淺析強(qiáng)夯施工工藝及施工管理要點(diǎn)

繆炎軒 何達(dá)志

摘要：福建漳州古雷石化碼頭后方罐區(qū)軟基預(yù)處理及增填砂工程中采用了大面積強(qiáng)夯處理施工工藝，本文以此工程施工為例，分析強(qiáng)夯施工工藝效果及其施工管理中要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯;地基處理;施工管理

強(qiáng)夯法施工即為強(qiáng)力夯實(shí)法施工，主要是利用大型履帶式強(qiáng)夯機(jī)將一定重量的夯錘從一定的高度自由落下，對(duì)地面進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)，形成比較均勻、密實(shí)的地基。

1、?強(qiáng)夯施工工藝

1.1強(qiáng)夯施工設(shè)備組成

強(qiáng)夯施工主要施工設(shè)備為起重設(shè)備，由帶自動(dòng)脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)及夯錘組成，在進(jìn)行高能級(jí)強(qiáng)夯施工時(shí)，須在履帶式起重機(jī)臂桿端部設(shè)置輔助門架，保證在脫鉤時(shí)起重機(jī)的穩(wěn)定性，防止機(jī)械傾覆。這里所指的高能級(jí)強(qiáng)夯并沒有具體數(shù)值，當(dāng)設(shè)計(jì)夯擊能超過現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)夯機(jī)正常情況下的最大夯擊能即為高能級(jí)強(qiáng)夯，正常情況下強(qiáng)夯機(jī)的最大夯擊能與履帶式起重機(jī)的規(guī)格及其配套的夯錘錘重均有關(guān)，在此項(xiàng)目中未涉及高能級(jí)強(qiáng)夯施工。

夯錘一般重量為8-30噸，目前使用最多的為鑄鋼錘與組合錘，組合錘造價(jià)相對(duì)較低，并且可以通過增加和減少鋼板的數(shù)量達(dá)到改變夯擊能的目的，但鋼板在使用環(huán)境中易磨損，使用壽命也相對(duì)較短;鑄鋼錘為一個(gè)整體，且鑄鋼材質(zhì)不易產(chǎn)生磨損老化等現(xiàn)象，使用壽命較長(zhǎng)。夯錘底面應(yīng)對(duì)稱設(shè)置若干與頂面貫通的排氣孔，以利于夯錘著地時(shí)坑底空氣迅速排出和起錘時(shí)減小坑底吸力，如果坑底空氣無(wú)法及時(shí)排除則可能造成夯錘被彈起的情況，存在較大的安全隱患。

推土機(jī)為強(qiáng)夯施工過程中主要的輔助施工設(shè)備，強(qiáng)夯正式施工前場(chǎng)地整平以及每遍點(diǎn)夯、普夯完成后對(duì)夯坑進(jìn)行推平都是采用推土機(jī)推平進(jìn)行施工的方式。

水準(zhǔn)儀是強(qiáng)夯施工過程中主要的監(jiān)測(cè)設(shè)備，用于記錄強(qiáng)夯施工中每一擊完成后的沉降量，也是強(qiáng)夯施工原始記錄的填寫依據(jù)。

1.2強(qiáng)夯施工工藝流程

強(qiáng)夯施工工藝流程分為強(qiáng)夯前準(zhǔn)備工作、強(qiáng)夯施工、工后相關(guān)工作。夯前準(zhǔn)備工作分為3部分，場(chǎng)地整平、工前標(biāo)高測(cè)量、夯點(diǎn)放樣。

場(chǎng)地整平采用推土機(jī)進(jìn)行整平，主要目的為保證強(qiáng)夯機(jī)在工作時(shí)不會(huì)因場(chǎng)地原因發(fā)生傾覆現(xiàn)象;工前標(biāo)高測(cè)量為施工中常規(guī)工作，可用于檢驗(yàn)強(qiáng)夯后夯沉厚度;夯點(diǎn)放樣工作需先在CAD中生成強(qiáng)夯點(diǎn)位布置圖，將坐標(biāo)數(shù)據(jù)導(dǎo)入RTK中，隨后在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行放樣工作，因每遍強(qiáng)夯點(diǎn)位位置不同，故每遍點(diǎn)夯之前都需要進(jìn)行此項(xiàng)工作，保證施工質(zhì)量。

強(qiáng)夯施工過程每臺(tái)強(qiáng)夯機(jī)需工人3人，強(qiáng)夯機(jī)駕駛員、水準(zhǔn)儀讀數(shù)及記錄人員、水準(zhǔn)儀標(biāo)尺扶尺人員各1人，強(qiáng)夯機(jī)就位后，將夯錘中心對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)，并測(cè)量記錄錘頂標(biāo)高后開始提錘施工，落錘后繼續(xù)測(cè)量記錄錘頂標(biāo)高直至滿足設(shè)計(jì)夯擊并達(dá)到收錘標(biāo)準(zhǔn)后，再繼續(xù)進(jìn)行下一點(diǎn)位施工，直至第一遍點(diǎn)夯全部完成。

每一遍強(qiáng)夯施工完成后，與監(jiān)理進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后，重復(fù)以上過程直至此區(qū)域強(qiáng)夯施工全部完成，過程中需注意每一遍強(qiáng)夯的間隔時(shí)間須滿足設(shè)計(jì)要求。

強(qiáng)夯施工過程可用以上流程圖表示：

2、強(qiáng)夯施工管理

2.1安全管理

1）?履帶式起重機(jī)為特種設(shè)備，在進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)對(duì)其所用索具、卡環(huán)等進(jìn)行仔細(xì)檢查，操作人員應(yīng)具備相應(yīng)資格證書，檢查確認(rèn)無(wú)問題后方可允許進(jìn)場(chǎng)施工;

2）?強(qiáng)夯施工區(qū)域周邊應(yīng)設(shè)立警戒標(biāo)識(shí)或者軟隔離，嚴(yán)禁非作業(yè)人員進(jìn)入施工區(qū)域;

3）?強(qiáng)夯施工前，應(yīng)檢查夯錘排氣孔是否堵塞，如有堵塞應(yīng)立即清理;

4）?起吊夯錘、吊索應(yīng)保持垂直、勻速，起吊過程中夯錘及掛鉤不能碰撞吊臂，在吊臂適當(dāng)位置應(yīng)放置輪胎加以保護(hù);

5）?在施工過程中，吊臂應(yīng)與水平面保持約70度的夾角，保證施工過程中履帶式起重機(jī)的穩(wěn)定性，防止傾覆;

6）?夯錘上升過程中，履帶式起重機(jī)不能發(fā)生旋轉(zhuǎn)，如若發(fā)生應(yīng)立即停止施工進(jìn)行檢查，檢查無(wú)誤后繼續(xù)施工;

7）?夯錘上升過程中，作業(yè)人員須撤到安全距離以外，嚴(yán)禁在起重機(jī)正前方或吊臂下活動(dòng)，防止夯錘意外脫落造成事故;

2.2質(zhì)量管理

強(qiáng)夯施工前應(yīng)編制強(qiáng)夯施工方案，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底，主要包括夯擊能大小、夯擊次數(shù)及收錘標(biāo)準(zhǔn)、夯擊遍數(shù)、夯點(diǎn)布置形式等主要內(nèi)容。

強(qiáng)夯施工過程中應(yīng)對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)把控：

1）?落距H，H=E/W，其中E為夯擊能大?。╧J），W為夯錘重量（kN），強(qiáng)夯施工前應(yīng)對(duì)每部強(qiáng)夯機(jī)的落距進(jìn)行復(fù)核，保證夯擊能滿足設(shè)計(jì)要求。在設(shè)備進(jìn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)要求分包單位提供夯錘過磅磅單，確保夯錘重量的準(zhǔn)確性;

2）?夯點(diǎn)布置形式常見的有梅花形布置和方形布置。在強(qiáng)夯施工前應(yīng)對(duì)夯點(diǎn)進(jìn)行放樣工作，對(duì)于關(guān)鍵點(diǎn)位應(yīng)使用RTK進(jìn)行放樣，剩余點(diǎn)位可現(xiàn)場(chǎng)使用皮尺進(jìn)行引點(diǎn)，放樣工作完成后，應(yīng)對(duì)點(diǎn)位間距進(jìn)行復(fù)核，保證點(diǎn)位在誤差范圍內(nèi);

3）?在進(jìn)行強(qiáng)夯施工時(shí)，應(yīng)對(duì)水準(zhǔn)儀擺放是否水平，原始記錄中讀數(shù)是否準(zhǔn)確進(jìn)行檢查，在旁站時(shí)應(yīng)注意夯擊次數(shù)是否滿足設(shè)計(jì)要求，每一個(gè)點(diǎn)位結(jié)束時(shí)是否達(dá)到收錘標(biāo)準(zhǔn);

4）?夯錘落下后應(yīng)保持水平狀態(tài)，如果夯錘歪斜，則會(huì)造成夯擊能量不均勻、水準(zhǔn)儀讀數(shù)不準(zhǔn)確等結(jié)果，此時(shí)應(yīng)要求對(duì)該點(diǎn)位進(jìn)行推平后重新施打;

5）?強(qiáng)夯過程中，夯坑周邊不應(yīng)存在隆起過大的現(xiàn)象，強(qiáng)夯結(jié)束后，夯坑底部應(yīng)當(dāng)平整，不存在歪斜情況;

6）?一遍強(qiáng)夯完成后，與監(jiān)理進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，驗(yàn)收后進(jìn)行推平及標(biāo)高測(cè)量工作，當(dāng)滿足間隔時(shí)間要求后，方可進(jìn)行同一區(qū)域下一次強(qiáng)夯施工。間隔時(shí)間要求由監(jiān)測(cè)單位根據(jù)地下孔隙水壓力的消散情況確定，本工程中為5天左右，即每一遍點(diǎn)夯之間需要間隔5天;

7）?點(diǎn)夯完成后，需進(jìn)行普夯施工，一般情況下普夯夯擊能較小，要求擊數(shù)少，但在施工前仍須對(duì)落距再次進(jìn)行復(fù)核，普夯施工要求點(diǎn)與點(diǎn)之間重疊1/4夯錘直徑。

質(zhì)量管理的目的為保證強(qiáng)夯施工完成后各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202-2002）強(qiáng)夯地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合下表的規(guī)定：

2.3進(jìn)度管理

在本工程中，在強(qiáng)夯施工開始前劃分一塊區(qū)域作為典型施工區(qū)域，根據(jù)典型施工區(qū)域的施工情況，收集到包括施工效率、強(qiáng)夯全部完成后的地面沉降量等數(shù)據(jù)，為后續(xù)卸載砂預(yù)留厚度、施工安排等提供依據(jù)。

根據(jù)典型施工區(qū)域的施工情況，按本工程設(shè)計(jì)夯擊能進(jìn)行計(jì)算，每臺(tái)強(qiáng)夯機(jī)進(jìn)行點(diǎn)夯施工時(shí)每日工作10小時(shí)，完成點(diǎn)位70個(gè)左右，進(jìn)行普夯施工時(shí)，每臺(tái)強(qiáng)夯機(jī)每天完成普夯約3000平米。每遍點(diǎn)夯間隔時(shí)間為5天，在劃分施工區(qū)域時(shí)，可根據(jù)相應(yīng)強(qiáng)夯機(jī)數(shù)量，按4天完成的施工面積進(jìn)行劃分，剩余1天時(shí)間用于推平夯坑、測(cè)量標(biāo)高、點(diǎn)位放樣、機(jī)械保養(yǎng)等工作，完成后可繼續(xù)進(jìn)行下一次點(diǎn)夯施工，保證施工的連續(xù)性，提高施工效率，避免出現(xiàn)機(jī)械停工影響進(jìn)度的情況，以下表計(jì)算為例：

由計(jì)算結(jié)果可知，當(dāng)5臺(tái)強(qiáng)夯機(jī)進(jìn)行4遍點(diǎn)夯（2000kJ）施工時(shí)，應(yīng)劃分4.8萬(wàn)平施工區(qū)域進(jìn)行施工;當(dāng)7臺(tái)強(qiáng)夯機(jī)進(jìn)行2遍點(diǎn)夯（2500kJ）施工時(shí)，應(yīng)劃分約6.28萬(wàn)平施工區(qū)域進(jìn)行施工，按照以上情況進(jìn)行劃分時(shí)可以保證在每遍點(diǎn)夯完成后可以迅速銜接進(jìn)行下一遍點(diǎn)夯施工，保證施工的連續(xù)性，避免機(jī)械停工影響施工進(jìn)度。在實(shí)際施工過程中，也需要根據(jù)業(yè)主的用地需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。

3、結(jié)語(yǔ)

以上為本人在古雷罐區(qū)項(xiàng)目中對(duì)于強(qiáng)夯施工的總結(jié)，目前對(duì)強(qiáng)夯施工的認(rèn)識(shí)還停留在比較淺顯的層面，對(duì)于高能級(jí)強(qiáng)夯施工、強(qiáng)夯置換、有效加固深度等方面還沒有足夠的認(rèn)知，也是以后需要更為深入了解的方面。

（作者單位：中交上航（福建）交通建設(shè)工程有限公司）