汾河太原段綜合治理三期工程暗涵地基強夯法施工監(jiān)理控制要點

高小軍

（山西省水利水電勘測設計研究院 山西太原 030024）

1 工程概況

1.1 項目概況

汾河治理三期工程位于太原市的祥云橋下游500 m至晉祠迎賓路南2 km之間的汾河干流上，治理總長12 km。工程內(nèi)容主要有:新建2座壅水閘壩；新建河道兩岸矩形鋼筋混凝土排污暗涵，凈尺寸為3 m×3.5 m/4 m×3.5 m（寬×高），流量為 20/25 m3/s；新建、加固兩岸Ⅰ級大堤；格賓石籠岸墻防護等。

1.2 暗涵強夯法地基處理主要設計指標

汾河三期河道兩岸新建暗涵長度為24 km，據(jù)暗涵地勘報告，地基為第四系全新統(tǒng)洪沖積粉細砂和粉土，地基土不均勻性嚴重，承載力為60～90 kPa，當?shù)卣鹪O計烈度8度時地震液化等級為嚴重，液化土層厚為8～15 m。結合該地質情況，為減弱（或者消除）地基土液化問題，提高地基承載力，設計采用強夯法對地基進行處理（見圖1）。

暗涵強夯法地基處理，設計夯擊能為2000kN·m，夯點間距5.0 m，順水流方向布置3排，成梅花型。處理深度6.0 m，要求建基面以下3.0 m消除液化，3～6 m液化由嚴重將為中等，且承載力大于120 kPa，處理寬度超出暗涵建基面兩側邊線3.0 m。根據(jù)河槽實際地下水位較高的情況，強夯前，先用井點降水法對暗涵地基進行降水，水位達到規(guī)范要求后，方可進行強夯施工，從而確保強夯效果。

圖1 強夯施工

2 事前控制

事前監(jiān)理工程師主要通過審批承包人的試夯方案、對試夯過程進行旁站監(jiān)理，使得試夯試驗成果具有真實性、代表性，可以起到指導后續(xù)施工的作用；通過對強夯施工方案的審查，主要管理和施工人員、設備的現(xiàn)場核驗，來督促承包人建立和完善質量管理體系，使得后續(xù)施工過程處于受控狀態(tài)。

2.1 強夯試驗及成果

強夯地基處理施工前，承包人應先試夯，在現(xiàn)場選擇有代表性的一個或幾個試驗區(qū)，進行現(xiàn)場實驗性試夯，試驗區(qū)數(shù)量及面積根據(jù)開挖后的建筑場地復雜程度確定，應將試夯方案報監(jiān)理機構審核批準。試夯按下列要求進行:

1）試夯時，試夯數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場的復雜程度和場地的基礎類型來確定，選取在本工程有代表性的地段，結合本工程特點，選在DH5+698.8～DH5+728.8，長度為30 m，布置形式見圖2。

圖2 強夯試夯區(qū)平面布置圖

2）根據(jù)設計要求和暗涵地質資料初擬強夯參數(shù)，擬定的強夯技術參數(shù)參考值:夯擊能采用2 000 kN·m，夯擊兩遍。第一遍夯外側兩排點，每點擊數(shù)10擊；第二遍夯中間一排點，每點擊數(shù)8擊，最后低錘滿夯（錘印搭接）兩遍，起夯面為基礎面以上1.5 m，降水采用雙側降水，孔深10 m、間距15 m、布置方式為梅花型。起夯面高程和強夯技術參數(shù)采用值根據(jù)試夯結果進行調(diào)整。試夯中做好現(xiàn)場測量和記錄工作。

3）試夯結束1-2周后，對試夯現(xiàn)場進行了檢測（見圖3、圖4），并與夯前設計數(shù)據(jù)進行對比，確定工程采用的各項施工參數(shù)（見表1、表2）。

4）監(jiān)理人員強夯試驗過程進行旁站，根據(jù)試驗結果可知原擬定施工參數(shù)可滿足設計要求，同意選用。

2.2 強夯施工方案應包括的內(nèi)容

地基強夯正式施工前的14天，承包人應結合現(xiàn)場具體情況和技術規(guī)范規(guī)定，將試夯確定的相關施工技術參數(shù)及后續(xù)施工方案，報送監(jiān)理人審批。

1）主要選用的機械設備；

2）經(jīng)試驗確定的強夯施工工藝與夯擊技術參數(shù)；

3）施工安排、進度計劃；

4）現(xiàn)場強夯施工的點位與場地平面布置圖；

5）施工質量、安全和環(huán)境保護措施；

6）單元工程項目劃分方案（宜按1 000～2 000 m2加固面積劃分為一個單元工程）。

表1 試夯試驗檢測對比表

表2 試夯確定施工參數(shù)表

圖3 標貫試驗檢測圖

圖4 地基承載力試驗檢測

2.3 強夯機具設備及人員方面的要求

1）選擇起重機械的起重能力、提升高度應滿足單擊夯擊能不小于2 000 kN·m；

2）所用夯錘的相關參數(shù)應滿足規(guī)范要求；

3）施工前選擇適宜的輔助機械（推土機、壓路機）等；

4）承包人將施工前進行的強夯施工機具試運行詳細記錄交監(jiān)理機構確認；

5）正式開工前14天，承包人將進場人員、設備進行報驗，其中起重機操作人員屬特殊作業(yè)，應持證上崗，且資格證在有效期內(nèi)；起重設備應有合格證明材料，夯錘應有重量標定證書，并與強夯機設備性能相適應。

6）強夯施工主要管理人員及組織機構。

3 事中控制

3.1 事中質量控制主要工作內(nèi)容、控制要點

強夯主要施工工藝:開挖基槽至起夯面→測量放線→降水→第一遍點夯→平整場地→第二遍點夯→平整場地→第一遍滿夯→平整場地→第二遍滿夯→平整場地→質量檢測。各工序完成報請監(jiān)理工程師驗收后，方可進行下一道工序施工。

監(jiān)理工程師對本專業(yè)工程采取旁站監(jiān)理的方式進行，重點對點夯進行全過程旁站，檢查每一點的夯擊能是否達到設計要求、結束標準是否為最后兩擊不大于5 cm，過程中著重檢查承包人是否按已批復的強夯試驗成果參數(shù)進行施工。在夯擊前，對每一遍的夯點點位進行復核，夯擊完畢后對夯坑的進行復查，若有偏差和漏夯，要求承包人及時糾正。

3.2 特殊情況處理

1）暗涵跨汾河基流主槽或沖溝處為淤泥地段時，地基處理措施:當機械設備可以進占時，要求挖除淤泥層，換填河道內(nèi)的凈沙；當機械設備進占困難或淤泥層較厚時，采取干插片石的工程措施，換填深度不小于3.5 m；基礎換填后按已定強夯參數(shù)進行強夯處理。

2）夯擊過程中如發(fā)現(xiàn)冒水、吸錘情況，一般為降水效果未達到規(guī)范要求，要求承包人繼續(xù)降水后重新起夯，如持續(xù)降水后水位無明顯下降，則要求承包人現(xiàn)場探挖基礎地質情況，報請業(yè)主、設計、地勘同意后按上述第一條意見處理。

3.3 施工過程安全監(jiān)理

1）承包人施工前應查明場地范圍內(nèi)地下構筑物、各種地下管線的位置及標高等，并采取保護措施，以免因施工造成損失。

2）在強夯施工時，如對周圍建筑物或設備產(chǎn)生有害的振動影響時，應布置相應的監(jiān)測點進行監(jiān)測。如監(jiān)測到影響較大，應采取挖隔離震溝等防振、隔振措施。

3）強夯作業(yè)面距現(xiàn)有建筑物20 m范圍內(nèi)為禁夯區(qū)，并應設置監(jiān)測點，禁夯區(qū)內(nèi)采用圍封或換填處理。換填材料采用碎石，其夯填度為0.7±0.05。

4）如遇下雨、大風等惡劣天氣，為確保安全，承包人應暫停施工。

5）施工人員現(xiàn)場應佩戴安全防護設備，記錄、測量等人員遠離強夯設備，強夯作業(yè)面設置圍擋、防護設施，避免非施工人員進入作業(yè)面，定期對鋼絲繩、門機的性能進行檢查，若有隱患存在要求承包人及時整改，確保施工安全。

4 事后控制

事后監(jiān)理控制主要通過依據(jù)規(guī)范、標準，分析過程資料，通過事后檢查檢驗、試驗判斷實體施工質量，最終認定施工質量等級。

4.1 強夯施工主要執(zhí)行標準

1）《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79-2012；

2）《建筑基樁檢測技術規(guī)范》JGJ106-2014；

3）《強夯地基處理技術規(guī)程》CECS279:2010。

4.2 主要檢查和檢驗項目

1）強夯過程和強夯結束，對強夯地基處理部位按下列要求進行質量檢測:

（1）檢查強夯施工過程的記錄，各夯點累積的夯沉量不小于試夯平均夯沉量的95%。

（2）夯擊完畢7～14 d后，每400 m2隨機布設一個檢測點進行標貫試驗，基礎面以下至6 m深度，每隔1 m取1組土樣在室內(nèi)檢測土的干密度、壓縮系數(shù)和液化系數(shù)等，按規(guī)范要求進行地基承載力試驗。監(jiān)理工程師抽檢數(shù)量為承包人自檢數(shù)量的10%。

2）檢查各項施工檢測數(shù)據(jù)和施工記錄，對不符合技術規(guī)范規(guī)程和設計要求的部位，要求承包人及時進行補夯或采取其他有效措施。

4.3 質量評定

強夯每一單元工程完工后，及時進行復核檢驗并進行質量評定，對不合格單元，責令返工處理直至符合要求，以確保各單元工程的工程質量合格。強夯施工主要質量驗收標準見表3。

單元工程施工質量驗收評定提交下列資料:

表3 強夯法地基加固質量檢測方法

1）單元工程中的工序（或檢驗項目）驗收評定資料、項目實體檢驗記錄資料，見證取樣檢驗及記錄資料。

2）監(jiān)理機構的工程師需提交單元工程施工質量的平行檢測資料。

5 結果與評價

通過對已完成的汾河三期五標段800 m長東暗涵的強夯試驗檢測結果分析，標貫試驗共檢測23個點，3個點0～4 m范圍內(nèi)消除液化，20個點0～3 m范圍內(nèi)消除液化，4～6 m范圍內(nèi)液化由嚴重變?yōu)橹械然蜉p微；地基承載力共檢測26個點，其中11個點地基承載力在180～220 kPa之間，12個點地基承載力在150～180 kPa之間，檢測指標全部大于或等于設計要求，單元工程質量共評定7個單元，施工質量全部合格。施工過程中未發(fā)生任何安全事故，監(jiān)理控制措施合理，效果顯著。