■卢圣武

（福建省陆海建设管理有限公司，福州　350001）

浅议强夯施工参数的选择与常见问题处理

■卢圣武

（福建省陆海建设管理有限公司，福州350001）

结合工程实例介绍了强夯法加固地基施工中，通过试夯及对试夯效果的分析，确定强夯施工参数的过程，并指出了强夯施工主要施工工艺控制要点与常见问题及处理措施，以指导现场施工。

地基加固强夯法试夯施工参数

1　概述

福州港罗源湾港区碧里作业区6#泊位陆域工程拟建场区原为海滩涂地，根据场地地勘报告揭露及使用要求的不同将陆域形成分为3个区，分别是吹填淤泥区、吹填砂区、回填开山石区。其中回填开山石区由于回填料级配差，回填厚度大（7～9m），所形成的场地疏松且不均匀，需对该地基进行强夯加固处理。处理后的场地作为码头生产辅助建筑基础，要求地基承载力不小于120kPa。

本次强夯施工面积3.53万m2，在大面积施工前，应进行试夯，根据试夯分析结果，指导大面积强夯施工。

2　试夯

2.1试夯目的

通过强夯试验来验证设计技术参数的实际效果，以确定强夯施工参数（包括单击夯击能、单点夯击数、夯点间距、间歇时间等）和施工工艺；通过试夯分析来确定强夯的有效加固深度；通过夯后检测来验证强夯加固后的地基土承载力是否满足设计要求。

2.2设计强夯技术参数

夯锤为圆形，底面半径不小于1.0m。强夯按二遍点夯一遍满夯，夯点布置为正三角形，每遍点夯间距4.5× 4.5m，每击能量3000kN·m，每点夯击数不少于10，每遍点夯的最后两击平均夯沉量小于5cm。两遍点夯之间的间隙时间为7～10天。满夯设备的能量必需具备每击总能量1000kN·m，普夯要求锤印搭接，搭接面积不小于锤底面积的1/4。

2.3试夯区布置

在施工现场选取面积为30m×30m的场地进行强夯试验，并按设计夯点间距进行布点。同时为监测试夯区周边场地隆起及下沉情况，在试夯区四周四个角点各布置1组沉降标，各组均距夯坑中心2.25 m处开始，沿半径方向每1m布置一个沉降标，每组均为8个沉降标，如图1所示。

3　试夯效果分析

3.1单击夯击能

选择中联重科股份有限公司生产的ZTM300型履带式起重机为施工机械，夯锤为重16.2t，直径2.5 m的圆形平底锤，落距18.7m。

单击夯击能需根据要求的加固深度来确定。按照强夯法的提出者 Menard的经验公式有效加固深度，其中α为经验系数，M为锤重（kN），h为落距（m），取α=0.57计算H=9.87m，有效加固深度满足强夯区地基加固深度7～9m要求，即单击夯击能3000kN·m满足要求。

3.2夯击数、夯沉量

通过对夯击数与夯沉量的统计分析，可以从一个角度检验设计夯点间距、夯击数及停锤标准是否合理。统计试夯区各点施工结果，发现要满足最后两击平均夯沉量小于5cm，第一遍28个夯点中，18%的夯点夯击数为13，63%的夯点夯击数为12，其余夯点夯击数为11；第二遍24个夯点中，92%的夯点夯击数为13，8%的夯点夯击数为12，与设计要求的每点夯击数不少于10基本相符。夯点总夯沉量为1.89～2.63m，平均夯沉量2.38m，施工中未出现提锤困难情况。

3.3地表监测

记录监测点所在夯点每次夯击后的变形量。其中1#、2#为第一遍夯点监测组，沉降量从夯点由近到远逐步减小：1#监测组沉降量从189.4mm递减到1.1mm；2#监测组沉降量从261.5mm递减到1.5mm。3#、4#为第二遍夯点监测组，沉降量从夯点由近到远也是逐步减小：3#监测组沉降量从53.3mm递减到4.1mm；4#监测组沉降量从19.3mm递减到1.7mm。且在对4组监测点观测过程中未见场地隆起，说明本次试夯施工对夯坑周边挤密影响较小，夯击能利用率较高。

3.4平面载荷板试验

为检测试夯施工效果，在试夯施工结束7天后，采用浅层平板（面积1m2）进行载荷试验。试验加载过程中地基沉降均匀，无明显陡降，地基土的承载力特征值fak≥120kPa，满足设计要求。

3.5确定施工参数

根据现场试夯及对试夯效果的分析，结合强夯施工相关规范与以往工程经验，确定强夯施工参数。

（1）强夯施工按二遍点夯一遍满夯组织；

（2）采用重16.2t，直径2.5 m的圆形平底锤，单击夯击能3000kN·m，能满足本工程设计要求地基加固深度；

（3）从夯沉量及对夯坑周边土体的监测来看，试夯施工时夯点间距与布置是比较合理的，施工中按设计的正三角形布置夯点，每遍点夯间距4.5×4.5m，按隔行跳夯原则完成全部点夯施工；

（4）综合夯击数、夯沉量与场地监测结果，停锤按每点夯击数不少于10，且最后两击平均夯沉量小于5cm进行控制，满足现场施工要求；

（5）本工程强夯处理地基由开山土石形成，其渗透性较好，综合考虑夯点间距等因素对地基土中超静孔隙水压力消散速率的影响，将两遍点夯间歇时间调整为5～7天；

（6）满夯施工每击夯击能1000kN·m，要求锤印搭接，搭接面积不小于锤底面积的1/4。

4　强夯施工工艺流程与主要工艺控制要点

4.1强夯施工工艺流程

清理并平整场地→测量放线、夯点定位→夯锤及起重机就位→点夯→测量记录→夯锤、起重机移位到下一夯点→一遍夯夯后进行场地平整，间歇后开始二遍夯→场地平整，满夯→进行地基承载力试验。

4.2清理并平整场地

（1）夯击前清理并平整场地，测量场地高程，确认场地达到强夯设计起夯面高程。

（2）查明强夯施工场地地下是否存在管线或构筑物，必要时应采取措施避免因强夯施工对地下设施造成损坏。

（3）根据场地条件在点夯前设置隔振沟。隔振沟的位置、坡度应根据现场土质情况确定。

4.3点夯

（1）测量夯前锤顶标高，将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量并记录锤顶高程。重复夯击，满足单点夯击数和夯沉量控制标准后，转入下一点施工。

（2）施工中应确保自动脱钩器转运灵活，夯锤上升接近规定高度时，须加强观察，防止因脱钩器失灵夯锤上升过高而发生事故。夯锤落下后，在脱钩器下降至夯锤钩环顶前，挂钩工不得提前下坑挂钩。

（3）注意检查并及时清除夯锤上粘土，严禁夯锤排气孔堵塞，以防止产生气垫效应，影响强夯施工质量。

（4）若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平；当坑内地基土因含水量过高或其它原因而吸锤时，应采取措施排除，不宜强行提锤。

4.4测量记录

测量记录工作应指派专人负责。在施工过程中，应认真测量并记录每击的夯沉量、每个夯点的夯击次数等施工情况，在确保测量记录真实有效的前提下，做到无遗漏、无重复。记录人员还应注意观察夯击振动的影响范围和程度，发现异常应及时暂停施工，进行整改。

4.5满夯

（1）满夯对加固表层地基土起着重要作用，施工时应精心组织，认真对待。严格按设计的夯击能、锤印搭接面积、夯击遍数组织施工，夯后测量场地高程。

（2）满夯施工过程中应禁止重型车辆驶入，以免对地基土产生扰动，影响施工效果。

5　强夯施工常见问题及处理措施

5.1“弹簧土”现象

由于表层地基土中含水量较高，或两遍点夯间歇时间不足，强夯施工过程中产生的超静孔隙水压力未消散，均可能导致现场出现“弹簧土”。

处理措施：采取开挖排水沟、设置集水井等方式降低场内地下水位；对“弹簧土”所在区域进行翻晒或开挖换填。5.2地基土强度不足

地基土强度不足会导致夯点夯击数较大，但最后两级平均夯沉量仍大于停锤标准，或夯坑周边出现较大隆起。

处理措施：间歇一段时间后在夯坑内填入块石，再进行点夯施工；经论证后调整单击夯击能和夯击数。

5.3夯坑壁坍塌

夯点间距太小，会导致夯击时夯坑上部土体被挤入已施打夯坑中，造成夯坑壁坍塌。

处理措施：更换小直接夯锤；必要时重新组织试夯，以调整施工参数。

6　结语

（1）通过现场试夯和试夯效果分析，选择合适的强夯施工参数，即可保证施工效果，也可提高强夯施工效费比。

（2）影响强夯施工的因素较多，当出现不利于现场施工的情况时，应及时采取措施，改善地基土对夯击能的接受能力，未经过充分论证不得随意调整施工参数。

（3）地下水位对强夯施工影响较大，施工中应注意做好排水、降水工作。

［1］JGJ79-2002，建筑地基处理技术规范［S］.

［2］龚晓南.地基处理手册［M］.北京：中国建筑工业出版社.2008.