重锤夯实作业指导书

1、1 .编制目的明确重锤夯施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范路基地基处理施工。2 .编制依据客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准铁建设2005160号客运专线铁路路基工程施工技术指南（TZ212-2005）新建铁路兰新第二双线工程施工图3.重锤夯实法说明3.1.重锤夯实法重锤夯实法是用起重机将夯锤提高到一定高度，然后自由下落，利用冲击能重复夯击地基，使地表面形成一层比较密实的硬壳层，从而提高地基表土层的强度。对湿陷性黄土，可减小表层土的湿陷性。重锤夯实法适用于地下水距地表面0.8m以上稍湿的一般粘性土，砂土，湿陷性黄土和杂填土等。正式施工前，一般应在建筑地段先行试夯。选

2、定夯锤重量，底面直径，落距和最优含水量，以便确实夯击的最后下沉量，相应的最少夯遍数和总下沉量。 3.2.重锤夯实法的施工设备重锤夯实法的主要机具是起重机械和重锤。重锤为一截头的圆锥体(图1)，重锤不小于15KN，锤底直径约为0.7m1.5m。落距为2.4m4.5m。起重机械可采用履带式起重机、打桩机、龙门架或桅杆式起重机等。如采用钢丝绳悬吊锤时，起重机的起重能力一般应大于锤重的3倍；如采用脱钩夯锤时，起重机的起重能力应大于夯锤重的1.5倍。图 1-13.3.重锤夯实法的施工要点重锤夯实法所用的夯锤通常是由钢底板和底部充填废钢铁的C20以上混凝土浇铸的圆台构成的。夯锤一般重2-3t.根据工程实践

3、，当锤重Q (kN)与锤底面积A (m2)或锤底直径D2(m)满足下列条件时，才能获得较好的夯实效果。Q/A>=2-7)或Q/D>=18（2-7a)在起吊能力许可的情况下，宜尽量增大锤的重量，在相同的落距和锤底静压力作用下，夯锤重量越大，锤底面积也就越大，相应的夯实影响深度也就越大，加固效果越好。而片面通过加大夯锤的落距及夯击遍数，事实证明，往往并不能取得较好的效果。重锤夯实的效果除与锤重、锤底面积、夯锤的落距和夯击次数有关外，另一个重要的因素是土的含水量。夯击时，只有当土的含水量在最优含水量范围时，才能取得最有效的夯实效果，获得较大的加固深度和密实度，否则可能出现“橡皮土”等不良

4、现象。土的最优含水量是随压实能量的大小而变化的，它可通过试验确定，也可按当地经验或按0. 6wL(wl 为液限）选用。当夯实土的含水量发生变化，则应调节夯击能量的大小，使这一夯击功适应实际土的含水量，以达到最佳夯击效果。    一般来说，增大夯击能（如提高落距）可以提高土的夯实密度，但当土的密实度增加到某一数值后，即使夯击能再增大，也不能使土的密实度增大，甚至反而可能使土的密实度降低。同样，夯击遍数增加也可使土的密实度增大，但当夯击到一定程度后，继续夯击效果就不太大了。因此，施工时应尽可能采用最小的夯击遍数，以取得最好的击实效果。夯击遍数一般应通过现场试验确定。试

5、夯前，应在夯坑旁挖探井沿深度每隔0. 25m取原状土样；试夯中，应观测夯坑底的夯沉情况；当连续两击的平均夯沉量不超过下列数值时，粘性土、湿陷性黄土10- 20mm砂土5 -1 Omm，即可停止夯击，并确定出夯击遍数。工程实践表明，一般试夯约610遍，施工时应适当增加1-2遍。试夯后，应在夯后场地开挖探井，同样沿深度方向采取土样，对比夯前夯后土样的密度、含水量和湿陷性的变化及在相应的重锤夯实条件下的有效处理深度，在土的试夯结果达不到设计的密实度和夯实深度要求时，应适当提高落距，增加夯击遍数，必要时增加锤重，再行试夯，直至满足设计要求。一基坑的夯实范围应大于基础底面。开挖时，坑每边比设计宽度加宽不

6、宜小于0. 3m，以便于夯实工作的进行。夯实前，基坑底面应留出比设计标高高试夯总沉降量5 r 1 Ocm的高程。夯击施工时应控制土体的含水量，当土体含水量较低时，应提前一天向土中洒水；当土体含水量过大时，可在其表面铺撒吸水性材料，或换去表层软土。重锤夯实时，应一夯挨一夯顺序进行；在独立桩基基坑内，宜按先外后里的顺序夯击；在同一基坑内，底面标高不同时，应按先深后浅的顺序逐层夯击。重锤夯实的质量除了应满足最后二击的夯击沉降量满足试夯时的要求外，还应满足总夯沉量不小于试夯总夯沉量的90，否则，应进行补夯，直至满足要求。4.使用范围本作业指导书适用于新建铁路兰州至乌鲁木齐第二双线DK1878+700.

7、00至DK1878+767.7段路基地基处理的重锤夯实施工。5.技术要求5.1.施工前，应标出需进行重锤夯实的范围，并查明场地范围内地下构造物、管线和电线的位置及标高，采取必要的防护措施，防止由于重锤夯实施工造成损坏。5.2.施工现场若有耕植土时，清除地表0.3m厚耕植土；若有土坎、沟槽等应采用推土机、平地机或其他措施予以平整，对于坑穴等回填夯实，且应防止基底积水。对流向路基作业区的水源应在施工前予以截断，并在设计排水沟的位置开挖临时排水沟，保证施工期间的排水。在施工范围内不得堆放任何有碍于重锤夯实的物品。5.3.重锤夯实的锤重、锤底直径、落距和夯击遍数需要通过现场试夯来确定。夯锤宜采用截头圆

8、锥体，夯锤直径一般为0.71.5m，锤重为1.53.2t，落距为2.54.5m，夯打遍数一般取610遍。5.4.对处理范围进行重锤夯实施工满足施工质量要求后，表层的松土应重新刮平及压实。压实标准、检验数量见“表5-1”。表5-1 基床底层压实标准、检验数量表项 目压 实 标 准地基系数K30（MPa/m）110静态变形模量Ev2(MPa)45孔隙率n（%）31检验数量：施工单位沿线路纵向每100m等间距检查2个断面6点，每断面左、中、右各一点，左、右点距路基边缘1m处。若未能达到规定的施工质量要求，则继续夯实，直到达到要求为止。6.施工工艺流程施工准备测量放线场地清理、平整修筑临时排水设施重锤

9、夯实质量检测下道工序补夯合格不合格图6-1重型碾压施工工艺框图标出夯点位置夯锤就位7.施工要求挖出人工填土换填圆砾土，换填底面采用重锤夯实处理，换填处理地基后，于换填顶面铺设0.3m厚水泥卵砾石，水泥卵砾石内铺设一层土工格栅。7.1.施工前准备7.1.1.按照设计图纸要求在原地面将重型碾压边界进行测量放样，并用石灰洒出夯实边界线。7.1.2.挖除路基地基人工填土，挖至设计土层表面，平整完毕后通知监理工程师来检验地质土层，待验收合格后方可进行下道工序。7.2.重锤夯实5.2.1.开挖至设计标高的土层经监理验收合格后进行重锤夯实，重锤夯实处理范围为路堤地段两侧坡脚4.0m之间范围。重锤夯实的垂重、

10、锤底直径、落距和夯击遍数需通过现场试夯来确定，夯垂宜采用截头圆锥体，夯锤直径一般为0.7-1.5m，垂重为1.5-3.2t，落距为2.5-4.5m，夯打遍数一般取6-10遍。示意图如下：7.2.2.重锤夯实施工方法。夯点布置：半填半挖路基原地面开挖台阶宽度大于2.0m，当填平第一层台阶时才能形成工作面，故原地面第一台阶不能强夯。当路基填方宽度大于5m时开始布点，布点按正方形布置，间距2.5m。7.2.3.重锤夯实夯击控制：采用夯击数与下沉量双向控制指标，即每点击三次或最后两夯下沉量小于5cm结束一个点位夯击。7.2.4.重锤施工检验和质量控制7.2.4.1.施工前调查强夯范围内地下构造物和地下

11、管线位置，并采取必要的防护措施，距地基表面2m以内的废弃不用的构造物应彻底挖除。7.2.4.2.将设计土层表面杂草、树根、腐植土清除干净。7.2.4.3.在整平场地上，按夯点布置图布置夯点，夯点位置应准确测放，标明位置，方便后续施工。7.2.4.4.提前测定地基含水量。对高于最佳含水量地段应做翻晒处理，低于含水量地段应做渗水处理。7.2.4.5.夯击时严格按设计确定参数及标准进行，落锤保持平稳准确，如遇锤侧向倾斜应及时查明原因，并做相应技术处理。7.2.4.6.做好强夯过程中的测量记录工作。夯前应对锤重进行计量，对落距进行标定。现场观察使用S3水准仪测量夯沉量。现场工程师应对夯点布置、夯击次数

12、、单击夯沉量等强夯参数进行详细记录，作为质量控制依据。7.2.4.7.强夯结束后检测密实度，并与始测密实度对比，以增加至设计密实度为测控标准，如遇密实度下降或持平现象，应及时汇报总工程师，对其原因进行分析，作出相应的处理措施。7.2.5重锤夯实施工要点7.2.5.1.测量放样：测设夯点桩位，桩位误差3cm，经复核确认后，用白灰（或插明显标签）准确放出桩位点7.2.5.2.设备就位：夯实设备就位，使夯锤对准夯点位置，偏差5cm，并测量夯前锤顶标高。7.2.5.3.夯锤起吊：施工现场必须封闭，起吊前人应远离至安全位置，防止溅物伤人，并对吊锤机械各部位的状态、钢丝绳的完好情况进行检查。在吊锤机械驾驶

13、室前不影响视线的情况下设防护网，驾驶人员应佩戴防护镜，防止被弹石击打。起吊速度应均匀，夯锤或挂钩不得碰吊臂，夯锤起吊至预定高度。7.2.5.4.夯实：夯锤下落后，在吊钩尚未降至夯锤吊环附近前，操作人员不得提前下坑挂钩。按试夯确定的夯击次数及控制标准，一次对各夯点进行强夯，完成第一遍夯实，并测量地面高程，如此反复继续，按规定的间隔时间，逐次完成全部夯击遍数。夯坑中心偏移0.1D（D为夯锤直径）7.2.5.5.夯坑处理：每次脱钩下落后测量锤顶标高，判断夯锤是否歪斜，若夯锤斜面，及时将坑底整平。7.2.6.表7-2无砟轨道路基填料压实标准层位 厚度（m）填料压实标准地基系数K30（Mpa/m）变形模

14、量Ev2（Mpa）动态变形模量Evd（Mpa）压实系数k孔隙率n基床底层2.3粗砾土150603528%基床以下路堤-粗砾土1304531%7.3.地基换填7.3.1.待重锤夯实检验合格后，对路基地基进行粗圆砾土换填，换填工艺流程如下： 工艺流程：检验粗圆砾土质量分层铺筑粗圆砾土洒水碾压找平验收7.3.1.1.对粗圆砾土进行技术鉴定，其质量均应达到设计要求或规范的规定。7.3.1.2.分层铺筑粗圆砾土 7.3.1.3.铺筑粗圆砾土的每层厚度，一般为1520cm，不宜超过30cm，分层厚度可用样桩控制。视不同条件，可选用夯实或压实的方法。大面积的粗圆砾土垫层，铺筑厚度可达35cm，宜采用20t-

15、25t的振动压路机碾压。7.3.1.4.粗圆砾土地基底面宜铺设在同一标高上，如深度不同时，基土面应挖成踏步和斜坡形，搭槎处应注意压（夯）实。施工应按先深后浅的顺序进行。7.3.1.5.分段施工时，接槎处应做成斜坡，每层接岔处的水平距离应错开0.51.0m，并应充分压（夯）实。7.3.1.6.铺筑的粗圆砾土应级配均匀。如发现砂窝或石子成堆现象，应将该处砂子或石子挖出，分别填入级配好的砂石。7.3.1.7.洒水：铺筑粗圆砾土在夯实碾压前，应根据其干湿程度和气候条件，适当地洒水以保持填料的最佳含水量，一般为8%l2%。7.3.1.8.夯实或碾压；夯实或碾压的遍数，由现场试验确定。采用20T以上振动压

16、路机往复碾压，一般碾压不少于4遍，其轮距搭接不小于50cm。边缘和转角处应用小型内燃冲击夯机碾压夯实。7.3.2.找平和验收：7.3.2.1.施工时应分层找平，碾压密实，并应设置纯砂检查点，用200cm3的环刀取样；测定干砂的质量密度。下层密实度合格后，方可进行上层施工。用贯入法测定质量时，用贯入仪、钢筋或钢叉等以贯入度进行检查，小于试验所确定的贯入度为合格。7.3.2.2.最后一层压（夯）完成后，表面应拉线找平，并且要符合设计规定的标高，待监理验收合格后方可进行下道工序施工。7.4土工格栅7.4.1.待换填土层达到设计标高后并经监理验收合格后，在换填土层表面铺设0.3m厚水泥稳定卵砾石（水泥

17、质量与卵砾石质量的比不小于5%），水泥卵砾石应一次性压实，压实度标准同基床底层相同，卵砾石垫层中卵石或砾石其最大粒径不得大于50mm，不得采用风化卵石或砾石，不得含有草根、垃圾等杂质。水泥卵砾石内铺设一层单项一次性拉伸成型聚丙烯土工格栅。土工格栅标称伸长率10%，标称拉伸强度不小于120KN/m,且伸长率5%时拉伸强度不小于82KN/m,幅宽不小于2.5m，土工格栅的质量检验必须符合国标BG/T17689-2008。7.4.2.水泥卵砾石的摊铺、碾压：水泥卵砾石可采用摊铺机或平地机进行摊铺，顶层宜采用摊铺机摊铺。用平地机摊铺时，必须在路基上采用方格网控制填料量，方格网纵向桩距不宜大于10m，横

18、向应分别在路基两侧及路基中心设方格网桩。用摊铺机摊铺时，应根据摊铺机的摊铺能力配置运输车，减少停机待料时间。待水泥卵砾石摊铺完后应立即进行振动碾压，碾压应往复碾压，碾压遍数不少于4遍，轮距搭接不小于50cm，地基边缘处应小型内燃冲击夯机碾压夯实。 7.4.3.单向土工格栅在铺设时，应将拉伸强度高的方向置于垂直于路堤轴线方向，材料之间的连接应牢固，在受力方向连接处的强度不得低于材料设计抗拉强度，且其叠合长度不应小于15cm，层与层之间回折搭接不应小于2m。土工格栅的铺设不允许有褶皱，应用人工拉紧，必要时可采用插钉等措施固定土工格栅填土表面；铺设土工格栅的土层表面应平整且严禁有碎、块石等坚硬凸出物

19、，在距土工格栅8cm以内的路堤填料，其最大粒径不得大于6cm。土工格栅摊铺以后应及时填筑填料，间隔时间不应超过48h，换填地基的边坡防护应和地基的填筑同时进行。土工格栅上的第一层填料摊铺宜采用平地机或人工摊铺，填料的摊铺与填筑从路堤的中线位置开始，对称地向两侧填料；一切车辆、施工机械只容许沿路堤的轴线方向行驶。8.质量检验8.1.施工质量重锤夯实最后2遍的夯沉量：对黏性土及湿陷性土不大于1cm，对砂类土、碎石类土不大于0.5cm。夯实面下3m深度范围内的土的压实系数不低于0.92或地基系数K110MPa。若夯实面下位于基床底层范围内时压实系数及地基系数应满足基床底层的压实标准。8.2.检验数量

20、重锤夯实达到设计规定的遍数后，每100m等间距检查2个断面6点，每断面左、中、右各一点，左、右点距路基边缘1m处。若未能达到规定的施工质量要求，则继续夯实，直到达到要求为止。9.施工组织9.1.总工期 本试验段路基计划从2010年10月17日开始清表。2010年1月25日完成地基处理。形象进度表附后。9.2.工期指标1）清表换除人工回填土：300m3d每台车。有效工作时间8小时，运距4.5km，每车装15m3，每车需要的循环时间34分钟，一天只能装14车，每车一天只能装210m3。2）重锤夯实机：4000m2d每台振动式压路机9.3.具体计划1）清表挖除人工回填土：配置8台自卸车、一台挖掘机、

21、一台装载机、一台推土机。工期为2009年12月17日至2009年12月23日。2）DK1878+700.00至DK1878+767.7重锤夯实。设计1470m2，工期为2009年12月23日至2009年12月25日，配置一台重锤夯实机。9.4.人员配置工点的施工由指挥部统筹管理，工程部、试验室等统一协调，工点的现场管理和作业人员配置见“表9-1”。表9-1 人员配置表序号人 员数量备 注1管理、技术人员3负责现场施工管理、技术管理2领工员、安全员1安排作业班组按照施工组织设计、操作规程、技术措施等进行施工，负责日常的安全工作3挖掘机司机2机械操作4推土机司机2机械操作5重锤夯机司机2机械操作6平地机司机2机械操作7振动压路机司机2机械操作8装载机司机2机械操作9洒水车司机1机械操作10测量、监测人员4测量放样、沉降观测、室内外试验检测以及数据的采集整理11辅助工2画线、做标识物、规画碾压行驶车道等12机械修理工1设备的维修保养13合计249.5.设备配置根据工作量及工期要求，主要设备配置情况见“表9-2”。 表9-2 机械配置表序号设备名称单位数量型号备注1挖掘机台1PC3002推土机台1TY2303平地机台1PY1854振动压路机台1YZ25、20、185重锤夯实机台16装载机台1ZL507小型冲击夯台2BT608洒水车台19测量仪器套110土工试验仪器套111K30检测设备