地基基础工程强夯地基施工工艺.doc

第2节 强夯地基施工工艺
1. 适用范围
（1）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。
（2）强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑至流塑的粘性土等地基土对变形控制要求不严的工程。
（3）强夯不得用于不允许对工程周围建筑物和设备有振动影响的地基加固，必须时，应采取防振、隔振措施。
 2．施工准备
(1) 强夯施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建筑规模及建筑类型确定。考虑到“边界效应”，每个试夯区的面积不能太小，不宜少于3排夯点。在有成熟经验的地区，当地质条件相同时，可不进行专门试夯，直接采用成功的工艺、参数。
(2) 主要施工机具、设备
① 强夯锤质量可取10～40t，锤底面积宜按土的性质确定，锤底静接地压力值可取25～40kPa，对于细颗粒土锤底静接地压力宜取较小值。锤底面宜对称设置若干个与其顶面贯通的排气孔，孔径可取250～300mm。强夯置换锤底静接地压力值可取100～200kPa。夯锤可用钢板焊接壳体，内部浇筑混凝土制成，亦可采用铸钢或铸铁制造。当处理碎石土或杂填土时宜选用铸钢锤。
②施工机械一般采用履带式起重机或其他专用设备。应按所需要的夯击能量选用合适的起重设备，其有效起吊高度和回转半径应满足施工要求。为防止落锤时吊臂后倾，应在吊臂下部设置弹性支撑。当单击夯击能超过所选用设备的起重能力时，可在吊杆端部设置辅助门架，以提高起重能力和稳定性。辅助门架可采用格构式或其他结构。其两支腿及横梁强度及稳定性必须满足安全使用要求，且保持平行及垂直于吊车两个平面的自由度。
③ 采用的脱钩装置必须灵活，有足够的强度和耐用性。
④推土机。
⑤经纬仪、水准仪及钢卷尺等。
(3) 施工现场(作业条件) 要求
①施工前必须对附近施工环境进行调查，应查明场地范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及埋深等，并采取必要的保护措施，以免因施工造成损坏。
② 当强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设备、仪器以及施工中砌筑工程和浇灌混凝土等产生有害影响时，应设置监测点，并采取挖隔振沟等防振措施。
③ 按设计基底高程和试夯确定的夯沉量对强夯区域的土方进行挖方或填方施工。
3．施工工艺
(1)工艺流程
施工准备 → 现场试夯 → 点夯施工(分遍强夯) → 满夯施工 → 夯后测试
(2) 强夯法施工工艺
①清理并平整施工场地。
②标出第一遍夯点位置，并测量场地高程。
③ 夯击点位置可根据基底平面形状采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取夯锤直径的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。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。
④ 起重机就位，夯锤置于夯点位置，测量夯前锤顶高程。
⑤ 将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，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。
⑥ 重复步骤④，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成单个夯点的夯击。
⑦ 换夯点，重复步骤③～⑤，完成第一遍全部夯点的夯击；用推土机将夯坑填平，并测量场地高程。
⑧ 在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。
⑨ 两遍夯击之间应有一定的时间间隔，该间隔时间取决于超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时，可根据地基土的渗透性确定，对于渗透性较差的黏性土地基，时间间隔不应少于3～4周；对于渗透性较好的地基可连续夯击。
(3) 强夯法置换施工工艺
①清理并平整施工场地，当表土松软时可铺设一层厚度为1.0～2.0m的砂石施工垫层。
②标出夯点位置，并测量场地高程。
③ 起重机就位，夯锤置于夯点位置,测量夯前锤顶高程。
④ 夯击并逐击记录夯坑深度。当夯坑过深而发生起锤困难时应停夯，向坑内填料直至与坑顶平，记录填料数量，如此重复直至满足规定的夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯击。当夯点周围软土挤出影响施工时，可随时清理并在夯点周围铺垫碎石继续施工。
⑤ 按由内而外，隔行跳打原则完成全部夯点的施工。
⑥ 推平场地用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。
⑦铺设垫层，并分层碾压密实。
4．质量标准
(1) 强夯地基质量检查标准应符合表1.2的规定。
　　 　 　强夯地基质量检查标准 表1.2
项目
序号
检 查 项 目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控
项目
1
　地基强度
设计要求
按规定方法
2
　地基承载力
设计要求
按规定方法
一般
项目
1
　夯锤落距
mm
±300
钢索设标志
2
　锤重
kg
±100
称重
3
　夯击次数及夯击遍数
设计要求
计数法
4
　夯点间距
mm
±500
用钢尺量
5
　夯击范围(超出基础范围距离)
设计要求
用钢尺量
6
　前后两遍间歇时间
设计要求

  (2) 强夯处理后的地基应在施工结束后间隔一定时间方能进行检测，对于碎石土和砂土地基，其间隔时间可取7～14天；粉土和粘性土地基可取14～28天。强夯置换地基间隔时间可取28天。夯后地基应进行承载力检验和加固深度检验，承载力检验应采用原位测试和室内土工试验。检测深度应大于强夯有效加固深度。
(3) 施工过程中应对各项参数进行详细记录。按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量。对强夯置换尚应检查置换深度。在每一遍夯击前，应对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正。
施工结束后，检查被夯地基的强度并进行承载力检验。检查点数：每一独立基础至少一点，基槽每20m延长取一点，整片地基按50-100m2取一点。夯后地基强度及地基承载力必须达到设计要求，夯后加固深度必须达到设计要求，夯后地基高程应当高于设计基底高程0.2~0.4m(有特殊要求的除外)。强夯地基经检测达不到设计要求时，应采取补夯措施，或采取其他方法处理。
5．施工注意事项
(1)观测孔隙水压力变化，观测并记录孔隙水压力随击数增加的情况，当孔隙水压力超过自重有效压力可能出现液化或局部隆起和侧挤的体积接近夯点夯沉的体积时，应停止夯击，并观测孔隙水压力的消散情况，分析确定遍间歇时间。
(2) 对含水量较高的地基，应保证有足够的遍间歇时间，待基土中孔隙水压力充分消散后再满夯，或采取强夯置换施工工艺，在地基土中打设竖向排水体。也可先在场地上铺设一层厚约0.5m的砂石垫层后再满夯。
(3)应该采取覆盖防水措施，以防推入夯坑内的虚土大量吸水,增加地基土的含水量。如果情况允许，可在下雨之前对夯坑内的虚土夯1~2击。满夯后场地严禁轮式车辆碾压。
(4) 当局部出现“橡皮土”时可将其挖除，换填干土或砂石填料补夯；当“橡皮土”较薄且面积较大时，可用推土机的松土器将地表层翻松、晾晒后补夯；也可采取其他有效措施处理。
6．成品保护
(1)强夯施工前应根据经验或试夯结果确定夯沉量时，应预留200~300mm的土层作为保护层(扰动层或防冻层)，待基础施工时将其清除。
(2) 夯后地基，特别是饱和度(含水量)较高的细颗粒粘性土，严禁轮式车辆碾压,防止产生“橡皮土”。
(3)夯后场地(雨季中)应作出排水坡度和集水坑，以便及时将积水排走，防止发生泡槽情况。