西安市城北道路工程强夯施工技术及质量控制

摘要：强夯是软弱地基基础处理的一种施工方法，适用于碎石土、砂类土、低饱和度的粉土和黏性土，砂质黄土等，处理松软土厚度小于6.0m，一般要求地下水位低于6.0m，饱和度Sr≤60%。本文着重介绍了西安市城北道路K1+030～K1+270段强夯的施工技术，以及相关的质量控制措施和质量检验方法。

关键词：强夯；基础处理 ；质量控制措施

1、概述

西安市城北道路工程由西安市政一公司承担施工，K1+030～K1+270段为原深12m垃圾坑，内有大量建筑垃圾。设计对该部分软弱路基基础采取强夯加固处理。

2、施工方案

根据地质情况及设计夯实标准要求，采用“满夯”方式，夯实标准为1000KN•m，施工采用15～20T钢筋混凝土夯锤（锤底面积初步定为3～6 m2），配50t履带吊等强夯设备进行施工。

3、施工工艺及方法

3.1施工工艺流程

见图1 强夯施工工艺流程图。

3.2确定施工参数

3.2.1机械设备的确定

强夯施工采用50t带有自动脱钩装置的履带式起重机，在臂杆端部设置辅助门架或采取其它安全措施，防止落锤时机架倾覆。夯锤锤重及夯锤底面面积根据设计文件要求的单击夯击能确定。夯锤底面采用圆形，锤底面积初步确定为为3～6。自动脱钩采用开钩法或用付卷筒开钩。

3.2.2夯锤落距确定

锤重按下式初步确定：影响深度=系数×（锤重×落距）1/2，落距根据单击夯击能和锤重确定，即 锤重（kN）×落距（m ）=单击夯击能（kN•m）

3.2.3夯击遍数的确定

夯击遍数具体根据设计要求和现场实际地质情况及试夯试验结果确定。施工采用第Ⅰ遍隔1点跳夯，第Ⅱ遍补第Ⅰ遍空隙，第Ⅲ遍补Ⅰ、Ⅱ遍空隙，点夯完成后，最后再以低能量满夯，达到锤印彼此搭接。

3.2.4夯击次数确定

强夯施工每一遍内各个夯点的夯击次数，按现场试夯得到的夯击次数与夯沉量关系曲线确定，并同时满足设计夯实标准1000KN•m；夯坑周围地面不发生过大的隆起；不因夯坑过深而使起锤困难，且以使土体竖向压缩最大而侧向位移最小为原则。每个夯击点安排专人检查和记录击数，保证强夯质量。

3.2.5夯击点的布置

夯击点布置与夯击点位置可根据基底平面形状，采用梅花形或正方形布置。夯击点间距按夯锤直径的1.2～2.2倍确定。夯击点布置见图2。

3.2.6夯击遍数间隔时间确定

具体间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。凡是产生超孔隙水压力、夯坑周围出现较大隆起时，不能继续夯击，要等超孔隙水压力大部分消散后，再夯下一遍。在一遍中若干夯击次数后出现上述情况，也要遵循这一要求，停止夯击，等超孔隙水压力大部分消散后，再夯下一遍。具体间隔时间可根据工艺性试夯实验确定。施工时首先保证夯击遍数间隔时间，并做详细记录，其次可根据实际情况调整施工流水顺序，安排合理的流水节拍，力争使各区段间达到连续夯击。杜绝间隔时间未到就强行施工现象，确保强夯质量。

3.3强夯施工

对夯击点依次夯击完成为第一遍强夯施工。在第一遍强夯完成后，用推土机将场地推平，压路机碾压两遍后进行测量布置夯击点位置及水准测量。第二次按设计选用已夯点间隙中间，依次补点夯击为第二遍，以下各遍均按设计在中间补点，最后一遍锤印彼此搭接，表面平整。按试夯试验确定的技术参数进行，以单夯夯击能、夯击遍数和各个夯点的夯击次数为施工控制数值，并采用试夯确定的地表平均沉降量控制。对渗透性较差的细粒土，必要时应增加夯击遍数，最后再以低能量满夯。满夯可采用轻锤或低落锤多次夯击，锤印搭接不小于1/4夯锤的直径。

4、质量控制及检验

4.1质量控制

⑴按设计要求确定夯击路线及区段。

⑵保证夯击时夯锤的气孔畅通，夯锤落地时应基本水平。

⑶对各夯点放线定位，夯完后检查夯坑位置，发现偏差及漏夯应及时纠正。强夯施工时对每一夯击点的单夯夯击能量、夯击次数和每次夯沉量等进行详细记录。

⑷保证强夯处理后地基的承载力检验，采用原位测试和室内土工试验。

⑸加强对强夯过程的记录及数据整理。

①对每个夯点的夯坑深度、夯坑体积、夯坑四周隆起高度都作记录、整理；②对场地隆起和下沉，特别是邻近有建构筑物时详细记录；③对每遍夯击后场地的夯沉量、外部补充填料量的作记录。④对附近建筑物的变形监测作记录；⑤在满夯前根据设计基底标高，首先考虑夯沉预留量并整平场地，使满夯后接近设计标高；⑥详细记录最后2击的贯入度，看是否满足设计或试夯要求值。

4.2检验

4.2.1确保强夯处理夯击点布置满足设计要求。

检验数量：全部检验。

检验方法：观察、尺量。

4.2.2对低能量满夯的搭接控制，不得小于四分之一夯锤直径。

检验数量：全部检验。

检验方法：观察、尺量。

4.2.3确保强夯加固地基的承载力和有效加固深度满足设计要求。

⑴检验数量：施工结束7天后,对地基加固质量进行检验。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，荷载试验3点。确保标准贯入和静力触探的检验标准满足设计要求。

检验方法：按设计规定的检验时间进行标准贯入试验、静力触探试验和荷载试验。

⑵在每500～1000m2面积内的各夯点之间任选一处，在有效加固深度内，每隔1m取1组土样进行室内试验，测定土的干密度、压缩模量和湿陷系数，确保满足设计要求。

4.2.4控制强夯夯坑中心偏移的允许偏差不大于0.1D（D为夯锤直径）。

检验数量：检验总夯击点的10%。

检验方法：测量检查。

4.2.5强夯地基处理范围、横坡的允许偏差、检验数量及检验方法按照表2的规定实施。

表2 强夯地基处理范围、横坡允许偏差、检验数量及检验方法汇总表

5、结束语

城北道路工程强夯使用W1001型自动脱钩装置的履带式起重机，起重能力35.2t，配直径Φ2.5m，锤重15～20t夯锤，采用“满夯”方式施工，夯实标准为1000KN•m。经质量检测评定，施工质量均符合设计要求，各单元工程质量均评定为优良等级。

注：文章中涉及的公式和图表请用PDF格式打开