沿海地區大塊石填海地基高能級強夯施工技術實例研究

武衛軍 山西機械化建設集團有限公司

1 引言

填海造地基本采用開山石回填，由于爆破開山石大小不均，成分復雜，造成了回填場地不均勻，其中大塊石是很主要的一類，因此大塊石填方地基將是地基處理中不可回避的問題，這些回填面積大、深度大（一般回填深度在10m左右）的填海陸域都需要進行處理后才能使用。為了滿足對地基承載力、壓縮模量的要求，在對各項地基處理方案的進度、投資進行綜合分析后，本文系統的總結了處理沿海地區大塊石填海復雜場地的地基強夯施工技術，其關鍵技術達到國內先進水平，并已成功運用至地基處理工程中，取得了良好的效果。

2 本文技術特點及案例

2.1 關鍵技術特點

該技術是將爆破后的開山石一次性拋填入海形成陸域，采用高能級強夯處理，將重錘提升至幾十米高處自由落下，夯實地基，將填筑體中的大塊石打碎壓縮，減小孔隙比，密實場地，提高地基承載力和穩定性，從而達到加固地基土的目的。高能級強夯可以一次性處理填海深度10m左右、最大粒徑不大于1500mm的大塊石填海地基，能夠有效地減少地基沉降，提高地基的承載力，具有處理效果明顯、工藝簡單、施工速度快、費用低、環保等優點。對地基處理有較好的經濟效益和社會效益。主要適用于沿海開山大塊石料填海造地形成陸域的地基，填海深度10m左右、承載力和變形要求高的場地。

2.2 應用案例

上述技術被成功用于大連港大窯灣北岸汽車碼頭物流中心配套碼頭工程7#泊位地基處理工程中。下面將詳細討論該案例中關鍵技術細節。

3 該技術關鍵工藝流程

準備→拋填石料形成陸域→高能級強夯施工→檢測驗收。

3.1 準備

根據現場的實際情況，編制確實可行的施工方案，提交監理工程師和甲方審核批準。對參與本工程的全部施工人員有針對性地進行技術交底等。

3.2 拋填石料形成陸域

（1）山體爆破，準備料源；（2）拋填石料應選取硬度系數f≥10的巖石,花崗巖、石英巖等。（3）拋填石料主要成分的塊石填方地基的最大粒徑不宜大于1500mm，塊石含量應占拋填石料比重超過80%。（4）沿護岸縱深向大海深處拋填大塊石，形成施工通道，標高應符合設計要求。（5）施工通道長50m、寬20m，兩側形成1:1放坡，每隔50m設置一條施工通道，方便大面積回填。（6）施工通道形成后，合理安排自卸汽車沿施工通道向兩側進行拋填推進，形成陸域。（7）陸域形成后，測量陸域標高，滿足設計要求。

3.3 高能級強夯施工

表1 高能級強夯施工參數

如表1所示，高能級強夯技術包括：設備進場并組裝調試→測量放線→第一遍點夯施工→第二遍點夯施工→第三遍點夯施工→滿夯施工→振動碾壓施工。具體包括以下幾點。

（1）設備進場并組裝調試。選用與夯錘質量相匹配的履帶式起重機，起重機械為QH550A型，帶有自動脫鉤器裝置、并配備支撐門架，保證強夯施工安全。強夯設備支撐門架經廠家設計計算配置，材料選用16錳鋼，門架截面尺寸1m×1m，高度為25.5m，其強度和剛度經試驗后，滿足12000kN·m能級的強夯施工需要。

（2）測量放線。測量定位施工遵循“從整體至局部，先控制后細部”的原則，在施工前根據施工圖紙和現場布設的坐標控制網，采用全站儀測放出夯點的主控制點位置，然后細部用鋼卷尺測放出其它夯點，用明顯的標志標出夯點中心。

（3）第一遍點夯施工。平整施工場地，測放第一遍夯點的位置，并測量場地高程；起重機就位，夯錘對準夯點位置，將夯錘起吊到預定高度，自動脫鉤，使夯錘自由下落夯擊土體，重復上述步驟。單點夯擊數14擊以上，最后連續兩擊的平均夯沉量≤200mm作為停錘標準（夯擊數與夯沉量雙向控制）；重復上述工序，完成第一遍全部夯點的夯擊；將夯坑推平，并測量場地高程。

（4）第二遍點夯施工。平整施工場地，測放第二遍夯點的位置，并測量場地高程；起重機就位，夯錘對準夯點位置，將夯錘起吊到預定高度，自動脫鉤，使夯錘自由下落夯擊土體，重復上述步驟。單點夯擊數14擊以上，最后連續兩擊的平均夯沉量≤200mm作為停錘標準（夯擊數與夯沉量雙向控制）；重復上述工序，完成第二遍全部夯點的夯擊；將夯坑推平，并測量場地高程。

（5）第三遍點夯施工。平整施工場地，測放第三遍點夯夯點的位置，并測量場地高程；起重機就位，夯錘對準夯點位置，將夯錘起吊到預定高度，自動脫鉤，使夯錘自由下落夯擊土體，重復上述步驟。單點擊數10擊，最后連續兩擊的平均夯沉量≤100mm作為停錘標準（夯擊數與夯沉量雙向控制）；重復上述工序，完成第三遍夯點的夯擊；將夯坑推平，并測量場地高程。

（6）滿夯施工。平整場地；測量場地高程，放出滿夯基準線；起重機就位，將夯錘置于基準線端；夯擊能量為1500kN·m，夯印搭接，且搭接部分不小于夯錘底面積的1/4，每點夯擊數2～3擊。逐排夯擊，完成滿夯；平整場地，按10m×10m方格網測量推平地面高程，并計算夯沉量。

（7）碾壓施工。滿夯完成后，進行場地平整，測放碾壓范圍；采用激振力為200kN～400kN的振動壓路機碾壓處理，碾壓5～8遍；采用搭接碾壓，初壓速度按1.5km/h控制，正常碾壓速度按2km/h～3km/h控制；完成碾壓后，按10m×10m方格網測量推平地面高程，并計算夯沉量,檢驗和交工驗收。

總之，本工程中，大塊石回填地基的強夯處理面積約為7.7萬平方米，施工中采用12000kN·m能級的強夯進行地基處理，布點形式為5m正方形布置；點夯分三遍完成，一、二遍點夯為單點14擊，三遍點夯為單點10擊；低能級滿夯一遍，夯印搭接1/4。該工程于2016年4月竣工，經第三方檢測后地基承載力滿足設計要求。

4 結論

綜上所述，填海造地為一次性拋填形成，針對這種一次性拋填形成、深度大的地質情況復雜的地基就需要一次性處理好地基，采用高能級強夯技術可以解決場地回填不均勻、回填成分復雜造成的地基承載力不足、處理成本高等問題，該技術優點在于：可節約投資、保證工期，確保工程質量、保護環境，值得在此類工程中推廣。