强夯地基综合项目施工专项方案.doc

普利司通（惠州）合成橡胶有限公司
丁苯橡胶项目

地基强夯加固
施工方案

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中华人民共和国化学工程第四建设公司广州分公司
二OO六年六月七日
一、工程概述
（一）工程概况
本工程位于广东省惠州市大亚湾石化区内,西距澳头镇约9km,东距霞涌镇约5km,北距惠州市惠阳区约20km.本工程为生产汽车轮胎专用丁苯橡胶项目工程,全厂用地约00m2。重要建（构）筑物涉及：
1、化学品配制区（＃200），二层装置区，钢筋混凝土框架，钢格栅楼层。
2、聚合反映区（＃300），二层装置区，钢筋混凝土框架，钢格栅楼层。
3、单体回收区（＃400）四层装置区，钢筋混凝土框架，钢格栅楼层。
4、单体和化学品贮存区（＃100）、胶乳贮存与掺合区（＃500），露天储罐设备区，最大储罐容积为1000m3。
5、后解决区（＃600）单层大跨度钢屋架屋面系统、钢筋混凝土柱建筑。
6、火炬基本，21m直径，内径12m，高33m，总重约160t。
7、办公楼，一层钢筋骨混凝土框架构造。
8、维修车间，二层钢筋混凝土框架构造，局部为单层轻钢屋面构造。
9、别的实验室、饭堂等单层建筑物及管架、消防水池等构筑物一批。
地基加固解决总面积约00余平方米。地基加固方案是：对松散杂填土和素填土进行强夯，强夯范畴约21000平方米，重要强夯区域为#600、冷冻间、实验室、维修车间、警卫室、自行车棚、办公楼、控制室等。建筑物基本使用静压管桩基本。
（二）工程地质条件
勘察报告反映施工区内，工程地质条件由地表至下，重要分为8层：
1、杂填土或素填土：由侏罗系残积风化土夹较多碎石构成，厚度0.58～8.5 m，场地各部位厚薄不均。
2、人工填石层：重要为侏罗系中风化岩碎块，直径为0.1～0.4 m，最大者为1.0 m，此层全场零星布置，层厚0.6～4.8m.
3、耕植土。
4、第四系冲积粉砂质粘土：由黄褐色粉砂粘土构成，厚2.3～10.0 m。
5、第四系冲积圆砾层：由砂岩夹杂少量其他混合岩石砾石构成，厚0.5～5.3 m，平均厚2.40，顶板埋深4.9～10.5 m。
6、残积粉土：重要为粉砂质粘土，平均厚度2.2 m，埋深0.8～11.4 m。
7、强风化凝灰质砂岩：厚0.4～9.3 m，埋深0.5～15.0 m，天然持力层。
8、中风化凝灰质砂岩：厚1.0～19.60 m，顶板相应标高-6.03～13.87m。
（三）强夯加固参数和施工参数
强夯地基承载力特性值为≥200KPa，Eo=10MPa；加固影响深度 ≥8.0m。
依照建筑物构造类型及设计规定，按照《建筑地基解决技术规范》（JGJ 79—91），分三遍夯击，第一遍点夯单击能为3000KN·m，第二遍点夯单击能为2500KN·m，第三遍为满夯，满夯单击能为1000KN·m；第一、二遍点夯时间间隔初步定在7天。
（四）强夯法原理和特点
强夯法是用起重机械将大吨位夯锤起吊到6~30m高度后自由落下，给地基土以强大冲击能量夯击，使土中浮现冲击波和很大冲击应力，迫使土层孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点周边产生裂隙，形成良好排水通道，孔隙水和气体逸出，使土料重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，减少其压缩性一种地基加固办法。
强夯法加固特点是：使用工地常备简朴设备；施工工艺简朴；合用土质范畴广；可获得较高承载力，普通地基强度可提高2~5倍；变形沉降量小，压缩性可减少2~10倍，加固影响深度可达6~10m；工效高，施工速度快较换土回填和桩基缩短工期一半；节约加固原材料；节约投资，比换土回填节约60%费用；与预制桩加固地基相比可节约投资50%~70%；与砂桩相比可节约投资40%~50%。
二、准备工作
（1）熟悉施工图纸和工程地质勘察报告，理解设计意图，掌握各项参数。
（2）场地和坐标网移送，进行测量基准交底，复测及验收工作。
（3）制定施工方案和拟定强夯参数，定位放线。
（3）场地平整，修筑设备进场道路，在强夯范畴预留夯沉量需要土厚。
（4）选取有代表性区域作强夯实验，跟据实验成果修正强夯施工方案和强夯参数、锤击数。
（5）对现场施工人员进行技术交底，专业工种进行短期专业培训。
三、施工环节、办法及要点
（一）施工环节
修建道路
平整场地

场地
强夯方案
方案

试夯
修正方案
第一遍强夯

场地
间歇7天
第二遍强夯

场地
低能量满夯

间歇7天
天

载荷实验
天

1、每遍夯击环节为：标出第一遍夯点位置、测量场地高程 → 起重机就位 → 测量夯前锤顶高程 → 夯锤吊到预定高度自由下落夯击，测量锤顶高程 →按规定夯击次数及控制原则，完毕一种夯点夯击 →完毕第一遍所有夯点夯击 → 用推土机将夯坑填平，测量场地高程 →间隔7天后，按上述程序完毕第二遍夯击→用低能量满夯，测量夯后场地高程。
2、强夯区域顺序：为防止强夯导致将管桩挤斜和挤断现象，必要先强夯，后压桩，先强夯有影响区域，以提前插入压桩要工作，加快进度。
顺序为：冷冻间 → #600 → 实验室 → 维修车间 → 警卫室 → 自行车棚 → 办公楼 →控制室。
（二）施工办法
1．机具设备
（1）夯锤：采用20t夯锤，用钢板作成组合成夯锤（如下图）。夯锤底面为圆形，锤底直径为2m。夯锤中设2个直径250mm上下贯通排气孔，减小锤底与土面间形成真空产生强吸附力和夯锤下落时空气阻力。

装配式钢夯锤图
1-50mm厚钢板底盘；2-15mm厚钢板外壳；3-30mm厚钢板顶板；
4-中间块（50mm厚钢板）；5-φ50mm吊环；6-φ200mm排气孔；7-M48mm螺栓
（2）起重设备：由于履带式起重机重心低，稳定性好，行走以便，使用起重量为50t履带式起重机（带摩擦离合器）（如下图）。

用履带式起重机强夯图
1-夯锤；2-自动脱钩装置；3=起重臂杆；4-拉绳；5-锚绳；6-废轮胎
（3）脱钩装置：通过动滑轮组用脱钩装置来起落夯锤。自动脱钩器由吊环、耳板、销环、吊钩等构成（如下图）。拉绳一端固定在销柄上，另一端穿过转向滑轮，固定在悬臂杆底部横轴上，当夯锤起吊到规定高度，升钩拉绳随后拉开销柄，夯锤便自动脱钩下落，同步可控制每次夯击落距一致。

强夯自动脱钩器图
1-吊环；2-耳板；3-销环轴辊；4-销柄；5-拉绳
（4）锚系设备：当用起重机起吊夯锤时，为防止夯锤突然脱钩使起重臂后倾和减小对臂杆振动，应用T1-100型推土机一台设在起重机前方作地锚（如上图），在起重机臂杆顶部与推土机之间用两根钢丝绳连接，推土机还可用于夯完后作表土推平、压实工作。
2．施工技术参数
（1）锤重与落距：采用锤重15t与落距20m，或锤重20t与落距15m。
（2）单位夯击能
第一遍点夯单击能为3000KN·m，每遍6~8击；
第二遍点夯单击能为2500KN·m，每遍6~8击；
第三遍为满夯，满夯单击能为1000KN·m，满夯搭接三分之一锤。
（3）夯击点布置及间距
第一遍点夯间距为5×5m，每二遍点夯呈梅花状插在第一遍点夯之间，间距为5×5m；第三遍为满夯。
（4）单点夯击数与夯击遍数
单点夯击数应按现场试夯得到夯击次数和夯沉量关系曲线拟定，且应同步满足如下条件：1）最后两击平均夯沉量不不不大于50mm；2）夯坑周边地面不应发生过大隆起；3）不因夯坑过深而发生起锤困难。每夯击点之夯击数普通为5~10击。
夯击遍数采用3遍，最后一遍以低能量满夯一遍，以加固前几遍之间松土和被振松表土层。
（5）两遍间隔时间
两遍夯击之间应有一定期间间隔，以利于土中超静孔隙水压力消散，待地基土稳定后再夯下遍，两遍之间间隔采用7天。
（6）解决范畴
强夯解决范畴应不不大于建筑物基本范畴，每边超过基本外缘宽度宜为设计解决深度1/2~2/3，并且不不大于3m。
（三）施工办法要点
（1）强夯前应平整场地，周边作好排水沟，按夯点布置测量放线拟定夯位。地下水位较高时，应采用减少地下水位后再强夯。
（2）垫层铺设：强夯前需铺垫一层稍硬表层，使其能支撑起重设备，便于对所施工夯击能得到扩散，同步也可加大地下水位与地表距离，并有助于雨天降水集流排泄。强夯应分段进行，顺序从边沿夯向中央，先深后浅，即先加固深层土，再加固中层土，最后加固表层土。
（3）夯击时应按实验和设计拟定强夯参数进行，落锤应保持平稳，夯位应精确，夯击坑内积水应及时排除。坑底上含水量过大时，可铺砂石后再进行夯击。在每一遍夯击之后，要用新土或周边土将夯击坑填平，再进行下一遍夯击。强夯后，基坑应及时修整，浇筑混凝土垫层封闭。
（4）对于高饱和度粉土、粘性土和新饱和填土，采用将原土上淤泥清除，挖纵横盲沟，以排除土内水分，同步在原土上铺50cm砂石混合料，以保证强夯时土内水分排除，在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料，进行强夯置换等办法。通过强夯将坑底软土向四周挤出，使在夯点下形成块（碎）石墩，并与四周软土构成复合地基。
（5）雨季填土区强夯，应在场地四周设排水沟、截洪沟，防止雨水流入场内；填土应使中间稍高；土料含水率应符合规定；认真分层回填，分层推平、碾压，并使表面保持1%~2%排水坡度；雨后抓紧排除积水，推掉表面稀泥和软土，再碾压；夯后夯坑及时推平、压实，使高于四周。
（6）做好施工过程中监测和记录工作，涉及检查夯锤重和落距，对夯点放线进行复核，检查夯坑位置，按规定检查每个夯点夯击次数和每击夯沉量等，并对各项参数及施工状况进行详细记录，作为质量控制依照。
（7）标定夯点位置及测量场地标高：夯击位置应依照网点设计规定布设，施工场地四周及中间重要控制点应有明显标志，测量站点应离夯击点稍远，最佳施工场地处围夯击影响不到地段设立各种固定观测点。
四、质量控制要点
（1）施工前应检查夯锤重量、尺寸、落锤控制手段、排水设施及被夯地基土质。
（2）施工中应检查落距、夯击遍数、夯点位置、夯击范畴。
（3）施工结束后，检查被夯地基强度并进行承载力检查，采用静载压板实验。强夯后土体强度随间歇时间增长而增长，检查强夯效果测试工作，宜在强夯之后1周后进行，而不适当在强夯结束后及时进行测试工作，否则测得强度偏低。
（4）强夯地基质量检查原则下如表所示。
强夯地基质量检查原则表
项
序
检查项目
容许偏差或容许值
检查办法
单位
数值
主控项目
1
地基强度
设计规定
按规定办法
2
地基承载力
设计规定
按规定办法
普通项目
1
夯锤落距
mm
±300
钢索设标志
2
锤重
kg
±100
称重
3
夯击遍数及顺序
设计规定
计数法
4
夯点间距
mm
±500
用钢尺量
5
夯击范畴（超过基本范畴距离）
设计规定
用钢尺量
6
先后两遍间歇时间
设计规定

（5）起锤至预定标高下落锤击：落锤规定保持平稳，夯位应精确，夯击坑内积水应及时排除，坑底含水量过大时，可铺砂石后再进行夯击。若发现坑底倾斜而导致夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。
五、工期筹划
本工程工期紧，必要在7月31日前完毕地基施工和检测，施工难度大。最大难度是在同一区域同步存在强夯地基和静压桩基本（如#600），没有安全距离可言，也不能建立隔振沟带，为了使管桩不至于在强夯时被挤偏或挤断，必要严格遵循“先完毕强夯，后静压管桩”施工顺序。
因而尽量缩短强夯施工时间，把强夯纯施工时间控制在15天以内，同步先进行与静压桩在同一区域内强夯施工，以提前交出桩基本施工工作面。
为加快地基静载压板实验速度，加载可以运用起重机重量做加载配合。
详细工期筹划见进度筹划表。
六、劳动力筹划
每套夯机每台班需起重司机1名，起重挂钩员2名，测量员2名，共5人，工地采用6台夯机总计需劳动力30人。
如遇下雨需要赶工期，人员数时增长1倍。
七、机具筹划
50t履带式起重机：采用12中时工作制，每台夯机每天可完毕250 m2以上三遍强夯工作量，要在15天完毕21110 m2强夯任务，需要夯机21110÷250÷15＝5.6台，共需履带式起重强夯机6台。
推土机：T3-100型，6台，用作回填、整平夯坑和作地锚。
挖土机：60型，1台。
全站仪：1台
水准仪：7台
经纬仪：J2型，1台
八、雨期施工办法
1、6、7月份正值雨季，对强夯施工极为不利，由于雨天强夯施工达不到收锤原则，且容易产生吸锤现象，不能保证强夯施工质量。应尽量避开下雨天气强夯，如果下雨，必要停止施工，应通过增长强夯机数量和采用两班工作制来赶工期。
2、雨期施工时应做好排水系统，采用办法防止场地积水导致土质变软，以致浮现挤浮现象，防止减少强夯效果。
3、对强夯区域及时进行表面碾压。
4、掌握天气变化状况，做到事前防止。
5、履带式起重机在雨后强夯时，禁止在未经夯实虚土上作业，同步应进行 试吊，拟定稳妥后方可正式强夯。
九、成品保护
1、做好现场测量控制桩、控制网保护工作。
2、做好现场夯击位置布点保护工作。
3、做好隔振沟，减小冲击波，以做好对现场排水系统及围墙、临设保护工作。
十、安全环保办法
1、建立健全安全生产责任制和安全保证体系，对全体施工人员进行安全教诲，组织学习安全技术规范及施工设备安全操作规程。
2、定期和不定期地组织安全检查，发现隐患及时整治。
3、吊机起重臂活动范畴内禁止站人，非工作人员禁止进入强夯区域。
4、进入现场必要戴安全帽，特殊工种应持证上岗。
5、夯机驾驶室前应安装安全防护网，测量仪器应架设在距夯机30米以外地方，夯机下落位置与施工人员安全距离为20米。
6、施工时应随时观测机械工作状态，发现问题及时予以解决。
7、禁止雨天强夯，以避免泥土溅起伤人。
8、施工就按筹划有序进行，保持现场安全文明施工。
9、施工垃圾、生活垃圾应定期清理，以免污染环境。