淺析強夯施工工藝及施工管理要點

繆炎軒 何達志

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

關鍵詞：強夯;地基處理;施工管理

強夯法施工即為強力夯實法施工，主要是利用大型履帶式強夯機將一定重量的夯錘從一定的高度自由落下，對地面進行強力夯實，形成比較均勻、密實的地基。

1、?強夯施工工藝

1.1強夯施工設備組成

強夯施工主要施工設備為起重設備，由帶自動脫鉤裝置的履帶式起重機及夯錘組成，在進行高能級強夯施工時，須在履帶式起重機臂桿端部設置輔助門架，保證在脫鉤時起重機的穩定性，防止機械傾覆。這里所指的高能級強夯并沒有具體數值，當設計夯擊能超過現場強夯機正常情況下的最大夯擊能即為高能級強夯，正常情況下強夯機的最大夯擊能與履帶式起重機的規格及其配套的夯錘錘重均有關，在此項目中未涉及高能級強夯施工。

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，組合錘造價相對較低，并且可以通過增加和減少鋼板的數量達到改變夯擊能的目的，但鋼板在使用環境中易磨損，使用壽命也相對較短;鑄鋼錘為一個整體，且鑄鋼材質不易產生磨損老化等現象，使用壽命較長。夯錘底面應對稱設置若干與頂面貫通的排氣孔，以利于夯錘著地時坑底空氣迅速排出和起錘時減小坑底吸力，如果坑底空氣無法及時排除則可能造成夯錘被彈起的情況，存在較大的安全隱患。

推土機為強夯施工過程中主要的輔助施工設備，強夯正式施工前場地整平以及每遍點夯、普夯完成后對夯坑進行推平都是采用推土機推平進行施工的方式。

水準儀是強夯施工過程中主要的監測設備，用于記錄強夯施工中每一擊完成后的沉降量，也是強夯施工原始記錄的填寫依據。

1.2強夯施工工藝流程

強夯施工工藝流程分為強夯前準備工作、強夯施工、工后相關工作。夯前準備工作分為3部分，場地整平、工前標高測量、夯點放樣。

場地整平采用推土機進行整平，主要目的為保證強夯機在工作時不會因場地原因發生傾覆現象;工前標高測量為施工中常規工作，可用于檢驗強夯后夯沉厚度;夯點放樣工作需先在CAD中生成強夯點位布置圖，將坐標數據導入RTK中，隨后在現場進行放樣工作，因每遍強夯點位位置不同，故每遍點夯之前都需要進行此項工作，保證施工質量。

強夯施工過程每臺強夯機需工人3人，強夯機駕駛員、水準儀讀數及記錄人員、水準儀標尺扶尺人員各1人，強夯機就位后，將夯錘中心對準夯點，并測量記錄錘頂標高后開始提錘施工，落錘后繼續測量記錄錘頂標高直至滿足設計夯擊并達到收錘標準后，再繼續進行下一點位施工，直至第一遍點夯全部完成。

每一遍強夯施工完成后，與監理進行現場驗收，驗收合格后，重復以上過程直至此區域強夯施工全部完成，過程中需注意每一遍強夯的間隔時間須滿足設計要求。

強夯施工過程可用以上流程圖表示：

2、強夯施工管理

2.1安全管理

1）?履帶式起重機為特種設備，在進場前應對其所用索具、卡環等進行仔細檢查，操作人員應具備相應資格證書，檢查確認無問題后方可允許進場施工;

2）?強夯施工區域周邊應設立警戒標識或者軟隔離，嚴禁非作業人員進入施工區域;

3）?強夯施工前，應檢查夯錘排氣孔是否堵塞，如有堵塞應立即清理;

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

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

6）?夯錘上升過程中，履帶式起重機不能發生旋轉，如若發生應立即停止施工進行檢查，檢查無誤后繼續施工;

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

2.2質量管理

強夯施工前應編制強夯施工方案，并對現場作業人員進行技術交底，主要包括夯擊能大小、夯擊次數及收錘標準、夯擊遍數、夯點布置形式等主要內容。

強夯施工過程中應對以下內容進行重點把控：

1）?落距H，H=E/W，其中E為夯擊能大小（kJ），W為夯錘重量（kN），強夯施工前應對每部強夯機的落距進行復核，保證夯擊能滿足設計要求。在設備進場時，應要求分包單位提供夯錘過磅磅單，確保夯錘重量的準確性;

2）?夯點布置形式常見的有梅花形布置和方形布置。在強夯施工前應對夯點進行放樣工作，對于關鍵點位應使用RTK進行放樣，剩余點位可現場使用皮尺進行引點，放樣工作完成后，應對點位間距進行復核，保證點位在誤差范圍內;

3）?在進行強夯施工時，應對水準儀擺放是否水平，原始記錄中讀數是否準確進行檢查，在旁站時應注意夯擊次數是否滿足設計要求，每一個點位結束時是否達到收錘標準;

4）?夯錘落下后應保持水平狀態，如果夯錘歪斜，則會造成夯擊能量不均勻、水準儀讀數不準確等結果，此時應要求對該點位進行推平后重新施打;

5）?強夯過程中，夯坑周邊不應存在隆起過大的現象，強夯結束后，夯坑底部應當平整，不存在歪斜情況;

6）?一遍強夯完成后，與監理進行現場驗收，驗收后進行推平及標高測量工作，當滿足間隔時間要求后，方可進行同一區域下一次強夯施工。間隔時間要求由監測單位根據地下孔隙水壓力的消散情況確定，本工程中為5天左右，即每一遍點夯之間需要間隔5天;

7）?點夯完成后，需進行普夯施工，一般情況下普夯夯擊能較小，要求擊數少，但在施工前仍須對落距再次進行復核，普夯施工要求點與點之間重疊1/4夯錘直徑。

質量管理的目的為保證強夯施工完成后各項指標符合設計要求，根據《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》（GB50202-2002）強夯地基質量檢驗標準應符合下表的規定：

2.3進度管理

在本工程中，在強夯施工開始前劃分一塊區域作為典型施工區域，根據典型施工區域的施工情況，收集到包括施工效率、強夯全部完成后的地面沉降量等數據，為后續卸載砂預留厚度、施工安排等提供依據。

根據典型施工區域的施工情況，按本工程設計夯擊能進行計算，每臺強夯機進行點夯施工時每日工作10小時，完成點位70個左右，進行普夯施工時，每臺強夯機每天完成普夯約3000平米。每遍點夯間隔時間為5天，在劃分施工區域時，可根據相應強夯機數量，按4天完成的施工面積進行劃分，剩余1天時間用于推平夯坑、測量標高、點位放樣、機械保養等工作，完成后可繼續進行下一次點夯施工，保證施工的連續性，提高施工效率，避免出現機械停工影響進度的情況，以下表計算為例：

由計算結果可知，當5臺強夯機進行4遍點夯（2000kJ）施工時，應劃分4.8萬平施工區域進行施工;當7臺強夯機進行2遍點夯（2500kJ）施工時，應劃分約6.28萬平施工區域進行施工，按照以上情況進行劃分時可以保證在每遍點夯完成后可以迅速銜接進行下一遍點夯施工，保證施工的連續性，避免機械停工影響施工進度。在實際施工過程中，也需要根據業主的用地需求進行適當地調整。

3、結語

以上為本人在古雷罐區項目中對于強夯施工的總結，目前對強夯施工的認識還停留在比較淺顯的層面，對于高能級強夯施工、強夯置換、有效加固深度等方面還沒有足夠的認知，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）交通建設工程有限公司）