强夯地基施工方案荃湾站好.docx
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强夯地基施工方案荃湾站好
惠州110kV荃湾变电站工程
地基强夯加固
施工方案
批准：
审核：
编写：
陕西天龙输变电建设有限公司
二0一二年三月
一、工程概况
（一）工程概况
本工程位于广东省惠州市大亚湾经济技术开发区荃湾村,所处场地为低山地貌，场区上覆地层为填土，含较多砾石，下伏基岩为强风化、中风化硅质岩，地震动峰值加速度0.10g,地震基本烈度7度。
拟采用独立基础，基础底标高12.60米，场地交通较为便利，材料运输较方便，施工水、电接入方便。
主要的建（构）筑物包括：
GIS楼一座（地基需强夯加固）。
强夯布置图附后。
（二）基坑安全等级为三级，基坑工程稳定性安全系数取0.90；
（三）地基加固采用强夯法，基坑支护采用放坡法，本次设计采用类比动态法设计，施工过程中，可根据施工现场条件，施工情况和变形等反馈信息对设计进行校核、修改和完善；
（四）强夯设计及施工要求：
1、强夯设计要求：
夯后地基承载力特征值fak≥200kPa,压缩模量ES≥8.0MPa,夯底设计标高12.60米。
2、强夯之前须进行重型击实试验，并进行试夯和检测，以调整和确定施工参数；
3、第一、二遍点夯：
单击夯击能6800kN﹒m,夯点按三角形布置，间距1.5D（D为夯锤底面直径），每点击数为7～10击;
4、第三遍满夯：
单击夯击能2000kN﹒m,以锤径0.8倍距离作点距进行搭夯，每点3～4击;
5、每夯点收锤原则：
最后两击平均夯沉量不大于10～15cm;
6、强夯中间效果检测，若发现不满足设计要求的地带，必须进行补夯，直到满足设计要求为止；
7、强夯施工前，基坑底可预回填至设计标高以上0﹒5米，强夯结束后再整平至设计标高；
8、夯点位置允许偏差不大于20cm,当夯锤落入坑内倾斜角≥30°（＞D／5）时，应用土将坑底填平后再夯；
9、夯击应有规律、有顺序，避免不规则、紊乱的夯击，每夯完一次后应将场地夯坑推平整后才允许进行下一次夯击；
10、当夯击坑或夯击过的场地由于地下水或下雨等原因积水时，要及时采取排水措施，并且需要晾干一段时间才能将坑填平，进行下一次夯击；
11、按设计要求准确放线，确定强夯范围，并在夯区范围外保留好测量基桩，以便检查验收。
12、强夯施工必须严格按照现行有关地基处理技术规范要求进行施工；
13、强夯施工完毕，强夯施工单位必须提供详细的资料；
a）地基强夯试夯和施工原始资料。
b）地基强夯中间及最终施工效果自检结果及处理措施记录资料；
c）地基强夯处理竣工图及竣工报告；
（五）、监测和检测：
（1）施工主材料（钢筋、水泥、砂石）须满足设计要求；
（2）承载力和变形指标，夯后地基承载力特征值fak≥200kpa,压缩模量Es≥8.0MPa；
（3）施工期间及竣工后应按照相关规范进行边坡监测。
（六）、施工注意事项：
（1）施工前应做好临时排水工程；
（2）施工期应避开雨天，施工过程中，如遇地层状况与设计不符，应及时与设计部门联系。
（3）未尽事宜参考相关规范执行。
（七）、勘察报告反映施工区内，工程地质条件由地表至下，主要分为3层：
1、第四系人工填土
人工填土：
灰色～青灰色，褐黄色，稍密为主，稍湿，土质不均，以块石、碎石为主，一般粒径4～15cm,最大粒径2m,充填岩屑、角砾及少量粘土，由附近采石场废弃料堆填，欠压实。
2、第四系残积土层
砂质粘性土：
棕红～棕黄色，灰色，硬塑，以粗、砾砂及粘粒为主，土质不均，遇水易软化、崩解，由下伏硅质岩风化残积形成。
3、侏罗系硅质岩
场地范围内下伏基岩为侏罗系硅质岩，根据其风化程度分为强风化层、中风化层。
（八）、强夯法的原理和特点
强夯法是用起重机械将大吨位夯锤起吊到25m高度后自由落下，给地基土以强大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和很大的冲击应力，迫使土层孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土料重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，降低其压缩性的一种地基加固方法。
强夯法加固特点是：
使用工地常备简单设备；施工工艺简单；适用土质范围广；可取得较高的承载力，一般地基强度可提高2~5倍；变形沉降量小，压缩性可降低2~10倍，加固影响深度可达8~12m；工效高，施工速度快较换土回填和桩基缩短工期一半；节省加固原材料；节省投资，比换土回填节省60%费用；与预制桩加固地基相比可节省投资50%~70%；与砂桩相比可节省投资40%~50%。
二、准备工作
（1）熟悉施工图纸和工程地质勘察报告，理解设计意图，掌握各项参数。
（2）场地和坐标网移交，进行测量基准交底，复测及验收工作。
（3）制定施工方案和确定强夯参数，定位放线。
（3）场地平整，修筑设备进场道路，在强夯范围预留夯沉量需要的土厚。
（4）选择有代表性的区域作强夯试验，跟据试验结果修正强夯施工方案和强夯参数、锤击数。
（5）对现场施工人员进行技术交底，专业工种进行短期专业培训。
三、施工的步骤、方法及要点
（一）施工步骤
1、每遍夯击的步骤为：
标出第一遍夯点位置、测量场地高程→起重机就位→测量夯前锤顶高程→夯锤吊到预定高度自由下落夯击，测量锤顶高程→按规定夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击→完成第一遍全部夯点的夯击→用推土机将夯坑填平，测量场地高程→间隔7天后，按上述程序完成第二遍夯击→用低能量满夯，测量夯后场地高程。
2、强夯区域顺序：
详见施工平面图。
（附后）
（二）施工方法
1．机具设备
（1）夯锤：
采用28t夯锤，用钢板作成组合成的夯锤（如下图）。
夯锤底面为圆形，锤底直径为2.2m。
夯锤中设3个直径200mm上下贯通的排气孔，减小锤底与土面间形成真空产生的强吸附力和夯锤下落时的空气阻力。
装配式钢夯锤图
1、50mm厚钢板底盘；2、15mm厚钢板外壳；3、30mm厚钢板顶板；
4、中间块（50mm厚钢板）；5、φ50mm吊环；6、φ200mm排气孔；7、M48mm螺栓
（2）起重设备：
由于履带式起重机重心低，稳定性好，行走方便，使用起重量为40t的履带式起重机（带摩擦离合器）（如下图）。
用履带式起重机强夯图
1、夯锤；2、自动脱钩装置；3、起重臂杆；4、拉绳；5、锚绳；6、废轮胎
（3）脱钩装置：
通过动滑轮组用脱钩装置来起落夯锤。
自动脱钩器由吊环、耳板、销环、吊钩等组成（如下图）。
拉绳一端固定在销柄上，另一端穿过转向滑轮，固定在悬臂杆底部横轴上，当夯锤起吊到要求高度，升钩拉绳随即拉开销柄，夯锤便自动脱钩下落，同时可控制每次夯击落距一致。
强夯自动脱钩器图
1、吊环；2、耳板；3、销环轴辊；4、销柄；5、拉绳
（4）锚系设备：
当用起重机起吊夯锤时，为防止夯锤突然脱钩使起重臂后倾和减小对臂杆的振动，应用T1-100型推土机一台设在起重机的前方作地锚（如上图），在起重机臂杆的顶部与推土机之间用两根钢丝绳连接，推土机还可用于夯完后作表土推平、压实工作。
2．施工技术参数
（1）锤重与落距：
采用锤重28t与落距25m。
（2）单击夯击能
第一、二遍点夯单击能为6800KN·m，夯点按三角形布置，间距离1.5D（D为夯锤底面直径）每点击数为7~10击；
第三遍为满夯，满夯单击能为2000KN·m，夯点按矩形布置，间距0.8倍互相搭夯,每点3~4击。
（3）夯击点布置及间距
第一遍点夯间距为3×2.2m，每二遍点夯呈梅花状插在第一遍点夯之间，间距为3×2.2m；第三遍为满夯间距为0.8×2.2m互相搭夯。
（4）单点的夯击数与夯击遍数
单点夯击数应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足以下条件：
1）最后两击的平均夯沉量不大于10～15cm；2）夯坑周围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。
每夯击点夯击数一般为7~10击。
夯击遍数采用3遍，最后一遍以低能量满夯一遍，以加固前几遍之间的松土和被振松的表土层。
（5）两遍间隔时间
两遍夯击之间应有一定的时间间隔，以利于土中超静孔隙水压力的消散，待地基土稳定后再夯下遍，两遍之间间隔采用7天。
（6）处理范围
强夯处理范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2~2/3，本工程规定为5m。
（三）施工方法要点
（1）强夯前应平整场地，周围作好排水沟，按夯点布置测量放线确定夯位。
地下水位较高时，应采取降低地下水位后再强夯。
（2）垫层铺设：
强夯前需铺垫一层稍硬的表层，使其能支撑起重设备，便于对所施工的夯击能得到扩散，同时也可加大地下水位与地表的距离，并有利于雨天降水的集流排泄。
强夯应分段进行，顺序从边缘夯向中央，先深后浅，即先加固深层土，再加固中层土，最后加固表层土。
（3）夯击时应按试验和设计确定的强夯参数进行，落锤应保持平稳，夯位应准确，夯击坑内积水应及时排除。
坑底上含水量过大时，可铺砂石后再进行夯击。
在每一遍夯击之后，要用新土或周围的土将夯击坑填平，再进行下一遍夯击。
强夯后，基坑应及时修整。
（4）对于高饱和度的粉土、粘性土和新饱和填土，采取将原土上的淤泥清除，挖纵横盲沟，以排除土内的水分，同时在原土上铺50cm的砂石混合料，以保证强夯时土内的水分排除，在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料，进行强夯置换等措施。
通过强夯将坑底软土向四周挤出，使在夯点下形成块（碎）石墩，并与四周软土构成复合地基。
（5）雨季填土区强夯，应在场地四周设排水沟、截洪沟，防止雨水流入场内；填土应使中间稍高；土料含水率应符合要求；认真分层回填，分层推平、碾压，并使表面保持1%~2%的排水坡度；雨后抓紧排除积水，推掉表面稀泥和软土，再碾压；夯后夯坑立即推平、压实。
（6）做好施工过程中的监测和记录工作，包括检查夯锤重和落距，对夯点放线进行复核，检查夯坑位置，按要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量等，并对各项参数及施工情况进行详细记录，作为质量控制的根据。
（7）标定夯点位置及测量场地标高：
夯击的位置应根据设计要求布设，施工场地四周及中间主要控制点应有明显标志，测量站点应离夯击点稍远，最好在施工场地外围,夯击影响不到的地段设置多个固定观测点。
四、质量控制要点
（1）施工前应检查夯锤重量、尺寸、落锤控制手段、排水设施及被夯地基的土质。
（2）施工中应检查落距、夯击遍数、夯点位置、夯击范围。
（3）施工结束后，检查被夯地基的强度并进行承载力检验，采用静载压板试验。
强夯后的土体强度随间歇时间的增加而增加，检验强夯效果的测试工作，宜在强夯之后1周后进行，而不宜在强夯结束后立即进行测试工作，否则测得的强度偏低。
（4）强夯地基质量检验标准下如表所示。
强夯地基质量检验标准表
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
地基强度
设计要求
按规定方法
2
地基承载力
设计要求
按规定方法
一般项目
1
夯锤落距
mm
±300
钢索设标志
2
锤重
kg
±100
称重
3
夯击遍数及顺序
设计要求
计数法
4
夯点间距
mm
±500
用钢尺量
5
夯击范围（超出基础范围距离）
设计要求
用钢尺量
6
前后两遍间歇时间
设计要求
（5）起锤至预定标高下落锤击：
落锤要求保持平稳，夯位应准确，夯击坑内积水应及时排除，坑底含水量过大时，可铺砂石后再进行夯击。
若发现坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。
五、工期计划
本工程工期紧，必须在2012年4月4日前完成地基施工和检测，因此尽量缩短强夯施工时间，把强夯纯施工时间控制在12天以内，以提前交出基础施工工作面。
为加快地基静载压板试验速度，加载可以利用起重机重量做加载配合。
六、劳动力计划
每套夯机每台班需起重司机1名，起重挂钩员2名，测量员2名，共5人。
七、机具计划
40t履带式起重机：
采用12小时工作制，每台夯机每天可完成250m2以上的三遍强夯工作量，要在12天完成2517.3m2的强夯任务，需要夯机2517.3÷250÷12＝0.8台，共需履带式起重强夯机1台。
推土机：
T3-100型，1台，用作回填、整平夯坑和作地锚。
挖土机：
220型，1台。
全站仪：
1台
水准仪：
1台经纬仪：
J2型，1台
八、雨期施工措施
1、雨季，对强夯施工极为不利，因为雨天强夯施工达不到收锤标准，且容易产生吸锤现象，不能保证强夯的施工质量。
应尽量避开下雨天气强夯，如果下雨，必须停止施工.
2、雨期施工时应做好排水系统，采取措施防止场地积水导致土质变软，以致出现挤出现象，防止降低强夯效果。
3、对强夯区域及时进行表面碾压。
4、掌握天气变化情况，做到事前预防。
5、履带式起重机在雨后强夯时，严禁在未经夯实的虚土上作业，同时应进行试吊，确定稳妥后方可正式强夯。
九、成品保护
1、做好现场测量控制桩、控制网的保护工作。
2、做好现场夯击位置布点的保护工作。
3、做好隔振沟，减小冲击波，以做好对临设的保护工作。
十、安全环保措施
1、建立健全安全生产责任制和安全保证体系，对全体施工人员进行安全教育，组织学习安全技术规范及施工设备的安全操作规程。
2、定期和不定期地组织安全检查，发现隐患及时整改。
3、吊机起重臂活动范围内严禁站人，非工作人员严禁进入强夯区域。
4、进入现场必须戴安全帽，特殊工种应持证上岗。
5、夯机驾驶室前应安装安全防护网，测量仪器应架设在距夯机30米以外的地方，夯机下落位置与施工人员的安全距离为20米。
6、施工时应随时观察机械的工作状态，发现问题及时予以解决。
7、严禁雨天强夯，以避免泥土溅起伤人。
8、施工就按计划有序进行，保持现场安全文明施工。
9、施工垃圾、生活垃圾应定期清理，以免污染环境。
十一、危险点分析
强夯地基作业
序号
危害名称
风险种类
风险等级
风险控制措施
1
使用损坏的索具卡环
打击
可接受的风险
机长每天开工前应检查所用索具卡环是否有损
坏现象，并在安全员见证下进行试吊、试夯试验；
满足要求后方可进行作业
2
人员误闯作业区域
打击
可接受的风险
安全员落实设置足够数量的警示标语、警示线、
警示牌，才允许开工，开工期间应有专人监护
作业
3
使用磨损的钢丝绳
打击
可接受的风险
每天开机前由机长对吊锤机械各部位进行检查
和进行试运行，并填写检查记录
4
有缺陷的工作地面
打击
可接受的风险
对工作地面进行平整，松动部位用压路机进行
压实，并经安全员验收合格后，方可开始作业
5
不安全状态的强夯
打击
可接受的风险
加强对机组人员的教育并加强安全检查，对有
违章作业行为的应该马上停止作业
6
夯锤时下方有作业人员
打击
可接受的风险
夯锤下方15m范围设置警戒线，开夯前要响警
哨，警哨应公示
7
脱落的夯锤
打击
可接受的风险
夯锤下方15m范围设置警戒线，夯锤下方禁止
站人
8
坍塌的坑壁
坍塌
可接受的风险
安全员及时检查坑壁情况并进行围护措施
升级会员 