強(qiáng)夯置換碎石墩施工作業(yè)指導(dǎo)書

強(qiáng)夯置換碎石墩施工作業(yè)指導(dǎo)書強(qiáng)夯置換碎石墩加固地基是用強(qiáng)夯法處理軟弱地基的一種方法，其原理是利用強(qiáng)大的沖擊能將碎石打入軟弱土層，形成碎石墩，將軟土特別是淤泥擠到樁體之間的空隙，使土體與碎石構(gòu)成復(fù)合地基，用以提高天然地基的承載力。1強(qiáng)夯參數(shù)選定1.1經(jīng)驗(yàn)介紹XX鐵路浙江段軟土地基處理也采用強(qiáng)夯置換碎石墩加固,其樁直徑1.4米,樁長7米，樁間距5米，強(qiáng)夯置換使用材料是級(jí)配良好的塊石、碎石、礦渣、建筑垃圾等堅(jiān)硬粗顆粒材料。碎石來源主要是隧道硬質(zhì)巖棄渣，粒徑大于300mm的顆粒含量不宜超過全量的30%，經(jīng)篩選符合要求后在工作墊層頂鋪填1~2米厚強(qiáng)夯置換碎石墩體材料。試樁結(jié)束目標(biāo)：（1）總夯沉量為設(shè)計(jì)墩長的2倍；（2）最后2擊的平均夯沉量不大于50mm。經(jīng)實(shí)驗(yàn)三次后，夯擊參數(shù)調(diào)整為：錘重18噸，落距16.6米,單擊夯擊能3000kN·m,。試夯結(jié)果：最后2擊夯沉量平均值小于50mm，總夯沉量為6~8.5米范圍，滿足預(yù)定要求。1.2參數(shù)選定碎石墩直徑1.1米，間距3.5米，正方形布置，碎石墩置于基巖之上，墩長4.4~7.7m，路堤基底鋪設(shè)0.5m碎石墊層，碎石直徑不大于10cm。點(diǎn)夯設(shè)計(jì)參數(shù)：夯點(diǎn)正方形布置，間距3.5×3.4米，夯錘直徑1.1~1.2米，行錘質(zhì)量20t，單擊夯擊能3000kN·m，每夯擊點(diǎn)15~20擊，夯擊兩遍，打一跳一，兩遍間隔時(shí)間7天以上。面夯設(shè)計(jì)參數(shù)：夯點(diǎn)間距2.15×2.15米，夯錘直徑2.5米，錘重不小于15t,夯擊能為1000kN·m，滿夯一遍，每遍2擊。2工藝流程框圖圖1工藝流程框圖3試夯施工3.1強(qiáng)夯施工前,應(yīng)清除場(chǎng)地上空和地下障礙物,做好強(qiáng)夯場(chǎng)地的平整工作.應(yīng)將施工測(cè)量控制點(diǎn)引至不受施工影響的穩(wěn)固地點(diǎn)。3.2在試驗(yàn)場(chǎng)地鋪筑石料平整碾壓后，用經(jīng)緯儀放出墩位，在墩中心作出標(biāo)記，編號(hào)記錄。用水準(zhǔn)儀測(cè)出每一樁頂中心位置標(biāo)高，做好記錄。3.3地基加固處理范圍：路堤為坡腳排水溝外1米或設(shè)計(jì)加固深度的1/2。強(qiáng)夯錘質(zhì)量取20t，采用圓形，施工使用的起重設(shè)備選用起重能力大于重錘1.5倍履帶式起重機(jī)，滿足提升高度并設(shè)置安全裝置。3.4起重機(jī)就位，夯錘置于夯點(diǎn)位置，測(cè)量夯前錘頂高程。3.5夯擊時(shí)，夯擊點(diǎn)中心位移偏差為0.1D（D為夯錘直徑），兩遍夯擊間歇時(shí)間為10~15天，以實(shí)際孔隙水壓力消散時(shí)間的時(shí)間長短來確定。3.6開始夯擊并逐擊記錄夯坑深度，當(dāng)夯坑過深而發(fā)生起錘困難時(shí)應(yīng)停夯，向坑內(nèi)填石渣，直至夯頂平，記錄填料數(shù)量。3.7每夯擊一遍完成后，將場(chǎng)地整平，同時(shí)測(cè)量整平后的標(biāo)高。當(dāng)進(jìn)行下一遍夯擊時(shí)，應(yīng)重新布置夯擊點(diǎn)位。最后一遍夯擊（滿夯）后的場(chǎng)地整平標(biāo)高，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。3.8最后一遍滿夯，應(yīng)采用低能量對(duì)已夯擊場(chǎng)地進(jìn)行全面積夯擊。滿夯有效加固深度不小于3米，夯印彼此搭接部分不應(yīng)小于錘底面積的1/3~1/2。4試樁過程控制4.1石墩體材料的鋪設(shè)與控制清理場(chǎng)地內(nèi)的土層30cm，后頂面鋪設(shè)一層厚度為50cm的工作墊層，墊層材料與墩體材料相同，后在墊層上面再鋪設(shè)2m厚的墩體材料。用推土機(jī)推平碾壓，使石料鋪填層有一定的密實(shí)度。填石層頂面高程應(yīng)在推平碾壓后進(jìn)行測(cè)量控制。4.2水準(zhǔn)測(cè)量控制水準(zhǔn)儀擺放位置要能使與夯點(diǎn)位置通視，并保證距夯點(diǎn)30m以上，以避免夯擊過程中震動(dòng)過大而影響讀數(shù)，每個(gè)夯點(diǎn)讀數(shù)時(shí)要重新調(diào)整水準(zhǔn)儀，重新后視讀數(shù)。當(dāng)出現(xiàn)夯錘傾斜大于30度時(shí)，須用填料整平夯坑才能繼續(xù)夯填。4.3夯擊順序及方法隔行隔排跳打，強(qiáng)夯先從道路中軸線起，分別向兩側(cè)的夯點(diǎn)依次夯擊，同一排的夯點(diǎn)必須采用間隔跳打法，不可依次夯擊。4.4喂料當(dāng)夯錘下落較深，提錘比較困難時(shí)應(yīng)及時(shí)喂料，夯坑喂石料從已夯完的填石面均勻挖取，喂料粒徑符合墩體材料要求，每次喂料后，需用不受夯擊影響的控制點(diǎn)，重新測(cè)放墩位，并重新作墩位標(biāo)志。4.5排水在施工過程中應(yīng)加強(qiáng)排水措施，每次強(qiáng)夯前都應(yīng)將積水排除干凈；嚴(yán)格控制每遍之間的間隔時(shí)間，使空隙水壓力充分消散；雨后施工應(yīng)將積水排除干凈，使土中水分基本蒸發(fā)后方可進(jìn)行施工。4.6收錘標(biāo)準(zhǔn)①最后兩擊的平均夯沉量作為收錘標(biāo)準(zhǔn)，小于10㎝的夯點(diǎn)應(yīng)占總夯點(diǎn)的80%以上，最大不得超過20㎝。②夯坑周圍的地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起；③不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。4.7擴(kuò)散系數(shù)統(tǒng)計(jì)由夯擊能，試驗(yàn)各樁的總夯沉量平均值，試樁后開挖1m鋼尺測(cè)量有效樁徑，計(jì)算出樁體截面積，得出此試樁單樁平均用料，計(jì)算出擴(kuò)散系數(shù)。5施工階段控制要點(diǎn)與方法5.1施工前核實(shí)夯錘重量、尺寸，落距控制手段，排水設(shè)施及被夯地基的土質(zhì)。為避免強(qiáng)夯振動(dòng)對(duì)周邊設(shè)施的影響，施工前必須對(duì)附近建筑物進(jìn)行調(diào)查，必要時(shí)采用相應(yīng)的防震或隔振措施。施工時(shí)應(yīng)由鄰近建筑物開始夯擊逐漸向遠(yuǎn)處移動(dòng)。5.2施工中嚴(yán)格控制夯錘落距、夯擊遍數(shù)，夯點(diǎn)位置、夯擊范圍允許偏差不大于±5㎝，以確保單擊夯擊能量符合設(shè)計(jì)試夯工藝參數(shù)要求。5.3強(qiáng)夯置換材料應(yīng)選擇具有較高抗剪性和級(jí)配良好的塊石、碎石、石渣等粗顆粒骨料，其粒徑不應(yīng)大于300mm。5.4每遍每夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定，且應(yīng)同時(shí)滿足下列條件：①夯坑周圍地面不能發(fā)生過大隆起；②不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。5.5夯擊并逐擊記錄夯坑深度。當(dāng)夯坑過深而發(fā)生起錘困難時(shí)停夯，向坑內(nèi)填料直至與坑頂平齊，記錄填料數(shù)量，如此重復(fù)直至滿足規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)墩體的夯擊。當(dāng)夯帶點(diǎn)周圍軟土擠出影響施工時(shí)，可隨時(shí)清理并在夯點(diǎn)周圍鋪墊碎石繼續(xù)施工。5.6強(qiáng)夯置換加固地基的承載力以及強(qiáng)夯置換處理的實(shí)際有效深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。5.7施工過程中出現(xiàn)異常情況時(shí)，應(yīng)停止施工，調(diào)整工藝或參數(shù)后再繼續(xù)進(jìn)行。5.8①強(qiáng)夯施工結(jié)束后應(yīng)間隔一定時(shí)間方能對(duì)地質(zhì)質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，檢查被夯地基的強(qiáng)度并進(jìn)行承載力檢驗(yàn)。②碎石墩數(shù)量的90%著下臥持力層。③碎石墩的著底檢測(cè):采用地質(zhì)雷達(dá)掃描法，或地震影像法，檢測(cè)數(shù)量不小于墩點(diǎn)數(shù)的2%。④復(fù)合地基承載力用現(xiàn)場(chǎng)壓板載荷試驗(yàn)確定，荷載板面積4m×4m5.9強(qiáng)夯置換施工應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求采取隔振措施，施工產(chǎn)生的噪聲應(yīng)符合現(xiàn)行《建筑施工場(chǎng)界噪聲界限》（GB12532）的有關(guān)規(guī)定。6質(zhì)量檢測(cè)強(qiáng)夯施工結(jié)束3~4周后，對(duì)地基進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，以檢驗(yàn)地基強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度：標(biāo)貫擊數(shù)修正后的N63.5≥10，粘性土Ps＞1.2MPa，砂類土Ps≥5MPa。檢驗(yàn)點(diǎn)每加固3000m2,布置12個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，其中6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)點(diǎn)，3個(gè)靜力觸探點(diǎn)，3個(gè)荷載試驗(yàn)點(diǎn)。若檢測(cè)結(jié)果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)采取補(bǔ)夯措施，至達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。7人員、機(jī)械設(shè)備、材料準(zhǔn)備7.1調(diào)運(yùn)夯機(jī)、夯錘（一臺(tái)套）進(jìn)場(chǎng)，安裝調(diào)試，配置挖掘機(jī)、推土機(jī)、壓路機(jī)各一臺(tái)。7.2人員：夯機(jī)專業(yè)操作人員：6人，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人：1人，技術(shù)配合人員2人，試驗(yàn)配合人員：4人，測(cè)量配合人員4人，機(jī)械配合人員3人，配合勤雜人員5人。7.3場(chǎng)地：場(chǎng)地平整，鋪設(shè)50cm厚碎石墊層，硬化場(chǎng)地。7.4備齊所需的材料（碎石）。8安全措施8.1技能、紀(jì)律要求負(fù)責(zé)打夯機(jī)操作人員，必須持證上崗、技術(shù)熟悉，有操作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，能自覺遵守勞動(dòng)紀(jì)律，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)章制度，每天能堅(jiān)持佩帶個(gè)人的勞動(dòng)保護(hù)用品。8.2安全技術(shù)操作要求a、打夯機(jī)行駛和工作場(chǎng)地應(yīng)保持平坦堅(jiān)實(shí)，并與溝渠、基坑保持安全距離。b、操作時(shí)不得穿拖鞋，裝卸夯錘時(shí)有專人員指揮，必須按安全規(guī)定操作。打夯機(jī)旋轉(zhuǎn)半徑內(nèi)不得有人員停留。c、打夯機(jī)啟動(dòng)前重點(diǎn)檢查以下項(xiàng)目：①、各安全保護(hù)裝置和指示儀表齊全完好。②、鋼絲繩及連接部位符合規(guī)定。③、燃油、潤滑油、液壓油及冷卻水添加充足。④、各連接件無松動(dòng)d、打夯機(jī)啟動(dòng)前，應(yīng)將各操縱桿放在空檔位置，手制動(dòng)器應(yīng)鎖死，并應(yīng)按照發(fā)動(dòng)機(jī)的安全操作規(guī)程進(jìn)行操作。e、啟動(dòng)后，應(yīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察各儀表指示值，運(yùn)轉(zhuǎn)正常后接合液壓泵，待壓力達(dá)到規(guī)定值，油溫超過30℃時(shí)，方可開始作業(yè)。f、起重臂伸縮時(shí)，應(yīng)按規(guī)定程序進(jìn)行，在伸臂的同時(shí)應(yīng)相應(yīng)下降吊鉤。當(dāng)限制器發(fā)出警報(bào)時(shí)，應(yīng)立即停止伸臂。起重臂縮回時(shí)，仰角不宜太小。g、伸出起重臂后，出現(xiàn)前節(jié)臂桿的長度大于后節(jié)臂桿的長度時(shí)，必須進(jìn)行調(diào)整，消除不正常情況后，方可進(jìn)行作業(yè)。h、起重臂伸出后，或主副壁全部伸出后，變幅不得小于各長度所規(guī)定的仰角。i、作業(yè)中發(fā)現(xiàn)起重機(jī)傾斜、等異?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即使夯錘下降落在安全的地方，下降中嚴(yán)禁制動(dòng)。j、夯錘在空中需要較長時(shí)間停留時(shí)，應(yīng)將提升卷筒手動(dòng)鎖住，操作人員不得離開駕駛室。k、夯機(jī)帶夯錘回轉(zhuǎn)時(shí)，操作應(yīng)平穩(wěn)，避免急劇回轉(zhuǎn)或