强夯施工手册

中铁大桥局武广客运专线项目部第二项目队1新建铁路武汉至广州客运专线乌龙泉至花都段Ⅱ标DK1435+150～DK1451+523.48强夯施工手册编制：复核：审核:中铁大桥局武广客运专线项目经理部第二项目队戴屋场综合工区二00六年十月中铁大桥局武广客运专线项目部第二项目队2一、工程概况本工程地基加固中强夯法适用于处理厚度不大的碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、素添土和杂填土等地基。设计单击夯能4000KN·m。设计夯击遍数4遍+低能量满夯2遍，对渗透性较差的细粒土，必要时增加夯击遍数，满夯采用轻锤或低落锤多次夯击，锤印搭接。二、试夯1．强夯加固地基的机理土体中含有许多可压缩的微气泡，在巨大的夯击能和冲击波作用下，立即产生几十厘米的沉降，土体局部产生液化后，结构破坏，强度下降到最小值;随后在夯击点周围出现径向裂缝，成为加速孔隙水压力消散的主要通道；粘性土具有的触变性，使降低了的强度得到恢复和增强。这就是强夯法加固的机理。目前，强夯法加固地基有三种不同的加固机理:动力密实、动力固结和动力置换，它取决于地基土的类别和强夯施工工艺。2.试夯目的通过试夯试验对原设计参数进行检验和修正，复核地质资料以及设备、工艺是否适宜。确定施工时每一遍夯击的最佳夯击能，每一点的最佳夯击数，各夯击点间的间距以及前后两遍锤击之间的间歇时间等各项工艺性参数，其目的是并形成具有指导性意义的工法，以指导强夯的施工。3.1.试夯设备（1）吊车强夯施工宜采用带有自动脱钩装置的50t履带式起重机吊车起重量应大于锤重的1.5倍,可在臂杆端部设置辅助门架，或采取其他安全措施，防止落锤时机架倾覆。（2）夯锤夯锤采用外包钢板的混凝土锤。锤型为圆柱形。夯锤重25t，其底面形式采用圆形，锤底直径2.5m。锤的底面对称设置4个与其顶面贯通的排气孔，孔径250mm。（3）自动脱钩装置。（4）辅助机械XG951型装载机、山东SD13型推土机、YZ18B—II型碾压机各一台。中铁大桥局武广客运专线项目部第二项目队33.2.试夯参数的确定（1）夯锤重量及初始起落高度强夯的有效加固深度用梅纳公式计算:H=a√M*h/g式中：H—强夯的有效加固深度(m);M—夯锤重(KN);h—落距(m);a—修正系数,k=0.45～0.6,本工程采取0.6;g—重力加速度(m/s2)。单击夯击能根据有效加固深度和设计要求初步选择4000KN·M。则落距取h=4000/250=16m。考虑到填土厚度不一，夯击过程中有能量损耗，为确保夯击效果，选取初始起落高度为17.5m。（2）夯击遍数设计要求夯击遍数4遍+低能量满夯2遍，本试夯方案按照设计要求进行。（3）间歇时间间歇时间指相邻夯击两遍之间间隔。它取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。根据现场实验确定间歇时间。（4）夯点布置及间距夯点布置为等边三角形，处理范围应大于基础范围，宜超出1/2～2/3的处理深度，且不适宜小于3m。夯点间距应根据地基土的性质和要求处理深度来确定。第一遍夯击点间距设计要求去2.5～3.5锤径，本工程间距取8m，第二遍夯击点位于第一遍夯击点中间，以后各遍夯击点间距可与第一遍相同，也可适当减小。（5）夯击次数与遍数单点夯击次数应根据现场试夯的夯击次数和夯沉量关系曲线以及最后两击夯沉量之差并结合现场情况确定。施工的合理单点夯击次数，应取单击夯沉量趋于稳定时的累计夯击次数，且这一稳定的单击夯沉量即可用作施工时收锤的控制夯沉量。但必须同时满足：⑴最后两击的平均夯沉量不大于50mm；中铁大桥局武广客运专线项目部第二项目队4⑵夯坑周围地基不应发生过大的隆起；⑶不因夯坑过深而发生起锤困难。各试夯点的夯击数，应使土体竖向压缩量最大，而侧向位移最小为原则。（6）试夯检测测试地表位移(竖直、水平位移)，记录每击夯沉量，测定夯坑深及口径、体积，测定孔隙水压力增长消散值及时间，振动影响值及范围。分析检验应在时效后进行，测试内容包括：试夯前进行标准贯入实验、静力触探试验和室内土工实验测试。试夯过程中进行沉降量、孔隙水压力和低下水位观测。试夯后进行标准贯入实验、静力触探试验和现场荷载实验测试。三、试夯施工工艺1.施工准备施工准备施工前场地平整、碾压，以利吊机作业。测设夯击点位置，用白灰或小木桩标识，确保每遍施夯位置准确。吊机就位后进行龙门架安装，试吊夯锤，试验脱钩器开启情况，测定起锤高度，确定脱钩缆绳长度等工作。强夯施工前，应查明现场范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等，并采取必要的措施，以免因强夯施工而造成损坏。当强夯施工所产生的振动，对邻近建筑物或设备产生有害的影响时，应采取防振或隔振措施。2.技术准备施工设计图纸及有关施工资料到位后，组织技术人员进行图纸复核，组织相关人员培训，学习相关技术规范及施工细则、设计文件，做好强夯的技术准备工作。并且对技术人员进行技术交底，交底内容包括：施工方法、施工工艺、施工安全、机械使用等。3.施工程序当地下水位较高，夯坑底积水影响施工时，宜采用人工降低地下水位或铺填一定厚度的松散性材料。夯坑内或场地积水应及时排除。强夯施工可按下列步骤进行: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)起重机就位，使夯锤对准夯点位置。中铁大桥局武广客运专线项目部第二项目队54)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5)，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击。7)换夯点重复步骤3)～6)，完成第一遍全部夯点的夯击。8)用推土机将夯坑填平，并测量场地高程。9)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。4.试夯施工工艺框图中铁大桥局武广客运专线项目部第二项目队6试夯施工工艺框图夯点位置放样夯机就位完成一遍全部夯点夯击、夯坑平整、测量场地高程夯机移动到下一夯点不合格夯锤就位起锤至预定高后度自动脱钩，完成一次夯击完成规定夯击次数及达到控制标准施工准备少量起锤检查是否对中测量锤顶标高完成全部夯击遍数场地平整场地高程测量夯锤就位对准夯点位置间歇时间后低能满夯试夯结束数据汇总、技术总结场地高程测量中铁大桥局武广客运专线项目部第二项目队75.数据记录强夯施工过程中应对各参数及施工情况进行详细记录。1.每个夯点的每击夯沉量、夯坑深度、开口大小、夯坑体积、填料量都须记录。2.场地隆起，下沉记录，特别是邻近有建、构筑物时。3.每遍夯后场地的夯沉量、填料量记录。4.附近建筑物的变形监测。5.孔隙水压力增长、消散监测，每遍或每批夯点的加固效果检测。为避免时效影响，最有效的是检验干密度，其次为静力触探，以及时了解加固效果。6.满夯前根据设计基底标高，考虑夯沉预留量并整平场地，使满夯后接近设计标高。6.质量标准6.1.主控项目（1）强夯处理夯击点布置应满足设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检验。检验方法：观察、尺量。（2）低能量满夯的搭接不得小于四分之一夯锤直径。检验数量：施工单位全部检验，监理单位按施工单位检验数量的10%平行检验。检验方法：观察、尺量。（3）强夯加固地基的承载力和有效加固深度应满足设计要求。检验数量：施工单位每一工点每3000m2抽样检验12点，其中：标准贯入试验6点，静力触探试验3点，载荷试验3点。监理单位按施工单位抽样数量的50%见证检验；勘察设计单位现场确认。检验方法：按设计规定的检验时间进行标准贯入试验和静力触探试验。6.2.一般项目（1）强夯夯坑中心偏移的允许偏差应不大于0.1D（D为夯锤直径）检验数量：施工单位检验总夯击点的10%。检验方法：测量检查。（2）强夯地基处理范围、横坡的允许偏差、检验数量及检验方法应符合下表的规定。强夯地基处理范围、横坡的允许偏差、检验数量及检验方法中铁大桥局武广客运专线项目部第二项目队8序号检验项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1范围不小于设计值沿线路纵向每100m抽样检验5处尺量2横坡±0.5%沿线路纵向每100m抽样检验5个断面坡度尺量强夯施工产生的噪声应符合《建筑施工场界噪声界限》（GB12532）的有关规定。四、安全、质量和环保措施1.安全技术措施⑴强夯前，技术人员要根据设计图认真复核施工区域内的地质资料，清楚了解并掌握地质的情况，防止因此可能发生的安全事故。强夯施工前,必须核查强夯对施工场地周围的建筑物是否有影响,如不存在影响,必须采取隔震、防震措施,确保周围建筑物的安全.⑵机械司机应严格遵守操作规程每班检查机械状况，做好保养填写机械运转记录，严防机械事故的发生。严格遵守施工现场临时用电安全技术规范，防止用电安全事故的发生。⑶使用吊机作起重设备,在落锤时振动较大,存在安全隐患,在施工中最好在吊臂上加两根支柱,这样即保证了吊机的安全,减小振动,又可以适当减小吊机吨位,降低成本。2.强夯机安全操作规程⑴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操作过程。⑵强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，应提高垫高。⑶强夯机的门架、横梁、脱钩器等主要结构和部件的材料及制作质量，应严格检查，对不符合设计要求的，不得使用。⑷夯机在工作状态时，起重臂仰角应至于70o。⑸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。⑹变换夯位后，应重新检查门架支腿，确认稳定可靠，然后将锤提高100～300mm，检查整机的稳定性，确认可靠后，方可落锤。⑺夯锤下落后，在吊钩尚未降至夯锤吊环附近前，操作人员不得下坑挂钩。从坑中提锤时，严禁挂钩人员站在锤上。中铁大桥局武广客运专线项目部第二项目队9⑻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。⑼当夯坑内有积水或黏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。⑽转移夯点时，夯锤应辅机协助转移。门架随夯机移动前，支腿离地面高度不得超过500mm。⑾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。⑿施工机械由具有上岗证的熟练工操作。设专职安全防护员，严守安全施工准则。3.质量保障措施⑴当强夯施工附近存在桥涵等构造物、复合地基加固桩、岩溶注浆工程时,应先进行强夯施工后,方可进行相关构造物及其他地基加固措施的施工。⑵值班人员认真做好施工记录，真实反映每个夯点的施工情况。⑶检测工作严格按国家规范进行，自检结果及时反馈到施工工艺参数变更之中。⑷及时排除夯坑及场区内积水。⑸机械设备由专人负责。及时保养维修，保持良好的工作状态。4.施工控制要点⑴满夯时搭接面积不小于四分之一。⑵开夯前应检查夯锤重和落距，以确保单击夯击能量符合设计要求。⑶在每遍夯击前，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。⑷按设计要求检查每个夯点的夯击次数和夯沉量。⑸强夯加固地基的承载力以及强夯处理的实际有效深度应符合设计要求。⑹强夯处理范围和夯击点布置应符合设计要求。强夯夯坑中心偏移允许偏差不应大于0.1D（D为夯锤直径）。⑺强夯过程中若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。⑻强夯施工中，应对每个夯点的夯击次数、每击的夯沉量、夯击间隔时间各项参数及情况进行详细记录保证施工步骤应符合设计要求。⑼现场施工中，落距和击数是控制强夯质量的关键,施工中必须严格执行,在试夯已确中铁大桥局武广客运专线项目部第二项目队10定击数的情况下,每天进行抽查,根据下沉量对击数作不同的调整,以满足设计要求。5.环境保护措施⑴在机械施工过程中，要尽量减少噪音尘埃等的污染，以保障人民的健康，尘埃过大时要及时洒水。⑵对清理场地的表层腐植土，砍伐的丛林等废料，要运至指定地点进行废弃。⑶清理施工机械、设备及机具的废水等有害物质以及生活污水，不得直接排放于河流、湖泊或其他水域中，也不得倾泻于饮用水源附近的土地上，以防污染水质和土壤。