閩武長城建設發展有限公司 專業強夯施工、專業強夯地基處理、強夯施工隊
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強夯技術簡介

作者:大力強夯 發布日期: 2010/6/6 15:16:58
一、強夯技術的現狀和發展趨勢
   強夯是一種地基加固處理技術,基本思想源于古老的夯實方法。公元前 6 世紀,我國已經采用夯擊法加固地基土或土工構筑物。但作為一種在原理、加固效果、適用范圍和施工工藝都異于夯擊法和重錘夯實法的現代地基處理技術 , 其形成和應用始詵ü?. 我國專家從 1975 年開始介紹和引進強夯技術, 1978 年底開始在工程中試用 . 由于其經濟易行、效果顯著、設備簡單、施工便捷、適用范圍廣泛、節能環保、施工周期短,得到迅速推廣,為國家經濟建設發揮了重大作用。
    我國強夯技術經歷了以下幾個重要發展階段:
    第一階段,自引進到80年代初.本階段工程應用的強夯能級比較小,一般僅為1000kN.m ,處理深度5m左右,以處理淺層人工填土為主。
    第二階段,80年代初到90年代初。本階段,我國在山西潞城興建國家重點工程山西化肥廠,為了消除本場地黃土地基的濕陷性并提高地基承載力,國家化工部適時組織有關單位開發了6250kN.m能級強夯并用于本場地地基處理,使強夯的有效處理深度提高到了10m左右,強夯的應用范圍也得到擴展,強夯技術日臻完善。
    第三階段,90年代初到2002年,本階段以興建國家重點工程三門峽火力發電廠為契機,成功開發了 8000kN.m 能級強夯,使強夯消除黃土濕陷性的深度達到 15m,此后,高能級強夯技術發展迅速,應用范圍進一步擴大,包括茂名乙烯、貴陽龍洞堡機場、上海浦東機場、廣西防城港九、十泊位陸域工程在內的許多國家重點工程都采用了強夯地基處理技術,取得了預期效果,為國家節省了大量投資。
    第四階段,為2002年底至今,為了處理高填方地基,試驗開發了10000kN.m能級強夯,經檢測,10000kN.m能級強夯有效處理深度超過了12m,強夯技術取得了較大突破,縮小了與國外先進技術的差距。目前強夯工程最高應用能級已經達到 16000kN.m。為了更進一步擴大強夯的應用范圍,在強夯技術的基礎上,還形成了強夯置換和柱錘沖擴等新技術。
    目前國內強夯技術有三個研究方向,一是以處理飽和軟土為目的的輔以排水措施的低能級強夯技術,二是以處理欠固結高填土和深厚濕陷性黃土為目的的高能級強夯技術,三是強夯與其他地基處理技術優勢互補而開發形成的組合式地基處理技術。
    二、強夯技術在國家重大工程項目中的應用情況
    據不完全統計,全國重大工程項目地基處理中有文獻記載采用強夯技術達 1500 m 2 以上,其中有代表性的工程為:
1. 高能級強夯
2. 中低能級強夯
   
    三、中化巖土工程有限公司強夯地基處理技術研發現狀
    強夯技術是公司具核心競爭力的產品之一,施工設備的開發研制和在工程中的應用始終保持國內領先水平,對推動強夯施工技術進步起到了積極作用。目前公司強夯工程應用能級實際已經達到16000kN.m。為了不斷提高企業的競爭能力,擴大市場份額,公司聯合大連理工大學、中國建筑科學研究院,以及上,F代集團等單位成功開發研制了擁有完全自主知識產權的8000kN.m-20000kN.m 能級強夯專用機械設備 , 本專用設備在國際國內屬于創新性研究成果 , 填補了國內工程機械設計制造空白 , 已申報多項國家發明專利,國家建設部將本研究課題列為建設部2004年度科技攻關項目。強夯專用設備開發成功研制,標志著將從根本上可以解決目前強夯設備安全性差、施工效率低的問題。強夯專用設備研制成功后,已先后在大連、葫蘆島、欽州、達州、惠州、青島等國家重大工程項目地基處理中應用,取得良好經濟效益和社會效益。
    夯錘的設計制造也取得積極進展,一體夯錘、分體組合式夯錘、強夯置換專用夯錘在設計上形成系列,能滿足各種能級、土質、處理深度和處理目的的要求。
    為適應強夯技術發展趨勢和滿足市場、環境要求,公司還重點開發了強夯處理沿海淤泥質飽和軟土和高填方地基施工工法,取得了理想效果,對指導設計施工起到了積極作用。
 
強夯法介紹
第一節 一般規定
  1、 強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。對高飽和度的粉土與黏性土等地基,當采用在夯坑內回填塊石、碎石或其他粗顆粒材料進行強夯置換時,應通過現場試驗確定其適用性。
  2、 強夯施工前,應在施工現場有代表性的場地上選取一個或幾個試驗區,進行試夯或試驗性施工。試驗區數量應根據建筑場地復雜程度、建設規模及建筑類型確定。
 
第二節 設計
  1、強夯法的有效加固深度應根據現場試夯或當地經驗確定。在缺少試驗資料或經驗時可按下表預估。
  單擊夯擊能(KN?m) 碎石土、砂土等              粉土、黏性土、濕陷性黃土等
  -------------------------------------------------------------------
  1000                            5.0~6.0                         4.0~5.0
  2000                             6.0~7.0                        5.0~6.0
  3000                              7.0~8.0                       6.0~7.0
  4000                              8.0~9.0                      7.0~8.0
  5000                              9.0~9.5                      8.0~8.5
  6000                              9.5~10.0>                    8.5~9.0
  ------------------------------------------------------------------
  注:強夯法的有效加固深度應從起夯面算起。
  2、 強夯的單位夯擊能量,應根據地基土類別、結構類型荷載大小和要求處理的深度等綜合考慮,并通過現場試夯確定。在一般情況下,對于粗顆粒土可取1000~3000KN?m/m2;細顆粒土可取1500~4000KN?m/m2。
  3、 夯點的夯擊次數,應按現場試夯得到的夯擊次數和夯沉量關系曲線確定,且應同時滿足下列條件:
  A.最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm,當單擊夯擊能量較大時不 大于100mm。
  B. 夯坑周圍地面不應發生過大的隆起。
  C. 不因夯坑過深而發生起錘困難。
  4、 夯擊遍數應根據地基土的性質確定,一般情況下,可采用2~3遍,最后再以低能量夯擊一遍。對于滲透性弱的細粒土,必要時夯擊遍數可適當增加。
  5、 兩遍夯擊之間應有一定的時間間隔。間隔時間取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時間。當缺少實測資料時,可根據低級土的滲透性確定,對于滲透性較差的黏性土地基的間隔時間,應不少于3~4周;對于滲透性好的地基土可連續夯擊。
  6、 夯擊點位置可根據建筑結構類型,采用等邊三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯擊點間距可取5~9m,以后各遍夯擊點間距可與第一遍相同,也可適當減小。對于處理深度較大或單擊夯擊能較大的工程,第一遍夯擊點間距宜適當增大。
  7、 強夯處理范圍應大于建筑物基礎范圍。每邊超出基礎外緣的寬度宜為設計處理深度的1/2至2/3。并不宜小于3m。
  8、 根據初步確定的強夯參數,提出強夯試驗方案,進行現場試夯。應根據不同土質條件待試夯結束一置數周后,對試夯場地進行測試,并與夯前測試數據進行對比,檢驗強夯效果,確定工程采用的各項強夯參數。
 
第三節 施工
  1、 一般情況下夯錘重可取10~20t。其底面形式宜采用圓形。錘底面積宜按土的性質確定,錘底靜壓力值可取25~40kPa,對于細顆粒土錘底靜壓力宜取小值。錘的底面宜對稱設若干個與其頂面貫通的排氣孔,孔徑可取250~300mm。
  2、 強夯施工宜采用帶自動脫鉤裝置的履帶式起重機或其它專用設備。采用履帶式起重機時,可在臂桿端部設置輔助門架,或采取其它安全措施,防止落錘時機架傾覆。
  3、 當地下水位較高,夯坑底積水影響施工時,宜采用人工降低地下水位或鋪填一定厚度的松散性材料。夯坑內或場地積水應及時排除。
  4、 強夯施工前,應查明場地內范圍的地下構筑物和各種地下管線的位置及標高等,并采取必要的措施,以免因強夯施工而造成破壞。
  5、 當強夯施工所產生的振動,對鄰近建筑物或設備產生產生有害的影響時,應采取防振或隔振措施。
  6、強夯施工可按下列步驟進行:
  1) 清理并平整施工場地;
  2) 標出第一遍夯點位置,并測量場地高程;
  3) 起重機就位,使夯錘對準夯點位置;
  4) 測量夯前錘頂高程;
  5) 將夯錘起吊到預定高度,待夯錘脫鉤自由下落后,放下吊鉤,測量錘頂高程,若發現因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時,應及時將坑底整平;
  6) 按設計規定的夯擊次數及控制標準,完成一個夯點的夯擊;
  重復步驟3)至6),完成第一遍全部夯點的夯擊;
  7) 用推土機將夯坑填平,并測量場地高程;
  8) 在規定的時間間隔后,按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數,最后用低能量滿夯,將場地表層松土夯實,并測量夯后場地高程。
  7、強夯施工過程中應有專人負責下列監測工作:
  1)開夯前應檢查夯錘重和落距,以確保單擊夯擊能量符合設計要求;
  2)在每遍夯擊前,應對夯點放線進行復核,夯完后檢查夯坑位置,發現偏差和漏夯應及時糾正;
  3)按設計要求檢查每個夯點的夯擊次數和夯沉量。
  8、施工過程中應對各項參數及施工情況進行詳細記錄。
 
第四節質量檢驗
  1、檢查強夯施工過程中的各項測試數據和施工記錄,不符合設計要求時應補夯和采取其它有效措施。
  2、強夯施工結束后應間隔一定時間方能對地基質量進行檢驗。對于碎石土和砂土地基,其間隔可取1~2周;低飽和度的粉土和黏性土地基可取2~4周。
  3、質量檢驗的方法,宜根據土性選用原位測試和室內土工試驗。對于一般工程應采取兩種或兩種以上的方法進行檢驗;對于重要工程項目應增加檢驗項目,也可做現場大壓板載荷試驗。
  4、質量檢驗的數量,應根據場地復雜程度和建筑的重要性確定。對于簡單場地上的一般建筑物,每個建筑物地基的檢驗點不應少于3處;對于復雜場地或重要建筑物地基應增加檢驗點數。檢驗深度應不小于設計處理的深度。
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