关键词：强夯施工工艺；工业厂房；地基处理。
1强夯施工工艺
强夯法是用起重机械将大吨位夯锤起吊到6~30m高度后自由落下，给地基土以强大的冲击能量的夯击。使土中产生冲击波和很大的冲击应力，迫使土层孔隙压缩，土体局部液化。并在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土料重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，降低其压缩性的一种地基加固方法。
2工程概况
厦门ABB工业中心项目位于厦门市翔安区，占地面积约347595.025㎡，建筑面积为196253.53㎡。高压区域所在场地为素填土未经压实直接回填，土体压实系数及承载力不能满足设计要求。根据设计要求，高压区域承台基础下方及周边3m范围内的土体压实系数须达到0.97，其余区域的土体压实系数须达到0.94。故采用去除表层杂填土后对整体高压厂区进行强夯处理（对松散的杂填土和素填土进行强夯，强夯范围约40000平方米），强夯厚度范围为0.43m~5.38m，承台基础下方强夯后压实系数达到0.97，承载力200Kpa，承台底标高至地坪下方土体强夯后压实系数为0.94，承载力为100Kpa。
3施工方案及保证措施
3.1 夯击方案
根据本工程特点，选取了组合锤法进行处理。采用柱锤，中锤和扁锤分别对地基深层，中层和表层的不断夯击，破坏了原来土体中固相颗粒的组合结构，进行结构重组，迫使土体中固相颗粒紧密排列挤出气相体，形成排水通道。同时迫使液相水压产生由稳定——产生孔隙水压力——再稳定的变化过程。从而达到对地基土进行加固的最终目的。只有这样这些被加固的坤强体和周围的土体的抗压及抗剪强度才能得迅速提高，才能共同承担基础传递的荷载，形成组合锤法复合地基。
强夯地基承载力特征值为≥200KPa，Eo=10MPa；不均匀系数为cu≥10，加固影响深度 ≥6.0m。
根据建筑物结构类型及设计要求，按照《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012），分三遍夯击，第一遍点夯（柱锤）夯击能为1000KN·m，第二遍点夯（中锤）夯击能为3000KN·m，第三遍为满夯（扁锤），满夯夯击能为1000KN·m；第一、二遍点夯时间间隔初步定在7天，在第一遍点夯前先对回填土压实处理，以便履带式吊车施工。根据《强夯地基技术规程》YSJ209-92/YBJ25-292第2.2.5（一）规定：对矿渣、煤矸石、矿山废石、碎石土、中砂、湿陷性黄土等地层，可不考虑孔隙水压力作用，应根据夯击点平面布置进行连续夯击。
强夯法对周边建筑物的影响分析，单击夯击能不超过6000kN·m的强夯夯击安全距离为30~50m，考虑临近周边的精密电子仪器厂距离本工程最近的夯击点约为100m，完全符合满足安全距离的要求。但同时也需要通过试夯试验及强夯震波检测来确定具体影响范围及影响力，再进行大面积夯实。
3.2 夯击施工步骤
由于强夯法施工过程中所使用的锤均为组合拼装而成，其重量与大小均可根据需求进行调整。根据《组合锤法地基处理技术规程》（JGJ/T209-2012），组合锤法夯击有效加固深度详见下表
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注：表中有效加固深度应从初始起夯面算起，柱锤的动压当量=柱锤的单击夯击能/柱锤的锤底面积。
柱锤（第一遍夯击）：采用10t夯锤，直径1.2m，落距10m，单次点夯夯击能为1000KN·m，梅花形布置, 夯点布置4×4m，对回填土进行挤密，夯击次数以现场试夯结果确定击数（试夯为7击）。
中型锤（第二遍夯击）：采用17t夯锤，锤底直径2.5m, 落距17.6m，单次点夯夯能为3000KN·m，梅花形布置, 夯点布置4×4m，夯击次数以现场试夯结果确定击数，第一遍夯击和第二遍夯击间间歇期为7天。施工场地周边区域采用10t夯锤，直径1.2m，落距10m，单次点夯夯击能为1000KN·m进行夯实作业，减少对周边区域建筑的影响（试夯为7击）。
扁形锤（第三遍夯击）：第三遍扁形锤采用10t的圆夯锤和方夯锤。圆夯锤的直径2m，落距10m；方夯锤的规格为2×2m，落距12m；按1/3压锤，满夯。
因试夯的结果检测周期较长，故先承台及其周边范围3m采用白灰线进行标识，对承台及其周边范围3m外区域先进行夯实作业，以免耽误工期。对承台及其周边范围3m内待检测完成后根据检测结果在确定是否需采用增加块石或碎石进行加强处理。
3.3 施工部署
1）强夯前应平整场地，按要求做好周围排水沟，并按夯点布置测量放线，确定夯位。
2）本工程地质为土方回填压实而成，表层为粘性土组成的杂填土层，起重设备可以直接安放在表层上进行强夯。强夯应分段进行，顺序从边缘夯向中央，先深后浅，即先加固深层土，再加固中层土，最后加固表层土。
3）夯击时应按试验和设计确定的强夯参数进行，落锤应保持平稳，夯位应准确，夯击坑内积水应及时排除。坑底上含水量过大时，可铺碎石后再进行夯击。在每一遍夯击之后，要用碎石将夯击坑填平，再进行下一遍夯击。强夯后，基坑应及时修整，浇筑混凝土垫层封闭。
4）强夯场地四周需设排水沟、截洪沟，防止雨水流入场内；夯填层应使中间稍高；分层回填、推平、碾压，并使表面保持1%~2%的排水坡度；雨后抓紧排除积水，再碾压；夯后夯坑立即推平、压实，使高于四周。
5）做好施工过程中的监测和记录工作，包括检查夯锤重和落距，对夯点放线进行复核，检查夯坑位置，按要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量等，并对各项参数及施工情况进行详细记录，作为质量控制的根据。
6）标定夯点位置及测量场地标高：夯击的位置应根据网点设计要求布设，施工场地四周及中间主要控制点应有明显标志，测量站点应离夯击点稍远，最好的施工场地处围夯击影响不到的地段设置多个固定观测点。
3.4 施工要求
1）地基回填土强夯处理具体要求是：
①处理范围为基础周边以外3m范围，要求填料粒径不大于300mm。
②夯实后固体体积率不小于81%。
③处理后地基承载力特征值不小于200kpa，基底及周边3m范围以下土方压实系数不小于0.97。其余土方压实系数不小于0.94，地基承载力特征值不小于120kpa。
2）组合锤法施工的停锤标准：
① 夯坑周围地面不应有大于100mm的隆起，不因夯坑过深而发生提锤困难；
②当最后两击的平均夯沉量分别为柱锤200mm、中锤、扁锤50mm时可停锤；
3）设置减震沟：沿施工场区南侧设置一道宽800mm，深2000mm的减震沟，减震沟每隔60m挖深1m作为简易集水井，沟内按1‰找坡，从两侧向中间会水，保证积水能顺利汇集到集水井里。沟顶四周设置1.2m高的钢管防护，并挂牌提示。
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图1 减震沟位置图.png)
图2 减震沟内排水流向示意图
3.5 质量保证措施
1）施工前应检查夯锤重量、尺寸、落锤控制手段、排水设施及被夯地基的土质。
2）施工中应检查落距、夯击遍数、夯点位置、夯击范围、夯沉量等。
3）施工结束后，检查被夯地基的强度并进行承载力检验，采用静载压板试验。强夯后的土体强度随间歇时间的增加而增加。检验强夯效果的测试工作，宜在强夯之后1周后进行，而不宜在强夯结束后立即进行测试工作，否则测得的强度偏低。
4）强夯地基质量检验标准下如表所示。.png)
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5）起锤至预定标高下落锤击，落锤要求保持平稳，夯位应准确，夯击坑内积水应及时排除，坑底含水量过大时，可铺碎石后再进行夯击。若发现坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。
6）做好现场测量控制桩、控制网的保护工作。
7）做好现场夯击位置布点的保护工作。
8）做好隔振沟，减小冲击波，以及做好现场排水系统的保护工作。
9）在施工过程中派专人用全站仪对夯级能影响范围内的沉箱位进行全程观测，发现位移偏差及时停止夯击。待位移恢复后或经几天观测后位移未发生变化，方可以继续施工。并在施工过程中做好沉箱位移变化数据记录。
10）强夯施工必须按设计参数和强夯工艺进行，施工夯点布置偏差不得大于50mm。
11） 每个夯击点的夯击数按单点最后的沉降量控制，采用水准仪观测，并做好记录。
12）夯击时，落锤应保持平衡，夯点错位不大于20cm，夯坑底倾斜大于30度时宜用砂碎石将坑底整平，才能进行下一击夯击。
13）每夯击一遍完成后，应进行场地平整和测量场地标高与平均下沉量，并再进行施工放线及施放夯击点位，方可进行下一遍夯击。在施工过程中，对毁掉的施工夯点标桩，应及时进行补放，以免丢失。
14）强夯过程中夯坑周围不应有过大的隆起，如有异常及时报告监理工程师，汇同设计、业主等部门研究处理办法。
4 施工进度计划
根据总工期要求和项目部制定的计划安排，合理组织土方开挖顺序和路线及土方分层回填压实顺序及路线，拟定土方作业施工工期50天，其中土方开挖总量约为2.5万m3，回填量约为7万m3，每台锤击每日可施工700㎡，考虑5台，每日可施工3500㎡，夯实作业20天完成（包含第一遍点夯和第二遍点夯7天间歇期）。
4.1 施工分区及顺序
1）表层土开挖
考虑到高压区域面积较大，根据工程量，将高压区域分为5个施工区段，共包括12个施工分区。各施工区段间平行施工，施工区段内组织流水施工。
各施工区段内土方开挖分区施工顺序为：
施工顺序 备注
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3）土方回填夯实流水施工
每个施工区域土方开挖后，进行回填至指定标高后再进行夯实作业。从靠近测试塔楼区域先开始回填施工，然后其余区域按流水顺序施工，除BIL塔楼区域不进行强夯施工，其余区域均夯实施工。
4.2 进度保证措施：
1）分解工程进度控制目标，编制施工作业计划。
2）协调各施工设备和事项之间的穿插关系，做好组织协调工作。
3）收集工程进度控制信息，做好工程进度监控准备工作。
4）采取有效控制措施，保证实现工程进度控制目标。
5）统筹安排各分项工程的施工顺序及施工进度。
14结论
参考该工程中另外两个地块（中、低压厂房）的地基工程，如果采用预应力管桩基础方案会比强夯地基基础施工周期长，达到45天，造价更是达到三倍以上。因此在类似的地质条件的工业厂房工程中，强夯施工技术有推广的优势：
1）施工工艺简单。
2）适用土质范围广。
3）可取得较高的承载力，一般地基强度可提高2~5倍。
4）变形沉降量小，加固影响深度较深。
5）工效高，施工速度快较换土回填和桩基缩短工期一半。
6）节省加固原材料。
7）保护环境减小震动
参考文献：
1、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）
2、《工程地质手册》（第四版）
3、《土工试验方法标准》（GD/T50123-1999）
4、《组合锤法地基处理技术规程》（JGJ/T209-2012）
论文作者:赵思卓
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷23期
论文发表时间:2020/4/3
标签：地基论文; 土方论文; 组合论文; 区域论文; 夯实论文; 压实论文; 系数论文; 《建筑实践》2019年38卷23期论文;