摘要:本文介绍强夯施工技术在某工程中的应用、施工工艺、质量控制要点和各项强夯施工参数的检测方法。
关键词:地基处理;承载力;强夯;加筋垫层;检测
引言
完成了一次结构施工之后,就开始进行二次结构的施工,二次结构属于非承重结构,构造柱、止水反梁等都是其重要组成内容;在具体实践中,需要结合具体情况,科学有效的控制,保证建筑工程整体质量。
1强夯方案设计要点
1.1夯点间距
根据地基土的性质确定加固土层薄、透水性强,含水量低,粗粒砂质土,间距可为5-10m;加固土层厚、土质差、透水性弱、含水量高的,夯点间距宜为7-15m。
根据锤径确定夯点间距取2.5-3.5倍锤径。例如:铺径2.2m,间距2.2x3=6.6m,若需影响深度较大时,夯点间距取7-7.5m.从现场经验来看,条件较好的碎石土,若现场夯后形成的夯坑大于锤径很多时,取3倍锤径(为影响深度内的应力扩散宽度)较为合理。
1.2夯击遍数
①由粗颗粒土组成的渗透性强的地基,如碎石、砂砾、砂质土地基,一般点夯1遍后,再进行平夯即可;干燥的细颗粒土,如干燥的粘性土、粉土和垃圾土等软质土地基,因夯沉量大,可多夯几遍点夯。②由细颗粒土组成的渗透性弱的地基,如粘性土和含粘粒的填土,并且地下水位较浅,应尽量减少夯击遍数和夯击次数,若布点间距合理,可点夯一遍后,就进行平夯。适当减少夯击次数和夯击遍数目的是防止橡皮土的产生。③对于可以有充足孔院水压力消散时间(至少25天)的工程,包括平夯在内,夯击遍数可以适当增加。现今的一些工程,由于缺乏合理的工期规划,工期紧,一般一台设备在计划所夯范围内,粘性土、粘质土并无充分的消散时间,因此,强夯方案设计成点夯1遍后,再进行平夯方案仍较为合理。
1.3夯击次数设计
单点夯击次数,最基本的依据是试夯和检测结果。同时,还要考虑以下几点因素:①要求强夯影响深度为关键性指标时,要求对最后一击点夯的夯沉量和最后两击点夯的平均夯沉量进行控制。场地土成分粒径杂乱不均,或者要求局部影响深度较大时,最后夯沉量指标应取更小值,如3-4cm。②在含水量较大的粘性土场地,必须用试夯和检测的结果确定单点夯击次数,否则可能会达不到预期效果。③单点总击数应以最后两击平均夯沉量小于设计值(如5cm)为控制依据,因此,设计方案中,单点击数一般不宜简单地写成5击、6击,应根据现场实际夯沉量情况动态确定。④对于要求不高的场地,单点击数可根据点夯坑总深度来粗略地控制。夯坑周围不应有过大(>0.3m)的隆起和变异;夯坑过深时,应避免起锤困难。否则,夯锤陷入土中,超过吊车提升能力时需用挖掘机挖夯锤,会严重影响工程进度。
1.4夯点布置
所谓的夯点布置(如正方形,三角形),是指点夯完成后夯坑点的形状与拟建建筑物的基础长边垂直方向的相对形状,这一点与CFG桩及其他桩土复合地基桩点布置一样。夯点布置为规则的几何圈形,方便施工,并且对夯后的地基土做到软硬程度均匀更有利。
1.5夯前标高的设计
1.5.1夯前标高与夯后开槽土方量的关系
夯前标高的取值,会直接影响到夯后的开槽土方量,从而在一定程度上影响到工程施工造价。如果夯后高程过低,虽减少了开槽深度,但可能会增加建筑物建成后的室内填方工程量,并且需分层压实,不如直接夯实更节省费用。若拾高夯后标高,还可以取得预铺垫层的作用,对防治橡皮土和治理软弱土方面,起到其他方法不可替代的作用,可以减少工程总费用。基槽是否开挖及开挖深度:一般最好是开挖0.3m-1.0m左右,保证基础置于强夯地基处理后最密实的土层上,达到最佳的夯实效果。如果场地整平标高高于基础底标高较多时,如为1.5m-2.0m,应适当加大点夯的夯击能量。
此外,还应视土方情况而定,如采取逐坑开槽的框架结构独立基础,由于开挖土方量少,可适当增加开挖深度,减少建筑物基础完成后的室内回填土方量。对于需整片开挖的,可适当减少开挖深度。最终目标是降低工程造价,并满足强夯的技术要求。粘性土较多的地基,开槽时切忌用装载机代替挖捆机,以防扰动地基土。强夯在冬季施工时,对于含水量或湿度较大的填土、粘质土等,应考虑夯后冻融作用对地基土扰动问题,夯后标高应适当提高,基槽开挖深度宜超过场地标准冻深。
1.5.2夯前标高与地下水位的关系
①含水量大的粘质填土,地下水位应位于夯前标高以下2.5-4.0m较为合理。②对于碎石土,如煤矸石、混凝土块、砖石为主的建筑垃圾,钢渣、炉渣,其孔院水容易消散,地下水位可为1.0m,虽然夯坑可能会出水,但并不存在形成橡皮土的条件。③若上调夯前整平标高,会导致夯后标高高于基础底标高较多,如1.5m,则需考虑增大夯击能,以确保开槽后地基较为密实。此外,也可以考虑采取大范围的降水措施,这样,就可以采取较低的夯前整平标高的方案。
1.6强夯影响深度的确定因素
强夯影响深度的确定因素主要有:填土的堆填时间、颗粒的均匀情况、厚度、分布状态等;填土的下部土层的密实程度。填土的堆填时间短、颗粒不均、粘性土含量大应以强夯影响深度为主要控制目标,因为这种情况下,填土和下覆土层的固结程度差,必须用强夯能量促使其迅速固结,以防新建建筑物在外荷载作用下产生不均匀沉降。对于散体材料(如土夹石)中的块体粒径较大,要求影响深度较高时,应采用基底面积较大的夯锤,以不小于5m2为宜。
1.7单点夯击能量
单点夯击能量的控制,应根据现场试夯和检测结果具体确定。这是一条必须坚持的最基本的原则。
2强夯施工技术要点
2.1平整场地
整平机械含有大块石的素填土或碎石土场地,或者冬季施工有冻块时,用挖掘机整平效率更高,场地平整度的要求地面初期整平一定要尽量做到平整,整平地面标高的允许误差为士10cm,否则会大大影响夯机行走和强夯的施工速度。若场地不平时,臂杆晃动大,设备磨损大,钩子重的(>800kg)可能会砸杆,增加了垫平起重机的时间;严重时,需换护杆材料,耽误工期。
2.2试夯
试夯是强夯设计参数确定的依据,因此,该步骤应严格地执行。试夯应找场地中有代表性的地段进行,或多夯几个地段,特别是场地中有可疑的软弱土和地下水位浅、易形成橡皮土的土质时,更应提前找到,确保在强夯前确定具体处理方案。试夯离不开检测,试夯的检测方法不一定全部采用费用较高的载荷试验,可以是标准贯入试验、重型动力触探、轻型动力触探等,这样可降低试夯检测成本。
3强夯扰动与减振措施
强夯是否对周圈居民、周围建筑物产生不良影响,直接决定强夯能否实施,因此有必要专门讨论。房屋的固有频率,多层建筑为1-2Hz,高层建筑为2-4Hz,而强夯的面波主频约为6.2Hz,体波主频约为14Hz,所以强夯振动不会引起房屋建筑的共报。强夯的振动,对于一股建筑物来说,只要与夯点有一定的间隔距离(如10-15m),一般不会产生有害的影响。对于软弱地段,间隔应取较大值
4结束语
强夯设计中,夯前整平标高的确定、夯点间距、夯击遍数、点夯夯击能、单点击数、场地平整施工、对周围民房的扰动等均是一些关键性的技术,本文都进行了总结给出了一些经验性的数据。这些均是在强夯实践中得出来的关键性技术,对于指导强夯的设计与施工具有较大的实用价值。
参考文献
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