甘邦興
(安徽省建設(shè)監(jiān)理有限公司,安徽合肥 230022)
地基作為建筑物安全、穩(wěn)固的重要保障,相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展,其中,強(qiáng)夯法是常見的地基處理方法之一,不僅成本較低,施工效果也較為理想。因此,結(jié)合具體工程,分析工程實(shí)踐中強(qiáng)夯法地基處理的具體應(yīng)用是十分必要的。
萬達(dá)茂項(xiàng)目工程位于濟(jì)南萬達(dá)文化體育旅游城西北角,處于經(jīng)十路主要干道旁,為文化、旅游、商業(yè)綜合體,其功能為文化、旅游、商業(yè)綜合體,占地面積約為12 萬m2,由水樂園、海洋樂園、體育樂園、商業(yè)街、地下車庫共5 個(gè)主要功能區(qū)組成,總建筑面積約為 26.02m2,地上面積 18.88 萬 m2,地下面積 7.14 萬 m2,地下一層。其中,商業(yè)街、海洋樂園、水樂園、體育樂園基礎(chǔ)均為灌注樁、承臺(tái)+筏板,而地下車庫為天然地基+筏板,整個(gè)工程施工都需要預(yù)先展開回填強(qiáng)夯處理。
強(qiáng)夯法也被稱為動(dòng)力壓實(shí)法,顧名思義利用夯錘自由落下帶來的振動(dòng)與沖擊力夯實(shí)地基,從而增強(qiáng)地基土體強(qiáng)度。自強(qiáng)夯法引入國內(nèi)以來,經(jīng)過不斷地應(yīng)用取得不少經(jīng)驗(yàn),同時(shí)該技術(shù)的開展以及相關(guān)施工材料的選擇也得到優(yōu)化,滿足當(dāng)前綠色、環(huán)保的施工要求。通過在工程實(shí)踐中應(yīng)用強(qiáng)夯法對(duì)地基進(jìn)行處理,能夠有效提高地基強(qiáng)度,在此過程中,對(duì)施工人員專業(yè)水平的要求相對(duì)較高,技術(shù)原理也較為簡單,所使用的回填材料多為建筑垃圾或是極易獲取的砂石等,相較于其他地基處理技術(shù),整體成本投入相對(duì)較低,具有極強(qiáng)的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益[1]。
所謂強(qiáng)夯法,主要利用夯錘從高處自由落下的沖擊力提高地基土體強(qiáng)度,降低其壓縮性,使其滿足工程建設(shè)及后期使用要求。在萬達(dá)茂強(qiáng)夯項(xiàng)目施工過程中,為明確強(qiáng)夯加固范圍以及收錘等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)在實(shí)際作業(yè)前落實(shí)規(guī)范的強(qiáng)夯試驗(yàn)分析[2]。在該工程項(xiàng)目中,試驗(yàn)區(qū)域分別選擇濕陷性黃土區(qū)和回填區(qū),面積規(guī)模為20m×20m,點(diǎn)夯夯距為4m×4m 正方形布置,待強(qiáng)夯結(jié)束14 天后,開展檢測(cè)作業(yè)。之后,根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)程選擇施工設(shè)備和強(qiáng)夯方案,其中尤其應(yīng)注意填土厚度的設(shè)計(jì),當(dāng)單擊夯擊能級(jí)為3000kN·m 時(shí),填土厚度應(yīng)控制在4m,若是使用碎石土等作為施工材料,需要將有效加固深度控制在6.0~7.0m 范圍內(nèi),若是使用粉土等細(xì)顆粒土,則為5.0~6.0m。最后,布置點(diǎn)位選擇,夯點(diǎn)間距為錘徑的1.2~2.5 倍之間,由于該項(xiàng)目工程采用3000kN·m 能級(jí),所以錘底面積為5m2,錘底直徑為2.52m,夯點(diǎn)間距在4.0~4.5m 范圍內(nèi)。在萬達(dá)茂強(qiáng)夯施工項(xiàng)目中,夯點(diǎn)間距為4m,且按照正方形布置。
在萬達(dá)茂強(qiáng)夯工程項(xiàng)目中,確定科學(xué)的施工方案后需要開展開挖與回填作業(yè)。具體施工內(nèi)容為:商業(yè)街在筏板底標(biāo)高向下挖深2m,使用同種施工材料將回填部位回填至筏板底標(biāo)高處,從而避免地基不均勻,為后續(xù)施工作業(yè)奠定良好基礎(chǔ)。之后,以三大樂園作為樁基礎(chǔ),回填至樁頂標(biāo)高上1m 左右,而原河道存在內(nèi)沖積土方首次、第二次、第三次回填高度分別為4m、3m 和3m,三次回填后完成高程為106m,達(dá)到樁基施工標(biāo)高。另外,在回填路線的選擇上,需要根據(jù)實(shí)際運(yùn)輸及施工需求決定,在本次項(xiàng)目工程中,回填路線有2 條,一是冰籃館清表及土方開挖,二是沿新開挖河道修整的臨時(shí)便道,前者運(yùn)距大約500m,后者運(yùn)距大約為1.4km。由于現(xiàn)場土源不滿足回填需要時(shí)從場外運(yùn)土,為此,根據(jù)設(shè)計(jì)初步要求承載力180kPa,每虛鋪0.5m 厚,用推土機(jī)整平,用25t 振動(dòng)平碾碾壓一遍,再回填下一層,依次循環(huán)達(dá)到回填厚度要求。
開展回填施工作業(yè)時(shí),為給后續(xù)環(huán)節(jié)奠定良好基礎(chǔ),相關(guān)工作人員應(yīng)加強(qiáng)回填施工質(zhì)量控制。在該項(xiàng)目工程中,質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①清理土地表面。清除回填區(qū)域建筑、生活等垃圾,將其集中堆放、集中外運(yùn),同時(shí)拆除移位紅線范圍內(nèi)的原水管和民房等;②對(duì)回填土的質(zhì)量開展檢驗(yàn)工作,判斷粒徑是否符合要求,確認(rèn)其中沒有雜物,測(cè)定回填土含水率,通過開展實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)工作將其控制在最優(yōu)含水率范圍內(nèi);③檢查回填的混凝土塊和垃圾,不可大于300mm,以此保證回填質(zhì)量;④由于施工場地存在較多建筑垃圾,為保證回填材料的均勻性,應(yīng)將其與自然土拌和,避免其過于集中,影響強(qiáng)夯質(zhì)量;⑤嚴(yán)格按照施工方案開展作業(yè),尤其是局部深坑部分,以適當(dāng)增加強(qiáng)夯分層的方式保證回填高度與質(zhì)量,值得注意的是,首次回填高度應(yīng)在2m 以下。
開展實(shí)際施工作業(yè)前,確定強(qiáng)夯施工路線。在本次工程項(xiàng)目中,由于受到寬度以及相關(guān)機(jī)械設(shè)備安全距離的影響,強(qiáng)夯施工擬采用從中間向兩邊分塊分段進(jìn)行的原則,由海洋樂園向水樂園及商業(yè)街兩個(gè)方向沿老河道走向進(jìn)行強(qiáng)夯。另外,干凈、整潔的施工現(xiàn)場有助于強(qiáng)夯法使用效果的提升,所以,在開展實(shí)際施工作業(yè)前,相關(guān)工作人員需要徹底清理施工現(xiàn)場,不可存在雜物影響夯擊作業(yè)。同時(shí),檢查施工材料和施工機(jī)械設(shè)備,一方面使機(jī)械處于水平地面以上,另一方面保證機(jī)械設(shè)備的有效性,從而保證強(qiáng)夯法施工作業(yè)有序推進(jìn)。營造良好施工環(huán)境后,施工人員應(yīng)按照施工材料確認(rèn)夯錘位置,并使起重機(jī)就位,之后布置夯錘位置,測(cè)量地面與其之間的距離,對(duì)照施工方案判斷其是否符合標(biāo)準(zhǔn)和要求。另外,測(cè)量夯錘錘頂高程,在此過程中將夯錘的高度吊至夯擊高度,達(dá)標(biāo)后方可開展規(guī)范的脫鉤試驗(yàn),保證夯錘下落位置的科學(xué)合理性,使相關(guān)工作人員能夠準(zhǔn)確判斷是否存在偏斜問題,保證強(qiáng)夯法地基處理質(zhì)量。
試驗(yàn)結(jié)果符合要求后,相關(guān)施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照施工流程開展施工作業(yè),即:①標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置,并對(duì)夯點(diǎn)地面高程進(jìn)行測(cè)量;②夯機(jī)就位,將夯錘起吊至設(shè)計(jì)落距高度,固定吊索牽引鋼絲繩,將落距鎖定;③將夯錘平穩(wěn)提起至夯點(diǎn)位置,并對(duì)錘頂高程進(jìn)行測(cè)量,確認(rèn)其符合方案等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);④將夯錘起吊至預(yù)定高度,讓夯錘自動(dòng)脫鉤下落,使其夯擊夯點(diǎn);⑤對(duì)錘頂高程進(jìn)行測(cè)量,記錄夯坑下沉量;⑥重復(fù)前兩個(gè)步驟,每一次均應(yīng)該按照設(shè)計(jì)方案中的夯擊數(shù)和控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,其中,夯擊數(shù)在12擊以上,以此完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊;⑦將夯錘移位到下一個(gè)夯點(diǎn),重復(fù)步驟①~⑥,從而完成目標(biāo)區(qū)域全面夯點(diǎn)的夯擊;⑧控制間歇時(shí)間,一般情況下一周左右,之后開展?jié)M夯施工。
滿夯施工作業(yè)內(nèi)容為:①施工人員將場地清理干凈,并保證地面平整度符合要求;②對(duì)施工場地高程進(jìn)行測(cè)量,放出一遍滿夯基準(zhǔn)線;③保證起重機(jī)移至合理位置,將夯錘放置于基準(zhǔn)線端;④以具體夯印為基礎(chǔ),遵循搭接1/4 錘徑的原則逐點(diǎn)開展夯擊作業(yè),完成試夯時(shí)采用的每點(diǎn)2 擊;⑤逐排完成夯擊作業(yè),一邊滿夯后使用方網(wǎng)格對(duì)場地高程進(jìn)行測(cè)量。
在開展強(qiáng)夯地基處理作業(yè)時(shí),可以從三個(gè)方面控制施工質(zhì)量。①相關(guān)施工人員應(yīng)綜合考慮施工現(xiàn)場環(huán)境、天氣、地質(zhì)條件等合理設(shè)計(jì)夯擊次數(shù),尤其是地質(zhì)條件,若是地基土體由粗土顆粒構(gòu)成,則應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)減少夯擊次數(shù);若是土地土質(zhì)較軟,則需要分析土體結(jié)構(gòu),掌握其特征,通過合理增加夯擊次數(shù)的方式保證施工質(zhì)量,使地基壓實(shí)度滿足要求,提升整體強(qiáng)度。②控制夯擊力度。由于社會(huì)的發(fā)展,建設(shè)項(xiàng)目工程的數(shù)量和規(guī)范均呈上升趨勢(shì),當(dāng)工程項(xiàng)目較為復(fù)雜時(shí),一次夯實(shí)作業(yè)無法為地基穩(wěn)固性提供有效保證,所以,需要開展多次夯擊作業(yè)。但是,每次夯實(shí)操作參數(shù)存在差異,這要求相關(guān)施工人員根據(jù)工程實(shí)際情況對(duì)夯機(jī)能進(jìn)行分配,通過科學(xué)的計(jì)算確定夯擊力度參數(shù),以此保證每次夯擊作業(yè)的有效性。這是因?yàn)椴⒎呛粨舸螖?shù)多、夯擊力度大就能夠有效提升地基強(qiáng)度,這需要通過科學(xué)的計(jì)算與試驗(yàn)后,按照最佳施工方案開展作業(yè),確定參數(shù);③控制夯擊間隔。開展夯點(diǎn)施工作業(yè)后,需要停工一段時(shí)間,在該情況下,若是間隔把控不合理,可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)空隙水分減少等情況。因此,應(yīng)將強(qiáng)夯施工間隔控制在28d 左右,保證強(qiáng)夯質(zhì)量[3]。
此外,若是在強(qiáng)夯施工中遇到無法掌握土洞平面分布情況時(shí),施工人員可以對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象的土洞進(jìn)行處理,比如采用分層回填工作,并將其分層夯實(shí),將每層厚度控制在200mm,直至滿足收錘標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行檢驗(yàn)其平整度,保證與周邊地面平齊。若是在強(qiáng)夯過程中發(fā)現(xiàn)地下存在管線,應(yīng)在地下管線周圍布置隔震溝,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地下管線的有效保護(hù)。若是因?yàn)閻毫犹鞖鈱?dǎo)致場區(qū)積水,施工人員應(yīng)將積水及時(shí)疏通到其他區(qū)域,或是直接在車間部分提前設(shè)置集水井,規(guī)格在30m×30m 即可,內(nèi)填碎石,過濾網(wǎng)選用鋼筋籠包材質(zhì),之后使用潛水泵將積水抽出,排入圍墻邊的排水溝,從而保證強(qiáng)夯施工質(zhì)量。解決問題后,仍要落實(shí)強(qiáng)夯質(zhì)量檢測(cè),在此過程中,檢驗(yàn)時(shí)間應(yīng)以土的性質(zhì)為基礎(chǔ)合理把控時(shí)間間隔。
綜上所述,強(qiáng)夯法作為地基處理的常見方法之一,能夠以較低成本實(shí)現(xiàn)較為理想的地基處理效果。因此,在實(shí)際工程項(xiàng)目中應(yīng)用強(qiáng)夯法時(shí),相關(guān)施工人員應(yīng)結(jié)合施工場地具體情況優(yōu)選施工方案,做好回填和強(qiáng)夯工作,以此為建筑物提供高強(qiáng)度、大承載地基,保證其建設(shè)質(zhì)量安全與后期使用穩(wěn)固性。