强夯置换施工工法(改)

精品文档 1欢迎下载 强夯置换施工工法 山西省机械施工公司 二 00 四年十二月 精品文档 2欢迎下载 目目 录录 前言前言 1 1 特点特点 2 2 适用范围适用范围 3 3 工艺原理工艺原理 4 4 工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点 5 5 材料材料 6 6 施工机具施工机具 7 7 劳动力组织劳动力组织 8 8 安全措施安全措施 9 9 质量控制要求质量控制要求 1010 效益分析效益分析 1111 工程实例工程实例 精品文档 3欢迎下载 强夯置换施工工法强夯置换施工工法 前前 言言 强夯置换法是在强夯法处理地基基础上发展而来的一种新 型的地基处理方法 它是采用在夯坑内回填块石 碎石 砂 建筑废料及其它高强度 透水性好的粗颗粒材料 利用强夯法 的高能量冲击和挤压 将这些粗颗粒料挤压入土中 形成整体 层式置换或柱状墩式置换的地基 这种强夯法与置换法相结合 的地基处理方法即是强夯置换法 强夯置换法是强夯地基处理 技术的新发展 此方法的产生扩展了强夯技术的应用领域 强夯置换施工工法关键技术经过 2004 年 12 月山西省建设 厅组织的科技成果鉴定 达国内领先水平 1 1 特点特点 1 1 强夯置换法适用范围广 可处理的地基土类型广泛 1 2 具有良好的加固效果 强夯置换法集垫层作用 混合 土作用 透水桩排水作用 挤密作用 振密作用等诸多作用于 一身 最后可形成单桩承载地基或桩土复合地基 地基承载力 和场地均匀性大大提高 1 3 桩体材料可选用级配良好的块石 碎石 矿渣和建筑 废料等坚硬粗颗粒材料 形成的特大直径排水桩井 有利于桩 间 桩下地基土的排水和加密 1 4 强夯置换对周围建 构 筑物的影响程度比普通强夯 小 且施工文明 精品文档 4欢迎下载 2 2 适用范围适用范围 强夯置换法除了适用于处理碎石土 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外 还适用 于处理高饱和度的粉土和软塑 流塑的粘性土等地基对变形控 制要求不严的工程 目前已用于各类堆场 公路 机场 房屋 建筑 港口建 构 筑物 效果良好 3 3 工艺原理工艺原理 强夯置换法加固地基作用机理类似于强夯法 通过大量的 工程实践和现场实测资料分析 对它的作用机理的认识正逐步 明朗 它是用几吨或几十吨的重锤从高处落下 反复多次夯击 地面 对地基进行强力夯实 这种强大的夯击能在地基中产生 强烈的冲击波 其中体积波起主导作用 包括纵波和横波 和 动应力 从夯击点发出的纵波和横波向地基纵深方向传播 使 地基土经历孔隙压缩 局部液化 可变渗透 动力排水 和时 效触变恢复等几个阶段 使原地基土压缩 形成夯孔 再在夯 坑内回填块石 碎石 砂 建筑废料及其它高强度 透水性好 的粗颗粒材料 利用强夯法的高能量冲击和振动 将这些粗颗 粒料夯入夯坑内 形成整体层式置换或柱状桩 墩 式置换的 复合地基 大量的工程实践证明 强夯置换的加固原理相当于 强夯 加密 碎石墩 特大直径排水井三者之和 对地基土有 较好的加固效果 4 4 工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点 精品文档 5欢迎下载 4 1 工艺流程 4 2 操作要点 4 2 1 施工准备 1 开工前应首先对现场进行踏看调查 清除各类地上 地下障碍物 2 熟悉图纸等技术文件 编制详细的施工方案 进行 平整场地 测量夯后标 高 试夯施工准备 夯区整平 测夯前标高 定位放线夯点用石灰点点出 夯机就位 夯击成孔 达到规定坑深 回填置换材料 重复 n 次 达到规定的夯击次 数 控制标准和置换深度 平整场地 满夯一遍 测量夯前锤顶高程 根据设计要求的夯击顺序 完成全部夯点施工 精品文档 6欢迎下载 技术安全交底 3 施工前要求场地平整 符合施工要求 4 施工机械 现场人员及材料齐备 具备开工条件 5 在施工现场周围设置平面及高程控制桩 桩附近应 设立明显的标志加以保护 并设专人对其定期进行复核检查 6 场地平整后 并在开工前 对场地标高进行复测 7 设置安全警戒线 防止闲杂人员进入施工现场 4 2 2 试夯 1 在施工前 应先对设计提出的强夯参数或其它替代方 案进行试夯 根据设计单位初步确定的参数提出试验方案 在 施工现场有代表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 2 通过试夯 以验证本工艺加固处理的可行性 确定最 佳夯击能 最佳夯击数 夯坑间距 间隔周期 地面变形量以 及填料的最优级配要求和填料量等参数 用于指导大面积的施 工 3 强夯置换夯点的夯击次数除应通过现场测试确定外 且应同时满足下列条件 1 置换体应穿透软弱土层 到达较硬土层上 且达到设 计墩长 2 累计夯沉量为设计墩长的 1 5 2 0 倍 精品文档 7欢迎下载 3 填料后最后两击的平均夯沉量应符合规范及设计要 求 4 由于强夯置换时有大量的填料填入地基中 施工场地 不可避免要抬高 尤其是饱和粘性土地基 试夯时 应认真对 置换前后的场地标高进行观测 详细记录观测值 得出合理的 抬高或沉降数据 以便控制夯后标高 5 经检测满足要求后方可大面积施工 4 2 3 测量及放线定位 1 根据施工图纸和现场布设的坐标控制网 采用经纬 仪或全站仪测放夯点位置 用明显的标志标出或用石灰点标出 夯位中心点 2 在每一遍夯击前应对夯点放线进行复核 如施工中 发现夯锤偏离夯坑中心 应立即调整对中 夯击后如发现坑底 歪斜度较大 需及时用填料将坑底垫平后 方可继续夯击 夯 完后检查夯坑位置 发现偏差或漏夯应及时纠正 3 夯机就位即夯锤就位时 夯锤中心和测放的夯点要 重合 必要时以夯点为中心画石灰圈 提高夯锤就位准确度 4 在夯前及夯击过程中 用塔尺立于锤顶 由专门测 量人员用水准仪测量锤顶标高 每夯一锤测量一次 前后两次 的差值即为此次夯击的夯沉量 以最后两击夯沉量满足设计要 求为停夯标准 4 2 4 夯击能 落距 控制 精品文档 8欢迎下载 根据工程所需的夯击能和选定的锤重 即可确定相应的夯 锤落距 开工前 应检查夯锤的质量和落距 施工过程中 落 距应通过钢丝绳长度锁定控制 并在龙门架上做出落距标志 在技术交底中 应由技术员按照能级要求 针对不同的夯 锤 将每一夯锤的落距向班组长逐一交底 以确保夯击能符合 设计要求 施工过程中对夯锤落距的的偏差要求 一般控制在 30cm 以 内 4 2 5 夯击及填料控制 1 夯锤及起重机就位后 便开始起锤对该夯点进行连 续夯击 2 强夯置换的深度由施工现场的土质条件决定 置换 体应位于较硬的土层上 在夯击过程中应根据设计及试夯参数 由专人来控制夯击数及及停夯标准 并详细记录 一般填料时 夯坑深度不小于 2m 3 当夯坑成形后 测量上坑口直径 计算夯坑体积 然后用装载机向坑内填料 直至与坑顶平 记录填料数量 并 用推土机辅以整平后再落锤夯击 如此重复直到满足规定的夯 击次数及控制标准即完成一个墩体的夯击 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垫层 以利于继 续施工 垫层材料可与回填料相同 粒径不宜大于 100mm 4 为提高置换成桩效果和施工效率 严格控制填料的频 精品文档 9欢迎下载 次和夯坑的深度 一般填料视地质情况控制在 2 3 次为宜 如 遇不良地质情况 可适当增加填料次数 但不宜超过 5 次 4 2 6 间距及布点形式 强夯置换布点形式应根据基础形状和宽度采用等边三角形 等腰三角形或正方形布置 置换墩间距应根据荷载大小和原土 的承载力选定 当满堂布置时 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 对独立基础或条形基础 可取夯 锤直径的 1 5 2 5 倍 满夯应采用轻锤或低落距锤按试夯结果 进行夯击 4 2 7 场地整平 1 每遍施工完成后 应用推土机对其场地进行整平 2 表面平整度应以不影响强夯机械行走和正常施工且高 差不大于 200mm 为宜 4 2 8 满夯 1 满夯是强夯置换的一个重要工序 场地表层土是基础 的主要持力层 如果处理不好 将会增加建筑物的沉降和不均 匀沉降 2 当点夯完成后 用推土机将场地推平 采用轻锤或低 落距锤进行满夯 以确保场地表层松土夯实 3 满夯能级及布点形式由试夯确定 4 2 9 变形及标高控制 精品文档 10欢迎下载 1 变形控制 在试验区试验之前 根据初步确定的各种参数 在每个试 区均应做单点夯击试验和群点夯击试验 进行夯间地表变形观 测 单点夯击试验点 在夯点轴线上 两侧应对称埋设 4 个沉 降标点 埋设点距夯点中心位置一般为 2 25m 2 75m 群点夯 击点应在夯点轴线上两侧对称埋设 6 个沉降标点 埋设点距夯 点中心位置一般为 1 85m 2 25m 2 85m 沉降观测标点为 15 15cm 厚 1cm 的钢板制作 钢板中心两侧均焊 15cm 长 16 钢筋 一侧为埋设锚固筋 一侧为沉降观测基准 在试夯 过程中 应测量每次夯击沉降标点的位移量 绘制夯击数 地表 位移曲线 通过地表夯沉量的监测和夯间地表变形观测 掌握地表的 沉降 隆起程度及夯坑的填料 确定饱和夯击数和最佳夯击能 2 标高控制 开工后 首先对施工场地进行清理 整平 在标出夯点位 置后 用水准仪按 10m 10m 的方格网进行夯前标高测量 待满 夯结束后 仍按原来的方格网测量夯后标高 从而确保夯沉量 夯后标高的准确度 3 夯击时应观测对周围构筑物的影响 发现问题及时处 理 精品文档 11欢迎下载 4 2 10 施工顺序 夯点施打顺序应根据场地和地质条件合理安排 一般按由 内向外 隔行跳打的原则进行施工 但对于软弱土质或淤泥质 土地基进行强夯置换处理时 可一遍逐点逐行完成 4 2 11 如果在施工中遇到地下水位较高 影响正常施工 应采取适当的降水措施 5 5 材料材料 回填材料选用级配良好的块石 碎石 砾石土 风化的山 皮石 矿渣或建筑废料等坚硬的粗颗粒料 最大粒径不超过 300mm 为宜 且含量不宜超过全重的 30 6 6 施工机具施工机具 强夯施工机具主要由履带式或轮胎式起重机 门式支架 自动脱钩器和夯锤组成 辅助机械有装载机 自卸汽车 推土 机等 6 1 夯锤 夯锤的选用是强夯置换的关键 为提高强夯置换的处理深 度和成坑速度 夯锤选用自制的异形倒锥台形夯锤 普通夯锤 为圆柱形 夯锤底面积为 1 3 左右 锤底静接地压力值不小 于 100kPa 具体形状见后附照片 为了提高夯击效果 一般 沿锤体边均匀设置 4 个上下贯通的排气槽 孔径 30 40cm 为宜 精品文档 12欢迎下载 满夯选用锤重 10t 左右 锤底面积大于 5m2的夯锤 以利 于表面地基土的夯实 6 2 起重机 起重机起重能力应根据强夯置换的能级和锤重选用 一般 20t 左右的锤 选用 32t 以上的履带式起重机为宜 6 3 门式支架 门式支架 高度除满足落距的要求外 还应考虑锤高 挂 脱钩器高度等并留有一定的空间高度 门式支架在施工之前 必须通过计算 使其支承能力满足起吊要求 采用门式支架起 吊夯锤的优点是 增强起重机起吊的稳定性 保持杆顶位置不 变 落锤时不会因突然产生的冲击引起拔杆的颤动和左右晃动 从而保证了夯锤落点重迭性好和施工安全 根据多项工程检测 带门架主机的强夯效果明显优于不带门架的效果 6 4 自动脱钩器 自动脱钩器由脱钩装置与滑轮组二者合一 强度可靠 施 工灵活 当夯锤吊起到设计高度时 与脱钩器连接的控制钢丝 绳拉紧时 便打开锁卡使夯锤从吊钩中滑出自由落向地面 6 5 填料设备采用装载机 功率以满足工程需要为宜 通 常为 ZL50 型 6 6 辅助机械为推土机 7 7 劳动力组织劳动力组织 7 1 每个施工班组配备 精品文档 13欢迎下载 吊车司机 2 人 起重人员 3 人 测量工 1 人 记录员 1 人 修理工 2 人 7 2 每班配备装载机司机 1 人 推土机司机 1 人 7 3 现场管理人员 项目经理 技术负责人 工长 质量 检查员各 1 人 8 8 安全措施安全措施 8 1 遵守机械操作规程 定时保养维护 保证机械运转正 常 8 2 进入施工现场须佩戴安全帽 登高作业佩带安全带 防滑鞋 非施工人员严禁进入施工现场 8 3 关键岗位持证上岗 例如施工工长 质量检查员 吊 车司机 测量人员及起重人员等 8 4 经常检查起落 脱钩装置和钢丝绳使用情况 8 5 夯锤起吊时 必须先稳锤 夯锤起吊过程中 应密切 注视臂杆 门架 鹅头的稳定情况 8 6 施工中要随时注意观察机械运行情况和周边环境情况 8 7 夯机移位时 应注意起重机及支架的平稳 8 8 夯锤提升后不得在门架下站立穿行 8 9 六级以上大风 大雾及雨雪天气情况下 严禁强夯作 业 9 9 质量控制要求质量控制要求 精品文档 14欢迎下载 9 1 质量标准统一要求 1 夯锤落距偏差 300mm 2 锤重偏差 100kg 3 夯击遍数和顺序 符合设计要求 4 夯点间距偏差 500mm 5 夯击范围和前后两遍间歇时间 符合设计和规范要求 6 地基强度和地基承载力应满足设计要求 9 2 其它技术质量措施 1 回填材料的级配及质量应符合施工要求 2 夯完的夯坑及时推平 不得积水 3 施工过程中应密切注意异常情况 如地表隆起 偏 差 起锤困难等 4 加强季节性施工措施 保证工程质量 5 夯后处理效果 需经第三方检测 1010 效益分析效益分析 强夯置换总的特点是节约材料 缩短工期 造价低 对周 围建 构 筑物影响程度小 在相同的工程地质情况下 比碎 石桩 预制桩及混凝土灌注桩节约投资 20 30 且加固效果 显著 适用范围广 设备简单 施工方便和节约劳力等优点 具有良好的社会效益和经济效益 1111 工程实例工程实例 精品文档 15欢迎下载 11 1 实例一 大连大窑湾外拖箱场站地基强夯工程 总强夯面积 7 万余 平米 采用强夯置换处理的面积近 1 万多平米 该区紧邻挡土 墙 且场地中竖向排水井林立 对侧向变形要求高 山西省机 械施工公司采用 1200KN m 强夯置换处理该区域 以 3 5m 3 5m 正方形布点 每点 8 14 击 分 3 4 次回填碎石 土 该工程于 2001 年 10 月开工 并于 2002 年 7 月底竣工 该 场地强夯置换处理后经大连理工大学检测 地基承载力 250Kpa 达到了设计要求 对排水井侧向变形观测结果显示 几乎没有位移 被大连港口质量监督站评为优良工程 并受到 监理及业主的好评 11 2 实例二 北京至珠海高速公路信九段软土地基处理工程 采用 1500 2000 KN m 填料强夯进行地基处理 夯锤重 18T 锤底直 径 1 5m 夯孔间距为 3 5m 正三角形布置 分 3 4 次往夯坑内 填料 该工程于 2001 年 6 月开工 并于 2001 年 8 月竣工 经 检测达到设计规范要求 质量优良 11 3 实例三 大连大窑湾 11 12 号泊位基础处理地基强夯工程 总施工 面积近 40 万 采用 5000KN m 能级强夯 8000KN m 能级强夯 和 20