港灣填海造地軟弱地基強(qiáng)夯施工質(zhì)量安全管控技術(shù)

李緒偉 中交廣州航道局有限公司

1.工程簡況和建設(shè)意義

1.1工程概況

大嶝南緣原預(yù)留圍場河區(qū)域造地工程位于廈門市翔安區(qū)大嶝大橋的東南部、大嶝島和尚礁至陽塘角海域內(nèi)，與大小金門島相望。本項目與廈門本島直線距離約20公里，與金門島最近距離僅1800米。

1.2建設(shè)意義

大嶝南緣原預(yù)留圍場河區(qū)域造地工程可以為廈門大嶝海域的合理開發(fā)利用、海域使用管理和海洋環(huán)境保護(hù)提供決策依據(jù)，推動填海造地的海洋生態(tài)補(bǔ)償盡快走向規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。大嶝島與臺灣的金門一水之隔，地緣相近、血緣相親、文緣相承、商緣相連、法緣相循，具有大陸對臺灣省“大三通”交往的獨(dú)特優(yōu)勢，如圖1所示。

圖1 港灣填海造地軟弱地基強(qiáng)夯施工地理位置示意圖

2.港灣填海造地工程軟弱地基處理工藝綜述

2.1港灣填海造地工程規(guī)模

港灣填海造地工程大嶝南緣原預(yù)留圍場河區(qū)域施工，主要包括工程陸域形成及地基處理29.7萬m2，新建海側(cè)臨時護(hù)岸276m、新建東側(cè)臨時護(hù)岸226m、新建后方臨時排洪渠約1167.2m。

2.2港灣填海造地工程吹填標(biāo)高管控

根據(jù)翔業(yè)集團(tuán)提供的可研階段飛行區(qū)局部平面和控制標(biāo)高，結(jié)合周邊已建臨時護(hù)岸頂高程和將來地基處理施工，本次吹填標(biāo)高定為5.6m。吹填施工需結(jié)合后續(xù)地基處理施工，先填海砂至+2.5m，并要求+1.5m 至+2.5m的砂料含泥量不大于 5%，在+2.5m高程進(jìn)行塑料排水板施工，然后填砂至+5.6m。

2.3港灣填海造地工程地基處理機(jī)場圍界內(nèi)、外施工方案

2.3.1 港灣填海造地工程機(jī)場圍界內(nèi)地基處理施工技術(shù)方案

由于原預(yù)留圍場河陸域由砂料形成，可以利用自身砂料進(jìn)行堆載倒載，滿載時間不少于180天，滿足處理標(biāo)準(zhǔn)要求后可卸載。考慮到場地填砂，場地中央至護(hù)岸距離不遠(yuǎn)，施工期排水較順暢，可不設(shè)盲溝，為加快場地中央排水，可在場地中央設(shè)置若干集水井。另外，由于場地西南角有軌道盾構(gòu)區(qū)域經(jīng)過，為避免塑料排水板影響后續(xù)盾構(gòu)施工，軌道邊界以外50m 范圍的排水豎井采用砂樁。

堆載卸載后采用強(qiáng)夯對填砂層進(jìn)行密實處理，夯能初定3000kN·m，兩遍點(diǎn)夯一遍滿夯，點(diǎn)夯夯擊數(shù)初定12擊，滿夯擊數(shù)2擊，滿夯錘印搭接 1/4 強(qiáng)夯夯沉量預(yù)估0.5m，補(bǔ)填砂0.5m并壓實。大面積施工參數(shù)根據(jù)試驗性施工確定。

2.3.2 港灣填海造地工程機(jī)場圍界外地基處理施工方案

機(jī)場圍界外區(qū)域后續(xù)將根據(jù)使用功能進(jìn)行二次處理，因此本次僅施打塑料排水板，不進(jìn)行其它處理。

3.港灣填海造地工程軟弱地基強(qiáng)夯施工質(zhì)量安全管控技術(shù)

3.1港灣填海造地工程軟弱地基強(qiáng)夯施工概述

港灣填海造地工程大嶝南緣原預(yù)留圍場河區(qū)域，強(qiáng)夯處理面積約22萬m2，單遍夯擊能3000kN.m，夯點(diǎn)呈正方形布置，夯點(diǎn)間距6＊6m，滿夯能量1000kN.m，滿夯擊數(shù)2擊。遍夯間隔時間3-7天，具體參數(shù)指標(biāo)詳見表1-強(qiáng)夯參數(shù)一覽表。

表1 強(qiáng)夯參數(shù)一覽表

3.2港灣填海造地工程軟弱地基強(qiáng)夯施工工藝流程

①清理并平整場地→②標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置，并測量場地高程→③起重機(jī)就位，夯錘置于夯點(diǎn)位置→④測量夯前錘頂高程→⑤起吊夯錘到預(yù)定高度，開啟脫鉤裝置，待夯錘脫鉤自由下落后放下吊鉤，測量錘頂高程→⑥重復(fù)第⑤步驟，按設(shè)計規(guī)定的夯擊次數(shù)及收錘標(biāo)準(zhǔn)，完成一個夯點(diǎn)的夯擊，當(dāng)夯坑過深，出現(xiàn)提錘困難，但無明顯隆起，而尚未達(dá)到收錘標(biāo)準(zhǔn)時，宜將夯坑回填至與坑頂齊平后，繼續(xù)夯擊→⑦換夯點(diǎn)，重復(fù)第③～⑥步驟→⑧用推土機(jī)將夯坑填平，并測量場地高程→⑨在滿足遍夯間歇時間后，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù)，后進(jìn)行滿夯，將場地地表土夯實，并測量夯后場地高程。

3.3港灣填海造地工程軟弱地基強(qiáng)夯施工質(zhì)量管控措施

（1）強(qiáng)夯大面積施工前，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場場地等條件，至少選擇一塊面積不小于20m×20m的有代表性的區(qū)域進(jìn)行試夯，以確定最佳夯擊能、夯點(diǎn)間距、夯沉量等施工參數(shù)，對夯擊效果進(jìn)行檢驗。試夯區(qū)的位置報業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計確認(rèn)。

（2）試夯時，需在試夯區(qū)布設(shè)地下水位，孔隙水壓力計進(jìn)行水位、孔壓測量，確定孔壓消散時間，從而確定兩遍夯擊間隔時間。

（3）試夯前，需做3個標(biāo)貫試驗。試夯結(jié)束后，做3個標(biāo)貫試驗和1個載荷試驗，檢驗地基加固效果，并進(jìn)行液化判別。

（4）根據(jù)現(xiàn)場試夯，強(qiáng)夯收錘標(biāo)準(zhǔn)按下列條件綜合確定：①夯坑的壓縮量(夯沉量)大、夯坑周圍隆起小為原則；②后兩擊的平均夯沉量不大于5cm；③夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大隆起（一般可限制隆起量不超過10cm）；④不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。

（5）施工時強(qiáng)夯錘質(zhì)量可取10～60t，其底面形式宜用圓形，錘底面積宜為2～4m2，錘底靜接地壓力宜為 25～80kPa。錘底宜對稱設(shè)置若干個與其頂面貫通的排氣孔，孔徑可取30～40cm。

表2 強(qiáng)夯地基允許偏差、檢驗數(shù)量和方法

（6）按交工標(biāo)高進(jìn)行場地整平并碾壓，采用重型壓路機(jī)（自重不小于12t）進(jìn)行碾壓，碾壓遍數(shù)6-8遍。

3.4港灣填海造地工程軟弱地基強(qiáng)夯施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)

3.5港灣填海造地工程軟弱地基處治強(qiáng)夯施工質(zhì)量通病及防治措施

3.5.1 軟弱地基處治強(qiáng)夯施工質(zhì)量通病

①夯擊過程中地面出現(xiàn)隆起和翻漿現(xiàn)象。

②強(qiáng)夯后未能滿足設(shè)計要求深度內(nèi)的密實度。

3.5.2 軟弱地基處治強(qiáng)夯施工質(zhì)量通病防治措施

①調(diào)整夯點(diǎn)間距、落距、夯擊數(shù)等，使之不出現(xiàn)地面隆起和翻漿為準(zhǔn)。

②施工前要進(jìn)行試夯確定：各夯點(diǎn)相互干擾的數(shù)據(jù)；各夯點(diǎn)壓縮變形的擴(kuò)散角；各夯點(diǎn)達(dá)到要求效果的遍數(shù)；每夯一遍空隙水壓力消散完的間歇時間。

③當(dāng)夯擊效果不顯著時(與土層有關(guān))，應(yīng)鋪以袋裝砂井或石灰樁配合使用，以利排水，增加加固效果。

3.6港灣填海造地工程軟弱地基強(qiáng)夯施工安全管控措施

（1）建立應(yīng)急管理體系，建立應(yīng)急管理組織機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)應(yīng)急物資保障，建立應(yīng)急救援隊伍，結(jié)合應(yīng)急預(yù)案專業(yè)指導(dǎo)、應(yīng)急專業(yè)培訓(xùn)以及應(yīng)急演練實操訓(xùn)練，切實提升現(xiàn)場應(yīng)急救援能力，將應(yīng)急救援工作做在事故前面，筑牢安全管理的最后一道防線。

（2）積極推動安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化和“平安工地”建設(shè)，提升現(xiàn)場安全生產(chǎn)文明施工水平。

4.結(jié)語

本文依托大嶝南緣原預(yù)留圍場河區(qū)域造地工程項目,通過本項目實例驗證，港灣填海造地軟弱地基采取強(qiáng)夯發(fā)施工質(zhì)量管控及安全管控，可以實現(xiàn)圍堰填海區(qū)域地基有效加固的實例，為同類型吹填造島、港灣填海造地軟土地區(qū)的地基處理提供經(jīng)驗借鑒，值得推廣和應(yīng)用。