吴笛
中国新兴建设开发有限责任公司 北京市海淀区 100039
摘要:以山西能源化工新材料中试基地(简称中试基地)项目为例,在地基处理强夯施工中,依据图纸、规范、规程等要求,做好施工准备、技术参数、工艺流程,明确试夯、主夯、副夯、满夯的技术参数、质量检测验收标准,使地基强夯处理满足承载力要求。
关键词:地基处理、强夯工程、技术参数、试夯、主夯、副夯、满夯、质量控制
引言:按照场地强夯工程施工规范要求进行分析,提高规范化管理水平,制定符合实际施工环境措施。对强夯工程的技术要求、工艺流程(包括试夯、主夯、副夯、满夯)及质量保证措施详细阐述,对施工中有关参数提出量化标准。
一、项目概况
1、建设情况
中试基地项目位于山西长治市潞城区店上镇,于已关闭的原石窟煤矿一坑口范围内,占地面积约30万m2。工期90d,自2021.4.20至2021.7.19止。
2、场地情况
拟建场地分两个平台(标高928m、914m),对原沟壑回填粉质黏土,厚度6-17m。采用强夯、强夯置换法进行地基处理,强夯置换材料为未经风化的天然级配砂卵石或2-5cm碎石。
二、施工准备
1、人员准备:管理人员6人,工人16人。
2、技术准备:从技术准备到技术施工规范要求,确定深化组织设计评估方案,明确责任划定标准,测量放线、监理验收、图纸会审、技术交底等内容入手。
依据实际工程测量定位要素,确定控制点位置,标高点,再进行复核分析,确定定位测量的高程范围。提交办理交接通知手续,通过准确的协调分析,结合施工管理方式做好记录分析,保证施工规范的顺利有效进行。
制定夯实操作方案,明确夯实目标和试验参数,缩短施工工期要求。按照试验勘探报告的技术数据流程,确定总体面积,通过试验区域确定勘探示意图的基本要求。
3、机械、材料准备:按照实际需求制定机械计划方案。
三、施工技术措施
1、工艺流程
施工准备→场地平整→测量放线→第1遍点夯→夯坑回填土填平→测量放线→第2遍点夯→夯坑回填土填平→测量放线→满夯施工→场地平整→测量放线
施工准备→场地平整→测量放线→试夯施工→主夯施工→副夯施工→满夯施工→场地平整→测量放线
2、试夯施工
通过强夯试验,提供可靠参数:如夯点布置、夯击次数、夯击遍数、有效加固深度等。
试夯1区:点夯6000kN·m,满夯2000kN·m;布点5.5m间距正三角形;夯击3遍,第1遍奇数排、第2遍偶数排、第3遍满夯。满夯4击。加固深度6m。
试夯2区:点夯12000kN·m、6000kN·m,满夯3000kN·m;布点10m×10m正方形,正方形形心及边线中心插打一点;夯击4遍,第1遍12000kN·m,10m×10m正方形角点;第2遍12000kN·m,在10m×10m正方形形心插打;第3遍6000kN·m在10m×10m正方形边线中点插打;最后2击平均夯沉量≤150mm;满夯5击。加固深度10.5m。
试验3区:点夯18000kN·m、9000kN·m,满夯3000kN·m;布点11m×11m正方形,正方形形心及边线中心插打一点;夯击4遍,第1遍18000kN·m,11m×11m正方形角点;第2遍18000kN·m,在11m×11m正方形形心插打;第3遍9000kN·m在10m×10m正方形边线中点插打;满夯5击。加固深度14m。
试验4区:点夯25000kN·m、120000kN·m,复夯5000kN·m,满夯2000kN·m;布点12m×12m正方形,正方形形心及边线中心插打一点;夯击5遍,第1遍25000kN·m,12m×12m正方形角点;第2遍25000kN·m,在12m×12m正方形形心插打;第3遍12000kN·m在10m×10m正方形边线中点插打;第4遍对第1-3遍点位复夯;第5遍满夯,搭接1/4d;最后2击平均夯沉量≤250mm,复夯最后2击平均夯沉量≤100mm;满夯4击。加固深度17m。
3、主夯点施工
技术要求:梅花形布设,有效影响深度8.0m。2遍完成,第1遍间距8.0m正方形施打,于正方形中心进行第2遍8000kN.m强夯,单点锤数≥10击,最后2击夯沉量≤200mm。夯坑在施工过程中及时回填、强夯直至平场地面。
1.夯位放样、抄测夯点标高。
2.架设水平仪进行夯击前后点位高程变化、沉降值。
3.确定夯击点位的技术参数、锤头重量、提升高度。
2.进行机械设备安全检查;提升夯机脱钩器,在门架上标定锤头落距。
4.夯机就位,稳车后调整臂杆角度,提升夯锤,打开脱钩器夯、锤自由落下。
5.测量夯击前后点位高程变化。
6.移机进行下一点夯击,根据阶段性的夯实填筑方式,调整平测范围和标准高度。
7.重复以上操作流程,进行第2遍主夯施工。
4、副夯点施工
技术要求:工艺流程同主夯。副夯点强夯施工完毕,把夯点填平,计算夯沉值,间隔7-14d,进行满夯施工作业。
5、满夯点施工
技术要求:连续满夯,采用夯击能2000KN.m夯击能。
工艺流程同主夯,夯后场地整平。布点间距:移机进行下一锤印错开3/4处继续夯击。
四、质量控制与检测措施
1、质量保证措施
夯锤排气孔保持通畅,以防堵塞产生气垫效应。
落锤平稳,若发现偏移或坑底倾斜,应重新就位、整平夯坑;夯锤重量、满夯搭接符合设计要求;夯击就位时,确认施夯点与夯锤中心垂直,夯锤高≥设计计算高度,落距±300mm、间距±500mm。
各工序要执行三检制、报验制。
2、检测、监测
按照夯实平板静止载荷量水平,确定每一个夯实点位的静态载荷方式,实施标准承载力水平特点值的评估,按照实际夯实区域的标准,确定布放点位的标准要求。每一个夯实点需要确定具体的深度和预估强效管理深度要求。结合夯实点的位置,确定贯穿深度和夯实后的位置。通过夯实井取样分析,确定室内工程试验方案。探测深度预期评估的强度和加固深度,采用铲开发挖掘装置,做好人工取样,确定主夯实点位置。按照标高下的0.5m,采用间隔1m取样分析,确定可探测的分层夯填土层。每一个试点夯实测定过程中,需要确定实际有效的监测线路和检测点位置。经过准确的平板静荷测定分析,做好数据评价和加固效果分析。通过夯实前、后的试验测定数据,实施对比分析,确定最佳的夯实级别和深度。按照取样和室内外评估测定标准,采用重型试验测定评估,确定最佳的密度和含水率水平。按照符合实际测定标准的指标要求和物理价值要求,确定夯实的基本密度系数。经过合理的强度测定,消除测定中的压缩比例系数,控制压缩比和预期降低的计算方法。在试夯实过程中,需要评估检测夯实的深度和隆起量,夯实后需要确定标高要求,为夯击量级和夯击数量做好数据参考依据。在强度夯实测试评估中,确定最佳的试验地基础承载力,结合压实系数、夯实前后的数据流程,制定科学的各项施工标准数据。
平板静载荷试验:确定地基承载力特征值,设计承载力为200kPa;每个试夯区3组,夯点1组,夯间2组。
标准贯入试验:通过试夯数据对比,验证夯击能级影响范围,检验加固效果。在试夯区夯前、夯后分别布置标贯点;4个点,夯点1个,夯间3个;夯前标贯点3个;夯后标贯点深度为预估强夯有效加固深度的1.5倍。
土工试验:检测夯后的压实度、抗剪强度指标。4个探井,夯点1个,夯间3个;探井深度为预估强夯有效加固深度;探井采用机型洛阳铲开挖,人工取样。在主夯点间,自强夯完成面标高下0.5m开始,间隔1.0m取土试样;分别测定200、400、600kPa压力下的湿陷系数;分别测定100、200、300、400、600kPa的压缩系数、压缩模量。
变形测量:测量试夯坑的深度、地面变形量,为夯击能级与夯击数的确定提供依据。测量每一击夯沉量;每个试夯区每1遍夯击布设3条地面隆起监测线,监测点分别位于夯点边缘、距边缘1、2、3m处。
3、资料管理
做好原始数据记录,如夯击数、夯沉量等;洽商变更、施工资料及时整理归档。
五、结束语
综上所述,制定可行技术方案,强化质量、安全管理,做到记录数据及时、有效。依据进度要求,合理安排工序搭接,配备足够的强夯机进行交叉施工。做好数据收集、分析整理、及时反馈,实现地基强夯处理的高效。结合场地强夯实工程施工的规范要求,从实际的施工规范技术入手,结合专业化管理,提出符合地基基础施工工艺和建设应用的方式,加强专业化的评估建设,落实操作规范和技术要求,提高综合化项目水平的实施和应用,满足产业建设发展评估流程,优化勘查技术价值管理应用水平,实现综合施工方式和方法水平的提升与拓展。结合项目实施方式和技术标准要求,拓展技术流程和技术工艺,达到场地强夯施工工艺的技术要求。
六、参考文献
[1]《山西能源化工新材料中试基地工程岩土工程勘察报告》(太原新晋岩土工程勘察检测有限公司2020.08)
[2]《山西能源化工新材料中试基3#煤层采空区治理设计》(山西省第四地质工程勘察院2020.10)
[3]贺青山,龚福初,卢艺伟.强夯置换加固施工法在冶炼厂在建工程施工中的应用研究[J].中国金属通报,2019(03):146-147.
[4]廖程,杨接,何淼,蒲伟,邓成波.强夯工艺在公路路基工程施工中的应用[J].建筑技术,2020,51(10):1187-1189.
[5]党智荣,曾国华,王瑞海.勘察技术在膨胀土填土场地强夯施工中的应用[J].岩土工程技术,2017,31(05):240-245.