强夯、强夯置换及振动碾压施工方案

1、强夯、强夯置换及振动碾压施工 方案强夯、强夯置换及振动碾压施工方案一、施工概述强夯法，又称动力固结法，即利用重锤高落产生的巨大冲击能，使土体产 生强制压密而减小压缩性、提高强度的一种地基加固方法；与强夯法有所不同 的是，强夯置换法是利用重锤高落差产生的高冲击能将碎石、片石、矿渣等性 能较好的材料强力挤入地基中，在地基中形成一个一个的粒料墩，墩与墩间土 形成复合地基，以提高地基承载力，减小沉降。本标段中，设计采用强夯法处理的包括：现有由开山石料回填的陆域Q区， 码头后方回填区域A区，堆载预压S1区和S2区，以及真空联合堆载W区，其 中，S1区、S2区和W区的强夯为待定项目；D区在真空联合堆载预压

2、结束后， 采用强夯置换法处理。两种方法相应的处理面积分别为52869102 （包含待定项 目），和3448802；具体分区情况见附图1（附图1-1： I标段地基处理平面布置 示意图）。本标段强夯施工具有处理范围广，夯能类型多、夯能较高以及夯点布置多 样等特点。由于施工区域未来交叉作业多，对安全防护和工序协调的要求很高， 因此必须全面统筹，在确保本分项施工质量和安全的同时，也要确保周边分项 作业人员和结构的安全。考虑到本工程北端靠惠澳大道一侧边界架设有高压线， 为保证施工安全，从场地北侧边线往南15m宽的条带R区（平面位置如附图1 所示）采用振动碾压法进行处理，处理面积为927602 ；码头现浇

3、砼胸墙后缘至 距码头前沿25m以内的范围也采用振动碾压法进行处理。碾压按设计方案分层 进行，每层厚度满足设计要求。在强夯施工平面顺序上，首先进行Q1区的山体开挖，并同时进行Q1区、 Q2区、Q3区、Q4区、Q5区、Q8区以及Q6区等现有施工区域的开挖整平施工， 整平至强夯起始标高，然后安排强夯施工。Q5区强夯施工时，在现有前导标周 围25m范围的区域，须拆除后方可进行强夯施工；Q8区在S2区堆载预压施工前 进行强夯施工，以及Q6区靠近一期通用码头侧部分的T02块的强夯施工。接下 来，进行Q6区沿吹填区周边区域的强夯施工，该区域施工赶在W区浅层预处理 开工前完成，可有效利用交叉施工时间缩短工期，

4、避免强夯振动对真空预压密封效果、堆载边坡稳定性的影响；Q7区在抛石挤淤或推填开山土石成陆后进行 强夯施工，R1R3区振动碾压施工可与Q区强夯施工交叉同步作业；强夯置换 D区在真空联合堆载预压施工结束后开始。Q5区和Q6区的强夯夯击能为10000kNm,属高能强夯施工，因此，配备 进口的三台140T履带式起重机（美国曼尼托克制造）作强夯机，承担施工任务。施工时，夯击能、夯点间距等参数由现场试夯确定。各分区面积、起夯标 高和夯击能等参数可见表1-1：表1-1：分区面积、起夯面标高及夯击能分块号面积起夯夯击能备注Q122201标sm5kN(fQ214032+6.4m5000石挤淤Q35870+5.8

5、m5000Q439995+5.3m5000Q511704+3.8m10000Q662691+3.8m10000Q7314+6.4m1500a石挤淤Q875+3.8m3000A15610+3.8m600清淤回填A222573+3.8m3000清淤回填A36362+3.8m600清淤回填A414425+3.8m3000清淤回填A514503+3.8m5000_J淤回S1、S2及试66646+3.8m3000打载后强W区24169+3.8m30005m载后强二、设计标准1、使用荷载：重箱堆场区为50kPa，其余区域为30kPa；2、交工标高：码头前沿线后33m范围内的交工标高为+3.23m；码头前沿

6、线 后3370m范围内的交工标高为+3.15m；码头前沿线后70375.5m范围内的交 工标高为+335m；其余区域按照约1%的坡度从+3.35m向北起坡；详情见图1-2： I标段地基处理交地标高图。EJ注：码头前沿线后70m范围内的交工标高指 地基处理后并经碾压平整后的交工标高；其余区 域的交工标高包含了地基处理后预留的5cm碾 压沉降量。3、地基承载力：排水预压区：包括S1/S2堆载预压区和真空联合堆载预压 W区，强夯置换。区，及Q3区和Q4区（设计变更调整后），地基处理后交工标 高处荷载试验要求承载力N120kPa；除。3区和Q4区外的其它强夯Q区，地基 处理后交工标高处荷载试验要求承载

7、力N 200kPa；4、残余沉降：使用期50年内工后残余沉降量W25cm。三、工程量统计表强夯、强夯置换以及振动碾压的工程量见表3-1表3-5：表3-1 1#泊位强夯工程量序号工程项目名称单 位数量施工技术参数1场地内码头等 障碍物拆除项12600kNm强夯m25610普夯600kN m ，普夯1遍，每点 2击；31500 kNm 强 夯m2314普夯1000kN - m，普夯1遍，每表3-2 2#泊位强夯工程量序 号工程项目或费 用名称单位数量施工技术参数1600kNm强夯m26362普夯600kN m，普 夯1遍，每点 2击。23000 kNm 强m214425普夯3000 kNm 强夯m

8、2226485000 kNm 强夯m28209810000 kN m强夯m274395点2击。普夯1000kN m , 普夯1遍，每点2击。-普夯-1000kN m， 普夯1遍，每点2击。普夯1000kN m， 普夯1遍，每点2击。iwJliiiJiwJ工程项目或费用名称数量施工技术参数1954114947m21=1m2W1W6块与抛石区之间的三角区4000kN m 强夯置换W7W9块与护岸围堰之间三角区4000kN m 强每100m2夯点数25以内，每点夯点数15；普夯1000kN m ,普夯1遍，每点2击。每100m2夯点数25以内，每点夯点数15；普夯表3-4排水预压卸载后预留强夯工程量

9、序号工程项目或费 用名称单 位数量备注1S1区、S2区卸 载后预留 3000kN - m 强 夯m266646夯击能 3000kN m, 每点夯5击 每100m 2夯点 数9以内，暂 列2真空联合堆载 W区卸载后预 留 3000kN m 强夯m2241690夯击能 3000kN m, 每点夯5击 每100m2夯点 数9以内，暂 列表3-5振动碾压工程量序|工程项目或费I单 位用名称数量备注R区振动碾压m292761#泊位后方25m范围分二层普通碾压m283331#泊位后方2527m范围普通碾压m2182032#泊位后方25m范围分二层普通碾压2#泊位后方2570m范围普通碾压m2m281471

10、7798碾压5至8遍，直到不见明显轮迹为止碾压5至8遍，直到不见明显轮迹为止碾压5至8遍，直到不见明显轮迹为止碾压5至8遍，直到不见明显轮迹为止ijijJijijJliiiJijijJ碾压5至8,IJ1!四、强夯及强夯置换施工方法4.1场地整平施工前，按上述强夯施工平面顺序分块对整个场地进行开挖整平，并做好 测量放线等准备工作；测量后，将相应结果报表连同强夯施工主要设备、人员 配备表及相关证书和证件提交业主和监理审核。各区起夯标高见表1-1。4.2施工测量根据统一建立的、经过业主和监理复核的施工区平面控制网及高程控制网， 测放各区块的边界线；绘制夯布置图、相关报表提交给业主和监理审核。4.3试

11、夯根据现场场地条件，对3000kN m、5000 kNm和10000kNm三种点夯夯 能各选择一块21mX21m的有代表性区域进行试夯，以验证设计提供的包括夯击 能、点夯击数、点夯间距、和一二遍夯停歇时间等施工技术参数，具体试夯地 点经工程各方一致确定。强夯及强夯置换试夯区的监测及检验，由检测单位做出 试夯大纲，经业主及监理确认后，将试夯施工参数作为大面积施工参数推广。试夯要求：试夯前将地下水位降至起夯标高2.0m深度以下；在夯击前和夯 击后测量夯点处和夯点周围的地面标高强夯工艺设计定为二遍点夯、一遍满 夯。强夯大面积施工前试夯：(1)收锤标准：l、夯坑的压缩量（夯沉量）最大、夯坑周围隆起最小

12、；II、最后两击的平均夯沉量不大于下列数值：单击夯能小于4000kN - m时 为5cm；单击夯能为40006000kN m时为10cm；单击夯能大于6000kN m时 为 20cm；m、夯坑周围地面不应发生过大隆起；w、不因夯坑过深而发生起锤困难。试夯区监测及检验的主要内容：强夯试夯的目的是验证设计提供的包括夯击能、点夯击数、点夯间距、和 一二遍夯停歇时间等施工技术参数，试夯具体内容包括：l、夯击点及夯坑周围土体变形测量：做出单点击数与单击（累计）夯沉 量关系表（包括累计平均夯击能），绘制“单点击数夯沉量关系曲线图”（N S曲线），以确定达到设计与规范要求的收锤标准下的击数；测量夯点周围地

13、面隆起体积，计算场地平均夯沉量。II、通过试夯区施工，判断所选择强夯机械及施工参数在该场地的适用性： 检查夯击能（落距、锤重）是否满足设计与规范要求；检查填土土性；检查夯 点间距、夯击遍数等。m、孔隙水压力监测：绘制“孔隙水压力增量和夯击次数关系曲线”，确 定一二遍夯之间的停歇时间；将超静孔隙水压力消散80%所需时间作为遍夯施工 的间歇时间。W、夯后检测：试夯结束后，每个试夯区做2点载荷板试验对地基承载力 进行验证。强夯置换大面积施工前试夯:在强夯置换区选定一块21mX21m的典型区域进行试夯，以确定最佳夯击能、 夯点间距、遍夯间歇时间等施工参数，并对夯坑填料量、地基加固效果等进行 验证。当场

14、地较松软时，前13击的夯能可适当降低，防止夯坑过深导致起锤困 难。降低后的夯能具体数值在试夯时确定。试夯结束后，做2点载荷板试验、2孔动力触探试验以验证地基加固效果。4.4各区设计施工参数各区设计施工参数详见以下各表（表4-1表4-7），实际施工按试夯或强 夯典型施工确定的施工参数实施。表4-1 Q1Q4和A5块强夯施工参数表8点击夯间第1 5000 正方 7mX第2遍点夯在第 点间插13HZ暂定为7天，以，隔表4-2 Q5和Q6块强夯施工参数表满夯10002一第2遍点夯_ 100005在第方遍夯点间插 _13-漏I暂定为7天，以实际孔隙水压力 表4-3 Q7块强夯施工参数表:第r 10000

15、 方 10mX IT实际满夯1000言2第2遍点一_、1或_8在第方遍夯点矗暂定为7天，以实际孔隙水压力表4-4 Q8、A2、A4块强夯施工参数表mo第1 1500 正方 6mX实际满夯1000言2夯击能第！3000正方6mX正方型rn遍夯1点间插J按-10实际满夯1000第2遍点夯30002 七隙水压力暂定为7天，以$隔表4-5 A1、A3块强夯施工参数表第!遍甄方6mX第2遍点夯十600在5显型布遍夯点实际一5 _ 暂定为7天，以表4-6强夯置换施工参数表满 600按20插L隙水压力表4-7排水预压区(堆载预压S1/S2区、真 空联合堆载预压W区)施工参数表4.5施工流程及要求强夯施工强夯

16、施工安排在围堰及吹填前期进行，可有效利用交叉施工时间缩短工期， 避免强夯振动对真空预压密封效果、堆载边坡稳定性的影响。总体分为两个阶 段，第1阶段施工。1Q8区，第2阶段施HA1A5区，各区施工顺序根据现 场实际情况确定。施工时，强夯锤质量取1040t,底面形式为圆形，锤底面积24皿2,静接 地压力4045kPa；锤底对称设置若干与其顶面贯通的排气孔，孔径约为25 30cm。根据设计夯击能和锤重，确定相应的落距h。施工过程中，如果局部场地条件较差或地下水位较高时，设置0520m 厚的垫层，确保施工时地下水位低于起夯面至少2m；垫层材料选用含泥量较少的卸载料。具体施工步骤如下：、测量布点按设计第

17、一、二遍夯夯点间距，每遍夯击前对夯点进行测放定位。放出控 制点以后，用同一坐标网的不同控制点进行校核，确保夯击准位。强夯施工前，对夯点定位，夯点采用彩色塑料袋做为明显的标记，在每排 夯点的头尾及中间进行编号，以便记录方便。夯点布置形式可参见下图（图4-1： 夯点布置示意图）在每遍夯击前，对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或 漏夯及时纠正。Q1、Q2区点夯夯点布置图满夯夯点布置示意图图4-1：夯点布置示意图、点夯施工布点和整平结束后，夯机就位进行点夯施工：夯锤置于夯点位置，测量夯 前锤顶标高，然后起吊到预定高度，开始脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后放 下吊钩，再次测量锤顶高程；重复上

18、述步骤，按设计规定的夯击次数和收锤标 准，完成一个夯点的夯击，夯机移位至下一夯点作业。现场施工记录要准确、规范，施工过程中及时检查各项测试数据（入夯沉 量、地面隆起量等），操作流程可参见图4-2，现场实景见图4-3。场地平整 测量放线 设备就位测量夯前督顶标廉重复以上者至测量夯后锤顶标高拉线脱钩夯锤提升至计算高度沉量符合停锤 J 进行下一夯点施工图4-2：点夯施工操作流程图图4-3：点夯施工实景点夯收锤标准与试夯时收锤标准一致。、夯坑补料回填强夯施工时工作垫层和补料按设计要求执行，在夯击过程中及时回填开山 石料，每一遍夯击过后推平夯坑，再进行下一趟夯击；夯坑补料采用汽车运输; Q1、Q3、Q4

19、、Q5、Q6和A区夯沉补料粒径不大于50cm； Q2和Q7区夯沉补料粒 径不大于50cm,且粒径小于5cm的石料含量不超过总重的30%，含泥量W10%。、满夯施工点夯施工结束后，各分区进行低能量满夯施工，将场地表层松土夯实。、夯后场地进行整平，测量场地高程后交工。强夯置换施工排水预压区块卸载后，强夯置换区堆载预压卸载后的开山土石，用作强夯 置换临时施工垫层回填和置换料。墩体材料采用本区卸载开山土石，也可采用级配良好的块石、碎石、矿渣 等坚硬粗颗粒材料，粒径大于30cm的颗粒含量不宜超过全重的30%，含泥量 W10%。采用异型夯锤，夯锤质量取1540t，锤体直径1.0m，锤底接地静压力值 应为1

20、00200kPa。根据夯击能和锤重确定每个分区具体的落距h。强夯置换的施工流程与强夯施工流程基本一致，可参见上一部分；典型的 强夯置换断面如图4-4所示，现场实景如图4-5所示。图4-4：典型强夯置换断面图4-5：强夯置换现场实景强夯置换收锤按下列标准控制：、墩底穿透设计要求的加固深度，且达到设计墩长；、累计夯沉量为设计墩长的1.52.0倍；、最后两击的平均夯沉量不大于10cm。4.6施工质量检测施工过程中，强夯和强夯置换的质量检测要求如下：强夯质量检测、允许偏差、检验数量和方法见下表(表4-9)。表4-9强夯地基允许偏差、检验数量和方法表检查项目夯锤重距 夯点中心夯击范围前后两遍允许150m

21、m检验单检验方法设标抽查5% 设计要求 设计要求$ 12用钢尺量计数法6夯后整平|+20mm|每处标高-50mm （100m2、检测手段和检测标准1用水准仪检查主要检测手段采用荷载板试验进行检测，要求地基容许承载力不小于 200kPa；必要时可增加动力触探试验作为复核性检验手段。（2）强夯置换检测、允许偏差、检验数量和方法见下表（表4-10）。表4-10强夯置换地基允许偏差、检验数量 和方法表检查项目 夯允许检验单罅落Mlx锤重位检验方法索设标志抽查5%夯击!范围夯后整平标高150mm设计要求设计要求二+20mm 每处-50mm （100m2拉线和量计数法 用水准仪检查、检测手段和检测标准采用

22、重型或超重型动力触探试验，检查置换墩体着底情况及相对密度随深 度的变化；采用单墩复合地基现场载荷试验，以检测承载力和变形模量等，要 求地基容许承载力不小于120 kPa。五、R区及码头后方区域振动碾压施工方法5.1施工范围R区和码头现浇砼胸墙后缘至距码头前沿25m以内的范围采用振动碾压法进 行处理，施工范围见附图1，具体工程量见表3-5。码头前沿线后25m70m的范围在强夯后需碾压整平至交工标高。5.2施工参数R区振动碾压激振力不小于300kN，设备自重不小于18T,碾压58遍至不 见明显轮迹为止。1#、2#泊位码头前沿线后25m范围，普通碾压，分两层碾压，碾压58遍， 直至不见明显轮迹。1#

23、、2#泊位码头前沿线后25-70m范围，普通碾压，碾压58遍，直至不 见明显轮迹。5.3施工方法、在振动碾压开工前一周，将有关压实施工中采用的碾压方法，包括 压路机数量、型号及碾压遍数的建议提交业主代表和施工监理审核。、在碾压场地上选取典型区域进行振动碾压58遍，并测量顶面标 高是否满足设计交工标高及误差要求。、碾压前对干燥得土层表面应先洒水 后碾压。通过对土体取样试验，测得最优含水量及 最少压实遍数，使表层土碾压后密实度不小于 93%。(5)、所有排水沟、压膜沟须回填中粗砂料图5-1振动碾压施工、参照典型区域标高，对其它振动碾压 区进行碾压施工，直至无轮迹，无漏压、无死角， 碾压均匀，并满足

24、设计交工标高及误差要求。振动 碾压现场实景如右图5-1所示。及夯坑补料后进行振动碾压。(6 )、在重型压路机不易到位的边角拟采用 小型打夯机夯压密实。六、施工注意事项、施工前查明场地范围内的地下构筑物和各种地下、地表管线的位置 及标高等，采取相应的保护措施，避免因施工造成破坏；、当地下水位较高或降雨时，夯坑坑底积水，采用挖排水沟或使用水 泵抽水的办法降低水位；做好施工期排洪工作，切实保证施工效果；、施工过程中，若发现偏锤或者起锤困难，及时将坑底整平；若土质较软导致夯坑过深，可适当填料整平后再夯，补填料可选用砂料或者与垫层相 同的材料；、在进行Q1、Q3和Q4块施工时，由于靠近高压线(10千伏)

25、，需采取 相应的保护措施，如设置防振沟等，并在施工的过程中保证足够的安全距离；、为避免区域交界处出现漏夯，各施工分区强夯时向边界外扩大12 排夯点，各强夯区域间形成一定的搭接宽度；、每台强夯机配备一名专职质监员检查、记录施工情况，加强现场管 理，严格按照设计要求完成各项施工作业。强夯记录表格式见附表。七、人员投入和设备使用计划本分项施工所需人员和设备材料使用情况见表7-1和表7-2。表7-1：人员投入计划序施工人员人数备注1分项主管12员103质检104安全员一55测量工人56机驶工107普通工20冬 合61表7-2：设备、材料使用计划序设备、材料规格单数1美国曼尼140t台32W200A履带

26、50t台631040吨锤底面枳24个941540吨锤体直径1.0m个5D85A-1 推162KW台16PC300挖掘1.4m3台17徕卡TC402+ 2+2ppm台28NAL 132 水0.7mm-台29 强夯补料m3八、施工进度计划开工后，首先进行Q1区和Q2区的强夯施工，122天交工；然后进行Q4区 和Q6区的强夯；接下来安排其他Q区强夯作业；待Q区强夯作业完成后进行下 一阶段A区的强夯作业。强夯置换在卸载后开始作业。具体交工时间见表8-1，进度计划另见“总体施工进度计划横道图”。表8-1：地基处理各区交工时间表序号分 块对应的地基处理区块交工期 限1T05强夯Q1块、Q2块开工后122天2T02强夯。6块在期通用码 头以西、S2区南端的一 小部分开工后 273天3T04强夯Q4块、S1区的东北 角开工后 273天4T061强夯Q3块开工后 273天5T0S1区的南端一部分区域开工后31区 T0 32T033T0110T0611T07S1区东侧一大部分区域、及相邻强夯Q5块一小部分区域S2区、及相邻的强夯Q5块东侧部分区域强夯Q6块位于S1区西南端的一部分区域真空联合堆载预压W1W6块、强夯Q3块