强夯置换碎石墩施工作业指导书

强夯置换碎石墩施工作业指导书强夯置换碎石墩加固地基是用强夯法处理软弱地基的一种方法，其原理是利用强大的冲击能将碎石打入软弱土层，形成碎石墩，将软土特别是淤泥挤到桩体之间的空隙，使土体与碎石构成复合地基，用以提高天然地基的承载力。1强夯参数选定1.1经验介绍XX铁路浙江段软土地基处理也采用强夯置换碎石墩加固,其桩直径1.4米,桩长7米，桩间距5米，强夯置换使用材料是级配良好的块石、碎石、矿渣、建筑垃圾等坚硬粗颗粒材料。碎石来源主要是隧道硬质岩弃渣，粒径大于300mm的颗粒含量不宜超过全量的30%，经筛选符合要求后在工作垫层顶铺填1~2米厚强夯置换碎石墩体材料。试桩结束目标：（1）总夯沉量为设计墩长的2倍；（2）最后2击的平均夯沉量不大于50mm。经实验三次后，夯击参数调整为：锤重18吨，落距16.6米,单击夯击能3000kN·m,。试夯结果：最后2击夯沉量平均值小于50mm，总夯沉量为6~8.5米范围，满足预定要求。1.2参数选定碎石墩直径1.1米，间距3.5米，正方形布置，碎石墩置于基岩之上，墩长4.4~7.7m，路堤基底铺设0.5m碎石垫层，碎石直径不大于10cm。点夯设计参数：夯点正方形布置，间距3.5×3.4米，夯锤直径1.1~1.2米，行锤质量20t，单击夯击能3000kN·m，每夯击点15~20击，夯击两遍，打一跳一，两遍间隔时间7天以上。面夯设计参数：夯点间距2.15×2.15米，夯锤直径2.5米，锤重不小于15t,夯击能为1000kN·m，满夯一遍，每遍2击。2工艺流程框图图1工艺流程框图3试夯施工3.1强夯施工前,应清除场地上空和地下障碍物,做好强夯场地的平整工作.应将施工测量控制点引至不受施工影响的稳固地点。3.2在试验场地铺筑石料平整碾压后，用经纬仪放出墩位，在墩中心作出标记，编号记录。用水准仪测出每一桩顶中心位置标高，做好记录。3.3地基加固处理范围：路堤为坡脚排水沟外1米或设计加固深度的1/2。强夯锤质量取20t，采用圆形，施工使用的起重设备选用起重能力大于重锤1.5倍履带式起重机，满足提升高度并设置安全装置。3.4起重机就位，夯锤置于夯点位置，测量夯前锤顶高程。3.5夯击时，夯击点中心位移偏差为0.1D（D为夯锤直径），两遍夯击间歇时间为10~15天，以实际孔隙水压力消散时间的时间长短来确定。3.6开始夯击并逐击记录夯坑深度，当夯坑过深而发生起锤困难时应停夯，向坑内填石渣，直至夯顶平，记录填料数量。3.7每夯击一遍完成后，将场地整平，同时测量整平后的标高。当进行下一遍夯击时，应重新布置夯击点位。最后一遍夯击（满夯）后的场地整平标高，应符合设计要求。3.8最后一遍满夯，应采用低能量对已夯击场地进行全面积夯击。满夯有效加固深度不小于3米，夯印彼此搭接部分不应小于锤底面积的1/3~1/2。4试桩过程控制4.1石墩体材料的铺设与控制清理场地内的土层30cm，后顶面铺设一层厚度为50cm的工作垫层，垫层材料与墩体材料相同，后在垫层上面再铺设2m厚的墩体材料。用推土机推平碾压，使石料铺填层有一定的密实度。填石层顶面高程应在推平碾压后进行测量控制。4.2水准测量控制水准仪摆放位置要能使与夯点位置通视，并保证距夯点30m以上，以避免夯击过程中震动过大而影响读数，每个夯点读数时要重新调整水准仪，重新后视读数。当出现夯锤倾斜大于30度时，须用填料整平夯坑才能继续夯填。4.3夯击顺序及方法隔行隔排跳打，强夯先从道路中轴线起，分别向两侧的夯点依次夯击，同一排的夯点必须采用间隔跳打法，不可依次夯击。4.4喂料当夯锤下落较深，提锤比较困难时应及时喂料，夯坑喂石料从已夯完的填石面均匀挖取，喂料粒径符合墩体材料要求，每次喂料后，需用不受夯击影响的控制点，重新测放墩位，并重新作墩位标志。4.5排水在施工过程中应加强排水措施，每次强夯前都应将积水排除干净；严格控制每遍之间的间隔时间，使空隙水压力充分消散；雨后施工应将积水排除干净，使土中水分基本蒸发后方可进行施工。4.6收锤标准①最后两击的平均夯沉量作为收锤标准，小于10㎝的夯点应占总夯点的80%以上，最大不得超过20㎝。②夯坑周围的地面不应发生过大的隆起；③不因夯坑过深而发生起锤困难。4.7扩散系数统计由夯击能，试验各桩的总夯沉量平均值，试桩后开挖1m钢尺测量有效桩径，计算出桩体截面积，得出此试桩单桩平均用料，计算出扩散系数。5施工阶段控制要点与方法5.1施工前核实夯锤重量、尺寸，落距控制手段，排水设施及被夯地基的土质。为避免强夯振动对周边设施的影响，施工前必须对附近建筑物进行调查，必要时采用相应的防震或隔振措施。施工时应由邻近建筑物开始夯击逐渐向远处移动。5.2施工中严格控制夯锤落距、夯击遍数，夯点位置、夯击范围允许偏差不大于±5㎝，以确保单击夯击能量符合设计试夯工艺参数要求。5.3强夯置换材料应选择具有较高抗剪性和级配良好的块石、碎石、石渣等粗颗粒骨料，其粒径不应大于300mm。5.4每遍每夯点的夯击次数应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：①夯坑周围地面不能发生过大隆起；②不因夯坑过深而发生起锤困难。5.5夯击并逐击记录夯坑深度。当夯坑过深而发生起锤困难时停夯，向坑内填料直至与坑顶平齐，记录填料数量，如此重复直至满足规定的夯击次数及控制标准，完成一个墩体的夯击。当夯带点周围软土挤出影响施工时，可随时清理并在夯点周围铺垫碎石继续施工。5.6强夯置换加固地基的承载力以及强夯置换处理的实际有效深度应符合设计要求。5.7施工过程中出现异常情况时，应停止施工，调整工艺或参数后再继续进行。5.8①强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地质质量进行检验，检查被夯地基的强度并进行承载力检验。②碎石墩数量的90%着下卧持力层。③碎石墩的着底检测:采用地质雷达扫描法，或地震影像法，检测数量不小于墩点数的2%。④复合地基承载力用现场压板载荷试验确定，荷载板面积4m×4m5.9强夯置换施工应按照设计要求采取隔振措施，施工产生的噪声应符合现行《建筑施工场界噪声界限》（GB12532）的有关规定。6质量检测强夯施工结束3~4周后，对地基进行标准贯入试验，以检验地基强度是否达到设计强度：标贯击数修正后的N63.5≥10，粘性土Ps＞1.2MPa，砂类土Ps≥5MPa。检验点每加固3000m2,布置12个检测点，其中6个标准贯入试验点，3个静力触探点，3个荷载试验点。若检测结果达不到设计要求时，应采取补夯措施，至达到设计要求为止。7人员、机械设备、材料准备7.1调运夯机、夯锤（一台套）进场，安装调试，配置挖掘机、推土机、压路机各一台。7.2人员：夯机专业操作人员：6人，现场负责人：1人，技术配合人员2人，试验配合人员：4人，测量配合人员4人，机械配合人员3人，配合勤杂人员5人。7.3场地：场地平整，铺设50cm厚碎石垫层，硬化场地。7.4备齐所需的材料（碎石）。8安全措施8.1技能、纪律要求负责打夯机操作人员，必须持证上岗、技术熟悉，有操作经验，对工作认真负责，能自觉遵守劳动纪律，严格执行各项规章制度，每天能坚持佩带个人的劳动保护用品。8.2安全技术操作要求a、打夯机行驶和工作场地应保持平坦坚实，并与沟渠、基坑保持安全距离。b、操作时不得穿拖鞋，装卸夯锤时有专人员指挥，必须按安全规定操作。打夯机旋转半径内不得有人员停留。c、打夯机启动前重点检查以下项目：①、各安全保护装置和指示仪表齐全完好。②、钢丝绳及连接部位符合规定。③、燃油、润滑油、液压油及冷却水添加充足。④、各连接件无松动d、打夯机启动前，应将各操纵杆放在空档位置，手制动器应锁死，并应按照发动机的安全操作规程进行操作。e、启动后，应怠速运转，观察各仪表指示值，运转正常后接合液压泵，待压力达到规定值，油温超过30℃时，方可开始作业。f、起重臂伸缩时，应按规定程序进行，在伸臂的同时应相应下降吊钩。当限制器发出警报时，应立即停止伸臂。起重臂缩回时，仰角不宜太小。g、伸出起重臂后，出现前节臂杆的长度大于后节臂杆的长度时，必须进行调整，消除不正常情况后，方可进行作业。h、起重臂伸出后，或主副壁全部伸出后，变幅不得小于各长度所规定的仰角。i、作业中发现起重机倾斜、等异常现象时，应立即使夯锤下降落在安全的地方，下降中严禁制动。j、夯锤在空中需要较长时间停留时，应将提升卷筒手动锁住，操作人员不得离开驾驶室。k、夯机带夯锤回转时，操作应平稳，避免急剧回转或