张祖林
天津港航工程有限公司?天津市 300456
摘要：为进一步研究强夯工艺针对天津港吹填软土区域地基加固的适应性及施工工艺管控的关键环节，选取了港区四块具有地质代表性的区域进行了强夯试验，历时约5个月，试验期间形成了系统的地基加固效果数据库分析资料及其施工工艺参数指标技术总结，为后续类似工况条件下的软土地基强夯加固处理提供了技术支持。
关键词：港区；软土地基；强夯；试验、工艺、数据、研究
1 强夯地基处理试验简介
2019年，我单位在天津港港区业主指定的范围施工现场全程组织了强夯试验工作，选取了四块具有地质代表性的区域进行试验。根据设计院初步钻孔探摸，地表覆盖3米至7米厚杂填土，局部掺碱渣，地面标高起伏很大，区域未经过加固面积约61万平米，地表原作为矿粉临时堆场进行过临时整理，现状表层下方约30cm存在水泥稳定碎石结构层一层，现状地表联锁块大面积已经拆除，剩余少量残损部位未拆除，除海侧岸坡区域外，大面积原状地基未经过地基处理，临时堆场使用过程中不均匀沉降明显，现场高差较大。根据地质勘察报告分析，地块虽经过十余年堆矿使用，但现状场地各类土层分布极不均匀。本项目地基处理重点要解决，将不均匀的土层处理后，形成相对均匀的，满足上部对不均匀沉降使用要求的整体用地。试验历时约5个月，圆满完成了四个区（A、B、C、D）约7700平米的强夯地基加固任务并配合检测单位进行了地基加固效果实体检测。
2 强夯施工过程记录
（1）A区共强夯十遍
本区长宽均为50米，试验加固面积2500平米，呈正方向布置。1-4遍采用1.4米直径柱锤点夯，夯击能1500KN.m，单遍用时31-35小时，两遍之间时间间隔为10天，此过程为现有结构层破除阶段。5-10遍采用2.5米直径平锤满夯，夯击能2000-3000KN.m，单遍用时21-33小时，两遍之间时间间隔为7-15天，此过程为地基加固阶段。
（2）B区共强夯十遍
本区域长宽分别为30米、50米，试验加固面积1500平米，呈长方形布置。本区域1-6遍采用1.35米直径柱锤点夯与2.5米直径平锤交叉施工，夯击能2000-2400KN.m，单遍用时30-35小时（其中第一遍破壳用时最长为63小时），两遍之间时间间隔为8-10天，此过程为现有结构层破除阶段。7-10遍采用2.5米直径平锤满夯，夯击能2100-3000KN.m，单遍用时19-35小时，两遍之间时间间隔为8-15天，此过程为地基加固阶段。
（3）C区共强夯十一遍
本区长宽分别为40米、40米，实验加固面积1600平米，呈正方向布置。1-4遍采用1.35米直径柱锤点夯，夯击能1400KN.m，单遍用时15-17小时，两遍之间时间间隔为4-10天，此过程为硬壳破除阶段。5-11遍采用2.5米直径平锤满夯，夯击能1500-2600KN.m，单遍用时12-30小时，两遍之间时间间隔为7-10天，此过程为地基加固阶段。
（4）D区共强夯十一遍
本区长宽分别为42米、50米，实验加固面积2100平米，呈长方向布置。1-6遍采用1.4米直径柱锤点夯与2.5米直径平锤交叉施工，夯击能1200-2600KN.m，单遍用时13-31小时，两遍之间时间间隔为4-10天，此过程为硬壳破除阶段。在此过程中由于该区域碱渣地质软弱，夯坑深度超出设计允许值，经各单位合议，在D区采取了回填建筑碎料换填的地基加固措施。7-11遍采用2.5米直径平锤满夯，夯击能2000-3000KN.m，单遍用时15-28小时，两遍之间时间间隔为7-9天，此过程为地基加固阶段。
3 强夯试验总结
（1）现场四个区平均面积约2200平米，共配置2台夯机流水作业，单遍作业时间12-35小时不等，后续工效安排可按照每台设备平均每天强夯2000平米进行估算；
（2）两遍之间通过孔隙水消散情况来确定间隔时间，由于施工期间正值雨季，两遍之间间隔时间平均为10天。后续强夯作业时间将避开雨季，两遍之间间隔时间可按照8-10天估算；
（3）由以上1、2两点可以得出“以2万平米为强夯单元面积，安排设备流水作业，可达到最优工效”，场区强夯作业绝对工期约为4个月。
（4）起重机行走和夯击时，夯锤和起重设备之间的最有利位置应该是“顺向走车，横向夯击，上坡锤前，下坡锤后”；夯击时落锤应保持平稳，夯位应准确，夯击坑内难免存在积水，夯击前及时排除。试夯的施工顺序是先深后浅，即先加固深层土，再加固中层土，最后加固浅层土。
（5）结合规范要求和现场实际施工情况，总结了施工经验，掌握了“强夯工艺”在天津港地区应用的关键质量验收控制点，以及在安全及文明施工方面的控制重点，在最大程度上落实设计及规范相关要求的同时确保施工安全。
（6）由于夯坑底面以上的填土（经推土机推平夯坑）比较疏松，加上强夯产生的强大振动，亦会使周围已夯实的表层土有一定的振松。如前所述，一定要在最后一遍点夯完成任务之后，再以低能量满夯一遍。
（7）在夯后工程质量检验时，有时会发现厚度1m左右的表层土，其密实程度要比下层土差，说明满夯没有达到预期的效果，这是因为最后的低能满夯是采用和强夯施工同一夯锤低落距夯击，由于夯锤较重，而表层土因无上覆压力和侧向约束小，所以夯击时土体侧向变形大。对于粗颗粒的碎石、砂砾石等松散料来说，侧向变形就更大，更不易夯密。由于表层土是基础的主要持力层，如处理不好，将会增加建筑物的沉降和不均匀沉降。因此，必须高度重视表层土的夯实问题。建议采用小夯锤夯击，并适当增加满夯的夯击次数，以提高表层土的夯实效果。
4 结束语
通过本次试验，进一步积累了强夯施工在天津港地区以及类似工况条件下的地基加固施工和管理经验，总结了不同地质对强夯加固的适应性及施工效率，为地基加固处理在工艺采用、质量控制及工期安排等方面提供了丰富的基础数据。
参考文献
［1］《强夯地基处理技术规程》（CECS 279:2010）
［2］《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）