3层建筑47栋、6层建筑2栋、7层建筑17栋，起重6层7层建筑处设有整体1层地下室，拟建建筑拟采用钢筋混凝土框架结构，基础形式拟采用桩基础、基础埋深待定。
二、工程地质条件
根据勘察成果及场地附近资料，在钻探深度范围内揭露地层共分为6个工程地质层，揭露地层由上到下分为：
①素填土：青灰色，干饱和，松散，土质不均匀，成分以石英质砂为主，含少量贝壳碎屑，为新近人工回填土。
②淤泥质粉质粘土（Q）：灰黑色，软塑状，土质不均匀，切面稍有光泽，含少量有机质，韧性、干强度差，有轻微摇振反应，含少量细砂。
③珊瑚贝壳砾砂：杂灰色，灰黄色，松散状，以较多珊瑚碎屑及贝壳碎屑夹石英质砾砂为主。呈块状，块径2~6cm ④-1粉质粘土：灰黄色，灰褐色，可塑状，土质不均匀，韧性、干强度中等，切面无光泽，无摇振反应，含较多的石英质细砂。
⑤粉质粘土：青灰色，可塑~硬塑状，局部坚硬状，土质不均匀，韧性中等，干强度较高，切面无光泽，无摇振反应，局部含少量石英质砂及贝壳碎屑，其中11.7~13.0米为生物碎屑、石英质砂等钙质胶结呈半成岩状，致密状。
三、施工技术要求
一、设计依据
1、《水运工程测量规范》（JTS131-2012）。
2、《水运工程岩土勘察规范》（JTS133-2013）。
3、《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010）。
4、《港口工程地基规范》（JTS147-1-2010）。
5、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2012）。
6、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）。
7、《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）。
8、《海花岛3#岛首期规划总平图》（业主提供）。
9、《海花岛3#岛首期第三批次（1区）地勘中间资料》（中南勘察设计院湖北有限责任公司，2015年7月）。
10、其他有关标准、规范及来往资料。
二、施工技术要求
1、强夯置换墩的深度应穿透软土层下卧淤泥层，需达到较硬土层珊瑚碎屑层。
2、点夯夯锤：夯锤直径1.1~1.3m，锤高2.2~2.5m，锤底静接地压力应为100KPa~200KPa，锤重20~25t的异型柱状或多边形夯锤。
3、当夯坑深度大于2m时，向夯坑内用挖掘机或装载机配合填筑工程周边运距20~50m范围内的砂土料由业主方提供，填筑砂土料含泥量不超过5％。
4、强夯置换地基处理点夯能量暂定为3000KN.m~5000KN.m，点夯两遍，点夯间距为5m×5m，点夯施工结束后进行一遍满夯，满夯搭接1/4锤径，两遍点夯夯击间隔时间根据试夯情况，待地基处理下方土中超静孔隙水压力完全消散后三天进行下一遍夯击。
5、强夯置换施工按照“由内向外、隔行跳打”的原则，完成全部夯点施工。
6、施工前应将地下水位降低至夯坑地面以下2m。
三、施工工艺流程
1、场地整平
2、夯点放样
3、开始施工
4、按要求回填料
5、继续夯击施工
6、完成一个墩体
7、重复以上步骤完成全部墩体
8、场地整平
9、满夯
10、场地整平
11、振动碾压
12、质量验收
四、施工组织设计
一、施工准备
1、夯锤：柱状锤或多边形锤，重量20-25T，锤径1.1-1.3m,锤高2.2-2.5m.2、起重机械：履带式起重机2台，以满足夯锤起吊重量和提升高度，并设安全装置，防止夯击时臂杆后仰。
3、辅助设备：装载机或挖掘机1台。
4、自动脱钩装置：有足够强度，起吊时不产生滑钩，脱钩灵活，能保持夯锤平稳下落，挂钩方便迅速。
5、测量仪器：GPS、水准仪。
6、人员安排：起重机司机2名、装载机司机2名、起重工4名、测量员2名。
二、试夯
强夯置换正式施工之前需要进行试夯以确定施工的具体技术参数，在强夯置换施工区域内选择一块20m×20m且具有代表性的场地进行试夯。强夯置换试夯结果，将作为正式施工中质量控制、施工方法和施工工序判定标准。
暂定强夯置换每遍每个夯点击数不少于15击，满夯一遍，每点2击搭接为锤径1/4并应满足下列条件：
② 墩底穿透下卧淤泥层，且达到设计墩长。
②累计夯沉量指夯点在每一击夯沉量的总和为设计墩长下卧淤泥层的1.5~2.0倍。③最后两击平均夯沉量不大于10cm。步骤：
①选取试夯区域。
②进行场前整平并降水至标高2m以下。③夯点放样。
④起重机、装载机、各工种人员就位。⑤开始夯击。
⑥按照试夯设计要求回填周边砂料并记录夯沉量。⑦继续夯击直至一个墩体完成，做好施工记录。⑧全部墩体施工结束后，进行一遍满夯。⑨整平场地进行振动碾压
三、质量控制
1、施工中夯击并逐击记录夯坑深度，当夯坑过深，起锤困难时，应停夯，向夯坑内填料至与夯坑齐平，记录填料次数，工序重复，直至满足设计要求的夯击次数和质量控制标准，完成一个墩体的夯击。当夯点周围软土挤出，影响施工时，应及时清理，并宜在夯点周围铺设填料后继续施工。
2、平均下沉量、总下沉量、总填料量和每击隆起量、填料量以及对邻近夯点影响要做记录。
3、强夯过程中发现夯坑倾斜而造成夯锤歪斜时应及时将基地整平。
4、下雨天不能进行施工，夯坑内或场地内积水应及时排除。地下水位影响施工时，宜采用人工降低地下水位或铺填一定厚度的砂石材料的施工措施。
四、进度计划
1、工程量
强夯置换面积3000KN.m为11512平方米，4000KN.m为2466平方米，5000KN.m为18563平方米
2、工期
关键词：强夯置换法,施工技术,设计,承载力,夯击能
引言
在工业与民用建筑中常常会遇到软土地基,为了安全可靠,满足设计要求,需要对这样的地基进行处理。强夯置换法是软基处理的方法之一,它能改善地基土的力学性能,以达到建筑地基安全、可靠使用的目的,同时该方法加固地基具有效果显著、设备简单、施工方便、适用范围广、经济易行和节省材料等优点。我国《建筑地基处理技术规范》认为,对高饱和度的粉土与粘性土地基,当采用在夯坑内回填其他材料进行置换时,才能达到效果;张健[1]等在秦皇岛港戊己码头工程的地基加固处理中,阐述了采用强夯置换法对有效提高饱和软土地基(浅层的淤泥质地基)的加固效果方面的作用,进一步拓宽了强夯法的应用范围;周明学[2]等在深圳市桃源村住宅区采用强夯置换法处理地基的施工方法中,提出强夯置换法处理地基适用于多层住宅区(6层～7层)的建设,较适合杂填土地基(有砂质粘土、粘土、建筑垃圾、小河沟、少量淤泥等)、地形有一定高差的地域,或旧城片区改造、城郊边缘地段的类似岩土工程情况的地基处理;尹黎明[3]在深圳某职工住宅楼地基处理中提出,强夯置换法对高地下水位、土质不均匀的厚填土地基有较好的处理效果,其复合地基承载力标准值可达180 kPa～200 kPa,地基土变形趋于均匀;梁志松[4]等提出强夯置换法与普通强夯法相比,强夯置换法能广泛地适用于塑性指数较高、含水量较大的软粘土。尽管有关强夯置换法的工程应用实例较多,但目前还没有形成一套成熟的设计计算和施工方法[5],因此,文中就强夯置换这种新的施工方法从施工原理、施工技巧及注意事项等方面展开论述,以期为该技术的合理使用提供技术指导和理论依据。
1 施工原理
强夯置换法是利用带有脱钩装置的履带式起重机或其他专用设备,反复将重锤提升到一定高度,并使其自由落下给地基以强大的冲击和振动能量,将块石或碎石等粗骨料夯入软弱地基,直至到达下部良好的持力层,使土体颗粒重新排列成更加密实的结构,俗称块石墩或碎石墩,从而提高地基的强度、降低其压缩性和改善地基承载性能,并能消除强夯影响深度范围内土层的液化,由于将石料夯到持力层是其与软弱土层置换的过程,故此加固地基的方法就叫强夯置换法。
2 强夯置换法的设计及施工
2.1 强夯置换法的设计
2.1.1 置换深度的确定
可根据地质剖面图确定置换深度,一般置换墩下的土层为力学性质较好土层或渗透性较好的土层,因为经过夯击,墩下土能得到较好的压密,且该土层不宜是软弱的粘性土,置换深度可根据试夯确定。
2.1.2 夯击能的选择
按照设计图纸中地基基础承载力,拟定强夯置换法的施工能量,单击夯击能由锤重和落距确定,在新疆地区一般常用的点夯夯击能为1 800 kN·m～2 000 kN·m,在锤重和落距不变的情况下宜选用锤底面积小而锤底静压力大的锤。
2.1.3 夯击次数[6]
选择现场有代表性的场地进行试夯,通过试夯试验确定施工参数,结果作为确定夯击次数和夯点间距的依据,从而确定工程最终采用的锤重、落距、锤型、夯击间距等参数,但必须满足几点要求:1)墩底必须达到设计的置换深度。2)最后两击的夯沉量不大于50 mm,夯击能大于4 000 kN·m时,夯沉量不大于100 mm。3)总夯沉量达到设计墩长的1.5倍～2倍。
2.1.4 夯点布置
夯点布置形式一般为正三角形或正方形,夯点间距根据基础形式一般为夯锤直径的1.5倍～3倍,也可根据复合地基承载力公式进行估算。
2.1.5 墩体材料及垫层设计
可采用级配良好的块石、碎石、矿渣等坚硬粗粒材料,粒径大于300 mm的颗粒含量不宜超过全重的30%,墩顶应铺设不小于500 mm厚的垫层,若垫层厚度大于500 mm,要分层碾压夯实,达到一定密实度,垫层材料可与墩体相同或用碎石、砾石铺成,以分散和均衡上部结构荷载。
2.2 强夯置换法的施工
2.2.1 施工方案
从强夯置换法的施工原理可以看出,它是利用强大的冲击力破坏软土的强度形成碎石墩的同时,也使夯间土中挤入大量的碎石,从而使夯间土起到挤密置换的作用,故确定施工方案时,应注意被处理的软弱土层的厚度不易过大。若软弱土层层厚大于5.0 m,可考虑采用低夯击能的细长锤进行强夯(该锤重约500 kg～1 500 kg,直径800 mm),施工方法不变。
2.2.2 施工步骤
1)开挖、清理并平整施工场地至起夯面标高,因场地松软,表层一般铺填厚度为500 mm～1 000 mm的砂卵石工作垫层。
2)采用夯点施工加满夯施工的两遍施工方式。
3)起重机就位,夯锤置于夯点位置,调整脱钩装置限位钢丝绳,使夯锤落高达到夯击能量的要求,开始强夯置换施工。
4)夯击过程中,边夯边往夯坑中填入天然级配砂卵石。当夯坑深度令起锤困难时,可停夯并向夯坑内填料,直至填平并记录坑深与填料量;继续夯击,再次形成夯坑,再填料,如此重复直到完成一个墩体[7]。
5)点夯完成后再次用挖掘机清理夯点周围隆起的土体,至砂石工作垫层底面标高,并补充缺失的砂石工作垫层。
6)换夯点,重复步骤3)～步骤5),完成全部夯点的施工。
7)第二遍为满夯施工。
2.2.3 施工注意事项
1)平整场地并预先估计强夯后可能产生的平均地面变形,以此确定地面高程,然后用平地机平整垫层,当地表层为细粒土且地下水位高时,需在表层铺500 mm～1 000 mm左右厚的砂砾石或碎石以利于机具行走,保证施工正常进行,同时可加大地下水和表层面的距离,减少夯击效率损失[8]。
2)夯点放线定位宜用撒石灰或定木桩的方法进行,其偏差不得大于5 cm,强夯施工当第一遍夯完后,用新土或坑壁的土将夯坑填平再进行下一遍夯击,直至满足最后两夯的夯沉量要求。
3)强夯施工时,应对每一个夯点的夯击能量、夯击次数及每次夯沉量等做好详细的记录。为了防止飞石伤人,现场工作人员应带安全帽并退到安全线以外。
4)由于强夯施工时会产生大的噪音和振动,因此不能在城区或建筑物密集区施工。
3 结语
1)采用强夯置换加固软土地基的方法是可行的,该方法具有设备简单、施工方便、适用范围广、经济易行和节省材料等优点,能有效地加固软弱地基,减少软土层沉降和整体工程后期沉降,提高软土层的承载力。
2)强夯置换法处理地基的施工,涉及到地质情况、石料运输和施工环境等因素,必须综合考虑,采取技术方案和经济分析相结合,最终确定设计方案,才能收到良好的效果。
3)应注意解决好施工和施工噪音对周围居民影响的矛盾。
参考文献
[1]张健,王秀红,史玉芳.强夯置换法在处理饱和软土地基的应用[J].长安大学学报(建筑与环境科学版),2004,21(1):33-35.
[2]周明学,余洪祥.强夯置换法处理软土地基的实践[J].长春工程学院学报(自然科学版),2005,6(1):8-9.
[3]尹黎明.强夯置换法加固厚填土地基的工程实践[J].建筑技术,2004,35(3):193-194.
[4]梁志松,张伟,汤斌.强夯置换法加固软粘土地基应用[J].四川建筑科学研究,2002,28(2):29-30.
[5]郭文东.强夯置换法加固填土地基的试验研究[J].工业建筑,2006,36(sup):680-682.
[6]JGJ 79-2002,建筑地基处理技术规范[S].
[7]吴小梅,彭跟怀.强夯置换法在饱和黄土地基处理中的应用[J].施工技术,2005,34(1):29-30.
关键词:深层强夯置换法 淤泥深坑 地基处理
中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0093-01
1 工程概况
某工业厂房为框架结构,独立基础,基础埋深约2.25m,地基承载力特征值要求达到150kPa;厂房东北侧有一深约8.3m的水坑,现已用建筑垃圾回填到6.2m,水坑面积约为1626m2,水坑坑底为约3.5m厚的淤泥层,淤泥的天然含水量为45.9%,天然地基承载力特征值为50kPa,呈软塑-流塑状态,压缩模量为1.5MPa。由此可见,天然地基承载力很低,且坑底低于基础埋深,不能满足上部荷载对地基承载力及变形的要求,需要进行地基处理。处理后的地基承载力特征值要求达到150kPa,处理后地基土压缩模量Es≥7.8MPa,处理后二柱间沉降差小于1/1000。
2 工程地质及水文地质条件
第①层杂填土:暗黄褐色,粉土质,含植物根茎及砖屑,稍湿,土质松散。第②层新近沉积粉质黏土:暗黄褐色,可塑-硬塑,含螺壳及铁锰结核,切面稍光滑,无摇振反应,干强度及韧性中等,局部夹薄层粉土。第③层粉土:褐黄色,具灰斑,偶含姜石,稍湿,中密,无光泽,摇振反应中等,干强度及韧性低。第④层粉质黏土:灰褐色,可塑,土质湿软,底部较硬,富含钙质,切面稍光滑,无摇振反应,干强度及韧性中等。第⑤层粉土:黄褐色,稍湿,密实,无光泽,摇振反应中等,干强度及韧性低。底部含砂粒,局部夹硬塑状粉质粘土薄层。第⑥层中砂:黄色,长石、石英质,稍湿,中密,底部粒径较粗。
3 方案选择与设计
3.1 灰土垫层部分
上部结构荷载的设计要求为:处理后的地基承载力特征值要求达到150kPa,处理后地基土压缩模量Es≥7.8MPa,处理后二柱间沉降差小于1/1000。根据以上设计要求,并结合相关规程、规范和工程经验,决定采用1∶9灰土垫层,垫层厚度、宽度及压实系数须满足相关规范要求。
为了确保地基承载力和应力传递、扩散需要,在基础底45cm范围内采用3∶7灰土垫层。
3.2 强夯置换部分
根据基础底面的承载力特征值和上层填土厚度,按照规范要求确定该层土所需的地基承载力特征值。
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式中:为相应于荷载效应标准组合时,垫层底面处的附加压力值(kPa);为垫层底面处的自重压力值(kPa);为垫层底面处经深度修正后的地基承载力特征值(kPa);b为矩形基础或条形基础底面的宽度(m);l为矩形基础或条形基础底面的长度(m);为相应于荷载效应标准组合时,垫层底面处的平均压力值(kPa);为基础底面处土的自重压力值(kPa);z为基础底面下垫层的厚度(m);为垫层的压力扩散角(0),宜通过试验确定。
根据岩土工程勘察报告中提供的相关数据及现场分層情况,经详细计算得,淤泥土层顶面所要求的地基承载力特征值不小于180kPa,且处理深度要求不小于3.5m,必须穿过淤泥质土层。根据以上设计要求和计算数据,结合相关规程、规范,以及“当要求挤淤深度小于5m时,应考虑0.4的深度折减系数”等建议,经过分析研究,单击夯击能决定采用2000kN·m能级,夯击次数以最后连续两击夯沉量均≤50mm控制。点夯完成后,再进行满夯施工。满夯能级为1000kN·m,每点4击。锤印搭接1/4。具体计算过程如下。
(1)单击夯击能:本工程淤泥质土层要求处理后地基承载力特征值不小于180kPa;地基有效加固深度不小于3.5m。强夯置换的单击夯击能应根据现场试验决定。但在初步设计阶段,可按公式⑴、⑵进行估算,计算结果为:
较适宜的夯击能:kN·m;
夯击能最低值:kN·m;
初选夯击能宜在与之间选取,高于则可能浪费,低于则可能达不到所需的置换深度。根据淤泥质土层情况和有效加固深度,单击夯击能决定采用为2000kN·m能级。结合当地的机械起吊能力和强夯设备情况,选取夯锤重W=18.0t、落距H=11.5m,实际单击夯击能为:WH=2070kN·m。
由公式并根据(对于该类土折减系数取值为0.4),可计算出理论有效加固深度:H=5.75m。
(2)最佳夯击能:强夯时,空气被排出,土体压缩,孔隙水压上升,由于孔隙水的消散需要时间,故强夯时引起的孔隙水压可叠加。理论上最佳夯击能是有效影响深度底层孔隙水叠加至上覆土压力时的累积夯击能,应根据现场实试孔压决定,但因现场缺乏测量孔压的设备,故采用以下方法确定最佳夯击能。
记录试验时夯坑内土体竖向压缩量和夯击次数,当每击的夯击量出现由大→小→大的拐点时,说明此时夯坑底部地基土已发生侧向挤出破坏,开始产生较大的侧向变形了,则这时的夯击总量即为最佳夯击能。
(3)夯击遍数的确定:夯击遍数国内一般为2～3遍。根据本工程的土层情况,决定采用三遍,即两遍点夯,一遍满夯。前两遍目的是处理深层;第三遍为低能量满夯,目的主要是处理表面土层尤其是夯坑之间的空隙。第二遍取选取夯锤重W=10.0t、落距H=10.0m,实际单击夯击能为:WH=1000kN·m。
由公式并考虑影响深度折减系数(对于该类土折减系数取值为0.4),可计算出满夯的理论有效加固深度:H=4.00m。
夯击时每点连续四击,下一夯与前一夯印互错1/4夯。
为改善深层处的处理效果,点夯宜采用较大的夯点间距,以免夯击时在浅层形成密实层而影响夯击能往深层传递。
3.3 变形计算部分
按照各向同性均质线性变形理论,深层强夯置换法地基的最终变形量仍然采用分层总和法计算。只不过,计算公式中的压缩模量发生了一些变化。对于上层填土,计算公式中的压缩模量采用垫层换填后的压缩模量;对于下层淤泥土层,计算公式中的压缩模量采用强夯置换后土层的压缩模量。待压缩模量求出后,用相关软件进行地基处理变形计算,其最终沉降量满足设计要求。原状土上的独立基础采用岩土工程勘察报告中提供的压缩模量,用相关软件进行地基处理变形计算,计算结果与淤泥土层深坑上基础的沉降量进行比较,其沉降差满足设计要求。
4 主要施工工艺
(1)换填垫层法施工工艺:整平场地→垫层铺设→机械碾压→分层检测→重复以上工序直至设计标高。
(2)强夯置换施工工艺:在淤泥土层顶部铺设一定厚度和强度的建筑垃圾→标出夯点位置、测量场地高程→起重机就位、夯锤对准夯点位置→测量夯前锤顶高程→将夯锤吊到预定高度,脱钩自由下落进行夯击,测量锤顶高程→往复夯击,按规定夯击次数及控制标准,完成一个夯点的夯击→重复以上工序,完成全部夯点的夯击→用推土机将夯坑填平,测量场地高程→重复以上工序,完成第二遍夯击→在规定的间隔时间后,用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。
5 结语
经过工程实践证明,采用深层强夯置换法处理后经过检测,该工程的淤泥深坑得到加固,地基承载力、沉降和沉降差能够满足上部结构的使用要求,故得出此法能够解决淤泥深坑的地基承载力和变形问题。
参考文献
[1]倪卓敏,朱斌.强夯法处理公路地基的应用[J].科技创新导报,2008,7:24.
一、参数的`确定
强夯施工参数的确定依据是本工程场地的地质条件即高填方路段的土质情况和具体工程规定以确定，主要参数有：单点夯击能、最佳夯击能与夯击边数、夯击间隔时间、夯点布置及夯距。
单点夯击能：我企业计划采用锤重10-25T，落距10-25m。
最佳夯击能与夯击边数：我企业根据以往类似工程的现实施工经验，本工程施工计划夯击3~5遍，然后采用低能量搭夯。
夯击间隔时间：对砂性土，由于其透水性能好，夯击时孔隙压力消散快，可连续夯击。对粘性土，需间隔2周前后才能连续夯击。
夯点布置及夯距：夯击点可按方形或梅花形布置。第一遍的夯点间距要大，使得深层土得到加固，然后中间补插夯点。夯点通常是6-10m，夯点布置范围则宜比基础范围大H/2（其中H为加固深度）。重大工程的夯距由试夯确定。
以上参数在现实施工中应结合设计图纸和试夯情况作适当调整以满足工程所需。
二、施工机具的配备
根据本工程的现实情况，拟投入2台大吨位履带式起重机、PC220挖机、推土机、压路机各一台、夯锤对砂性土锤底面积为3-4m2，粘性土为4-6m2，夯锤数量与起重机配套。
挖机主要用于施工过程中的喂料和备料，推土机用于场地平整，压路机用于部分路基的碾压。配备自卸车和水泵若干个，用于土方的运输和施工现场的排水。
三、施工办法
1、测量放样：采用1台DS-3水准仪和1台J6经纬仪按施工图规定确定强夯区域及点位布置，并在强夯范围外设置坐标控制网点基桩，同时在其周围合理布置水准点作为控制高程、路基沉降的依据。
2、试夯：在重锤夯击施工前，应试夯，以确定夯锤重量、底面积和落距，以便确定最后下沉量及相应的最小夯击遍数和总下沉量。
3、施工要点：
1）垫层的铺设：在推土机场地平整之后，铺设0.5~2m厚的碎石垫层，以利于夯击时场地的排水，方便机械通行，并使夯击能扩散。
2）强夯施工：当夯点定位后，在预定观测地段中埋设好测压（夯击应力、孔隙水压力）、测振（频率、振幅、波速）、测变形（土中、地面）的设备后，即可按设计规定分批、分遍施工夯击。
在点夯时，要对每一夯点的能量，夯击次数，每次夯坑沉陷量、夯击坑周围土的隆起量以及埋设测点要开展量测和记录，并注意夯击振动的影响范围和程度。点夯完成后按设计规定开展满夯。
四、试验
一、施工设施准备
1、施工机械 主要施工机械：起重机、推土机、夯锤等。2、工具用具 主要工具用具：卡环、自动脱钩器、钢丝绳、水泵等。
二、强夯机安全操作规程
1、担任强夯作业的主机，应按照强夯等级的要求经过计算选用。用履带式起重机作主机的，应执行履带式起重机的有关规定。
2、夯机的作业场地应平整，门架底座与夯机着地部位应保持水平，当下沉超过100mm时，应重新垫高。
3、强夯机械的门架、横梁、脱钩器等主要结构和部件的材料及制作质量，应经过严格检查，对不符合设计要求的，不得使用。
4、作业前强夯机重点检查项目应符合下列要求： 1）各部件连接良好，无松动。
2）内燃冲击夯有足够的润滑油，油门控制器转动灵活。3）电动冲击夯有可靠的接零或接地，电缆线绝缘完好。
5、内燃冲击夯启动后，内燃机应怠速运转3—5min，然后逐渐加大油门，待夯机跳动稳定后，方可作业。
6、电动冲击夯在接通电源启动后，应检查电动机旋转方向，有错误时应倒换相线。
7、夯机在工作状态时，起重臂仰角应置于70°。
8、梯形门架支腿不得前后错位，门架支腿在未支稳垫实前，不得提锤。
9、变换夯位后，应重新检查门架支腿，确认稳固可靠，然后再将锤提升100～300mm，检查整机的稳定性，确认可靠后，方可作业。
10、夯锤下落后，在吊钩尚未降至夯锤吊环附近前，操作人员不得提前下坑挂钩。从坑中提锤时，严禁挂钩人员站在锤上随锤提升。
11、当夯锤留有相应的通气孔在作业中出现堵塞现象时，应随时清理。但严禁在锤下进行清理。
12、当夯坑内有积水或因粘土产生的锤底吸附力增大时，应采取措施排除，不得强行提锤。
13、转移夯点时，夯锤应由辅机协助转移，门架随夯机移动前，支腿离地面高度不得超过500mm。
13、作业后，应将夯锤下降，放实在地面上。在非作业时严禁将锤悬挂在空中。
三、作业风险分析
1、极端天气 应及时关注天气预报，特别关注雷雨、台风、冰雹等极端天气预报，极端天气期间必须停止施工，关掉现场电源、水源，必要时应将夯机水平放倒，并对其传动部位用防水油布进行包裹。极端天气过后，再次开机前应组织相
关人员对机械进行检查，确保其性能完好。
2、机械伤害
1）选用的机械设备要有可靠的安全保障措施，起重机械要有足够的安全系数。
2）强夯机械要设置龙门架，起重机臂杆与门架的横梁立柱除结构连接稳妥外，另加设钢丝绳捆绑装置，以防止意外脱倒。
3）所有强夯装置都必须加设防后倾装置。
4）强夯时，所有施工人员应离开正在施工的夯坑20m以上距离。
5）强夯对建筑物的安全影响距离按S=β wh计算确定，在此范围内的建筑物应设隔振沟，人工削减表面波的传递。根据现场观察，所有居民点均在此范围之外。
6）场地整平施工机械与强夯机械作业的安全距离应保持在35m以上。
3、触电伤害 电工必须穿绝缘鞋，配电柜必须加装漏电保护和紧急跳闸装置。
四、施工前准备工作
1、清理平整场地 施工前，平整场地，清除场地上空和地下障碍物,平整度和表面硬度应满足重型施工设备安全行走要求。
a）清除地下管线、树根等障碍物，埋深大于2/3处理厚度 的地下坑穴应事先处理，埋深较浅的地下坑穴及局部松软地基，应在地面作出明显标记，施工时应注意加强夯击。b)强夯点距离地面建筑物的水平距离： 单击能量 距离（不小于）<2000kN·m 30m 2000 kN·m～4000kN·m 30m～50m >4000kN·m 宜进行相应的测试确定 注：对于土坯建筑、特种要求建筑另当别论。
c）当单击夯击能再增大时，距离还要适当增加或进行相应的震动影响测试。
2、建立安全文明施工管理体系，对相关作业人员进行安全技术交底。施工作业前要对所有人员进行作业环境因素风险识别及防范措施等策划，教育员工树立环保意识。
3、坚持起重吊装工持证上岗的制度，严禁无证操作，并严格按有关规定的安全操作规程进行强夯起重作业，不得违章操作。操作人员必须持证上岗，严禁无证操作。
4、进入施工现场人员应戴好安全帽，电工必须穿绝缘鞋，施工操作人员穿戴好必要的劳动防护用品。
5、施工现场禁止无关人员进入，并设专人看护施工现场，及时将闲杂人员清除出场；吊锤机械停稳并对好坑位后方可进行强夯作业，起吊夯锤时速度应均匀，夯锤或挂钩不得碰吊臂，应在适当位置挂废汽车外胎加以保护。
五、强夯施工中安全管理措施
1、安全要点：
1）人人树立“安全第一，预防为主”的理念，时刻做到“不伤害自己，不伤害别人，不被他人伤害”。
2）不违章指挥，不违章作业，发现安全隐患要及时报告。3）在施工现场布设标志牌，用于施工现场的安全提示、警告、禁止标识。
4）强夯作业时，设立明显的安全警戒线，警戒线以内，任何非施工人员都不得入内。
5）现场施工的每台强夯机设立专人指挥强夯作业，并统一指挥联络信号。
6）班前班后检查强夯机械的安全性。吊车的卷扬、变幅、转向和行走，每天应进行例行检查，并填写安全记录。7）两个相邻的作业班组，在平面上的布置保持必要的安全距离，防止作业班组间的相互干扰，引发安全事故的发生。8）在夯坑补料时，略低于夯坑四周，以防止再次夯击时，小块石头飞溅伤人。
9）吊机回转前，回转半径内严禁有人停留。
10）振动冲击夯适用于黏性土、砂及砂砾等散装物料的压实，不得在水泥路面和其他坚硬地面作业。
11）作业中，当冲击夯有异常的响声，应立即停机检查。12）机械要站立平稳就绪后方可提锤夯打，司机要时刻注意车况的变化，发现异常现象要采取果断措施，对任何人发出紧急停止信号都应服从，立即停机，查明情况后再继续操作。
2、安全技术措施：
1）实施可靠的起重臂架防倾覆措施，防止臂架卸重夯击时的摆动和倾斜；施工过程中要严格控制起重臂架起角度，并经常检查其是否超出了安全允许的范围，一经发现要及时纠正。强夯机械要设置龙门架，起重机臂杆与门架的横梁立柱除结构连接稳妥外，另加设钢丝绳捆绑装置，以防止意外脱倒。
2）施工作业过程中，起重臂架下严禁站人，吊钩未下降到地面停稳，不得派人上前操作挂锤。
3）施工作业周围有建筑物或其它设施的，必须设置安全围挡，高度不低于5m。
4）在供电线路附近进行夯击作业时，要同有关方面联系，做好作业期间的停电准备工作，并采取可行的安全措施。5）挂钩工作业时必须戴安全帽，要等到脱钩完全到位后方可上前挂钩，挂钩时只能拉，不能推，防止提升时脱钩滑出伤人，挂钩后要立即离开，不得逗留。
6）落锤时挂钩的人员必须处于安全地带，原则上与落点不小于10m，防止飞石伤人。
7）所有强夯装置都必须加设防后倾装置。
8）强夯时，所有施工人员应离开正在施工的夯坑20m以上距离。
9）当短距离转移时，应先将冲击夯手把稍向上抬起，将运
输轮装入冲击夯的挂钩内，再压下手把，时重心后倾，方可推动手把转移冲击夯。
10）作业后，应清除夯板上的泥沙和附着物，保持夯机清洁，并妥善保管。
11）场地整平施工机械与强夯机械作业的安全距离应保持在35m以上。
3、文明施工保障措施：
1、健全组织，加强领导，成立以项目经理为首的文明施工管理机构。合理组织施工生产，合理的规划和布置施工现场、施工设施以及职工的生活设施，创造良好的施工环境，塑造企业形象，员工精神面貌，推动企业现代化管理，提高施工队伍整体素质。
2、施工现场必须做好持牌施工，管理人员必须佩卡上岗。工地现场施工材料设备必须堆放整齐合理，工地生活设施必须清洁文明。
3、项目经理部、施工队设文明施工负责人，每周召开一次关于文明施工的例会，定期与不定期检查文明施工措施落实情况，经常征求建设单位和监理对文明施工批评意见，及时采取整改措施，切实搞好文明施工。
4、坚持挂牌施工，文明施工，施工现场设置宣传标语牌，施工人员必须持证上岗，每施工小区需设置醒目标志牌。施工现场机械进行编号，机械停放整齐，现场整洁，施工便道
畅通。工地生活设施必须清洁文明。
5、认真传达和贯彻上级有关部门及建设指挥部有关文明施工的文件，要求和规定，积极开展组织讨论，认真实施。
6、按照防水防爆的有关规定设置油库、危险品库等临时性构造物，易燃易爆物品堆放间距和动火点与氧气，乙炔的间距要符合有关规定要求，严格执行动火作业审批制度，三级动火作业未批准不得动火，临时设施区要按规定配定消防器材。
7、噪声控制措施
（1）在22点至次日7点施工噪音超过85db(分贝)的工作要停止，以免影响场地附近周围居民的正常休息。
强夯法处理地基是我国常用的地基处理方法之一,但是对饱和度较高的粉土和黏性土地基,一般来说效果不显著,而采用强夯置换法处理,可以获得良好的效果。
强夯置换法是在强夯形成的深坑内填入块石、碎石、砂、矿渣、建筑垃圾或其它硬质的粗颗粒材料,采用不断夯击和不断填料的方法使形成一个柱状置换体,置换体顶面再铺块石垫层,从而由垫层、置换体、原地基土和下部持力层组成一座空间的框架传力系统,共同承受上部荷载。经强夯置换法处理的地基,既提高了地基承载力,又改善了排水条件,有利于软土的固结。这种加固方法不仅效果显著,施工周期短,而且当填充料充足且现场价不高时,比其它处理方法更为经济,尤其是就地利用弃渣或建筑垃圾作为填充材料的工程,其经济效益和社会效益更加显著。
2 工程概况及自然条件
厦门海沧行政中心一号路道路及护岸工程长729.82m,处理总面积24668m2,浆砌石直立式护岸高4.00m。原始地貌属滨海相滩涂及海漫滩,后为养殖场。近一年多场地北段和南段内侧人工填土,中段和外侧全长系泥滩上的水产养殖场,泥面标高低于岸基底面标高,连片的养殖场分成许多小水塘,并且都已被征用。这里稍远处的水塘作为场地清淤的储泥池,场地边的水塘即成了夯石挤淤的空间。
本道路南段内侧距建筑物最近点32m,拟进行干挂石板墙面施工。
场地岩土层自上而下分为:
⑴人工填土,主要由黏性土组成,层厚2.20～6.60m。
⑵淤泥,分布于整个场地内,层厚3.50m～7.70m。
⑶沉积黏土,具有中等强度及中等压缩性。岩土物理力学性质见表1:
软基处理要求:复合地基承载力特征值150kPa,石碴墩穿透淤泥层并进入下卧粘土层。
本场地附近大量开山石无处堆放,考虑本场地岩土及环境条件,在强夯置换振动测试的基础上,设计人采用强夯置换法处理淤泥地基,并利用石渣和素土填筑路基,形成复合地基的方案。
3 软基处理工艺
通过清除表层流动状～流塑状淤泥,接着填石渣满夯挤淤(二遍,夯击能500kN·m),整平场地后形成2m厚的石渣垫层,点夯并在夯坑中多次填入石渣,重复夯击和填石直到石渣穿透软土层进入下部黏土层,形成密实的石渣墩,经第二次铺石渣满夯、碾压、整平达到设计标高,再铺0.60m厚小石渣碾压,形成一个硬壳层。
4 软基处理设计、施工参数
⑴点夯夯击能3000kN·m,第二次满夯夯击能300kN·m。
⑵夯锤采用圆形铁锤,点夯锤直径1.10m,满夯锤直径2.0m,锤重均不小于15T。
⑶夯点纵横间距均为3.00m,梅花形排列。
⑷夯击次数20～26击,并通过现场试夯调整。
⑸夯坑填料级配:300mm
⑹石渣墩直径1.4m,截面积1.54 m2。
⑺石渣墩墩底进入下卧黏土层0.80m。累计夯沉量初估为设计墩长的1.9倍,以现场试夯调整,并以此作为石渣墩密实、着底和计量参考。
⑻石渣墩施工完成后,经第二次铺石渣满夯、碾压、整平达到设计标高。石渣规格同石渣墩,满夯两遍(相临两个夯点锤印搭接半夯锤),再次整平,最后用50T振动压路机碾压6遍并整平场地。
⑼分二层铺填0.60m厚的风化小石渣层,分别用50T振动压路机碾压4遍。石渣最大粒径不超过150mm,大于50mm的颗粒含量不得少于40%,小于20mm的颗粒含量不多于35%。粘粒含量不超过5%。
本层以上路基填素土按市政工程设计要求施工。
⑽石渣墩单墩夯击收锤标准:
墩底穿透淤泥层;夯坑周围隆起量最小;最后两击的平均夯沉量不大于50mm。
⑾夯击顺序:由南向北(淤泥面高往低),由路基内侧往护岸外侧,建筑物附近地段先施工。
⑿瑞利波监测软基强夯置换处理对建筑物干挂石板墙面施工的影响。建筑物外地面、建筑物内一层地面和建筑物楼顶3点各观测4次,每次观测水平向振动2个、垂直向振动1个。
⒀距建筑物<40m路段,路基外设置隔振沟,沟底宽度1.00m,沟深3.00m。
⒁通过现场试验确定块石用量和处理效果,并获取相关技术参数以便调整设计。
5 质量检验
⑴复合地基静载荷试验5处,载荷板面积1.5mx1.5m,最大试验载荷720kN。其结果为:复合地基承载力特征值全部>150kPa,残余变形4.73～9.74mm。
⑵圆锥动力触探12处,其结果为:复合地基承载力特征值全部>150kPa。
⑶瑞利波测试石渣墩“着底”情况11处,其结果全部符合设计要求。
6 沉降和位移观测
2005年1月完成软基处理,2006年1月完成上部结构的施工。软基处理完工后直至道路和堤岸建成三个月,每1个月～1个半月观测一次,12个检测点的数据表明:按本设计方案进行淤泥地基处理的道路和堤岸未发生水平位移,15个月总沉降量为12～25mm,沉降渐变均匀。至2008年7月软基处理完成三年半以来,道路和堤岸保持稳定,设计、施工满足使用要求。
7 结论
⑴通过对护岸淤泥地基的强夯置换处理、现场检测以及对护岸的沉降、位移观测,验证了利用石渣、矿渣、建筑垃圾或其它就地的硬质粗颗粒材料,强夯置换处理高饱和度地基(厚度不大于7.0m),不仅效果显著,施工周期短,而且比其它处理方法更为经济。
⑵要求置换深度大,必须提高夯击能,有效地增加每次的置换深度,并增加置换次数。
⑶采用强夯置换法处理软基,应采用小直径细长夯锤,还必须提高单击夯能,有效地增加每一锤的贯入深度。置换墩应穿透软土层,着底在较好土层上,而且在试夯阶段和完工后,均应进行着底检测。采用石渣、碎(块)石作为置换材料可用瑞利波进行检测。
⑷当被置换土层为饱和的软土时,以石渣、碎(块)石等粗粒材料的置换效果为好,但应注意:墩体材料级配不良,或块石过多过大均易在墩中留下大孔,影响质量。
摘要：通过对护岸淤泥地基的强夯置换处理、现场检测和沉降、位移观测,验证了强夯置换处理高饱和度地基的实用性、有效性。
关键词：强夯置换,淤泥地基,检测,沉降位移观测
参考文献
[1]徐至钧、张亦农编著,强夯和强夯置换法加固地基,机械工业出版社2004年3月
