壩基強(qiáng)夯工程施工及其監(jiān)理控制探討

(山西省水利水電工程建設(shè)監(jiān)理有限公司， 太原 030002)

強(qiáng)夯法又稱動力加固法，該方法設(shè)備簡單、施工簡便、經(jīng)濟(jì)高效，且加固效果良好，具有較強(qiáng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，因而適用范圍較廣，在各類工業(yè)與民用建筑、公路、鐵路、機(jī)場跑道、倉庫等工程中被應(yīng)用于各種地基的處理。但在工程實(shí)踐中，強(qiáng)夯地基的質(zhì)量控制卻比較困難，本文對壩基工程的強(qiáng)夯施工作簡要介紹。

1 壩基強(qiáng)夯工程施工準(zhǔn)備

1.1 強(qiáng)夯試驗(yàn)

強(qiáng)夯試驗(yàn)是指在施工前選取現(xiàn)場具有代表性的一個或若干個區(qū)域作為試驗(yàn)區(qū)，進(jìn)行試驗(yàn)性質(zhì)的施工或強(qiáng)夯操作。試驗(yàn)區(qū)選取幾塊、面積多少，均要根據(jù)開挖后壩基施工場地的復(fù)雜程度確定，數(shù)量和面積均需報監(jiān)理人批準(zhǔn)。

夯后有效強(qiáng)夯深度內(nèi)土層的壓縮模量應(yīng)通過土工試驗(yàn)確定，并確定合適的工藝技術(shù)參數(shù)，試夯應(yīng)遵照下列要求：?試驗(yàn)場地的數(shù)量應(yīng)根據(jù)場地的復(fù)雜程度、場地基礎(chǔ)類型確定；?在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的原位測試，采取原狀土樣做室內(nèi)試驗(yàn)，測定有關(guān)數(shù)據(jù)；?強(qiáng)夯參數(shù)應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求及壩基地質(zhì)資料進(jìn)行初擬，試夯操作要提前準(zhǔn)備一套或者幾套強(qiáng)夯試驗(yàn)方案，根據(jù)方案現(xiàn)場試夯，試夯過程要做好現(xiàn)場測試和記錄，測試內(nèi)容及方法應(yīng)根據(jù)場地地質(zhì)條件等要求確定；?在試夯操作完成2～4周后，要對試夯現(xiàn)場進(jìn)行測試并記錄數(shù)據(jù)，比較目前數(shù)據(jù)與試夯前的數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上確立各項(xiàng)施工參數(shù)；?如試驗(yàn)結(jié)果不滿足要求，則應(yīng)修改試驗(yàn)方案，重新進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 強(qiáng)夯機(jī)具設(shè)備

a.強(qiáng)夯機(jī)具與設(shè)備性能指標(biāo)，應(yīng)滿足壩基工程施工的基本要求。

b.起重機(jī)械的起重能力和提升高度應(yīng)根據(jù)具體工程地質(zhì)條件下的單擊夯擊能力要求確定。

c.夯錘。夯錘重量、夯錘材料、夯錘底面積和形狀、夯錘減阻氣孔結(jié)構(gòu)等夯錘的設(shè)計參數(shù)應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范。

d.輔助機(jī)械。施工前應(yīng)選取適宜的輔助機(jī)械，如推土機(jī)、壓路機(jī)、打夯機(jī)等。

e.施工前應(yīng)對強(qiáng)夯施工機(jī)具進(jìn)行試運(yùn)行，試運(yùn)行的詳細(xì)記錄應(yīng)提交監(jiān)理人。

1.3 施工措施計劃

地基強(qiáng)夯工程施工前，施工方應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試夯確定的參數(shù)和技術(shù)規(guī)范，分別提供包括下列內(nèi)容的施工報告報送監(jiān)理人審批：?現(xiàn)場強(qiáng)夯試驗(yàn)成果；?地基強(qiáng)夯施工點(diǎn)位及施工場地布置圖；?強(qiáng)夯施工工藝及夯擊參數(shù)；?主要機(jī)械設(shè)備選擇；?施工質(zhì)量、安全和環(huán)境保護(hù)措施；?施工進(jìn)度計劃。

2 壩基強(qiáng)夯施工重點(diǎn)

2.1 場地平整

施工前要清除場地內(nèi)的堆積物、障礙物等，并按照設(shè)計要求進(jìn)行清基。為避免施工中損壞設(shè)施，施工前對施工場地內(nèi)各種地下構(gòu)筑物以及地下管線進(jìn)行查詢，并標(biāo)明位置和標(biāo)高，隨后制定出可行的方案。場地平整不可避免地會產(chǎn)生震動和噪聲，勢必影響場地附近居民生活工作的正常開展，強(qiáng)夯之前應(yīng)設(shè)置檢測點(diǎn)，做好預(yù)案，采取科學(xué)有效的隔震、防振措施，將影響降到最低。場地平整完成后，須經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收，方可開始強(qiáng)夯施工。

2.2 強(qiáng)夯施工步驟

a.清理施工場地并做好平整工作，將第一遍的夯點(diǎn)位置標(biāo)注好，將場地高程測量好。

b.起重機(jī)安置到位，使夯錘保持在夯點(diǎn)位置，并確定好夯前錘頂高程。

c.將夯錘吊起，準(zhǔn)確到達(dá)預(yù)定位置后，將脫鉤裝置啟動，夯錘隨之脫鉤下落。將吊鉤放下，同時將錘頂高程測量準(zhǔn)確。在此過程中，如果發(fā)現(xiàn)由于坑底傾斜而造成夯錘不正，必須盡快把坑底整平。重復(fù)以上步驟，嚴(yán)格按壩基強(qiáng)夯設(shè)計規(guī)定的夯擊次數(shù)強(qiáng)夯，完成一個夯點(diǎn)的夯擊；重復(fù)以上步驟，完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊。

d.用推土機(jī)將夯坑填平，再對場地高程進(jìn)行測量。

e.按照規(guī)定的間隔時間操作。重復(fù)以上步驟，將全部夯擊任務(wù)按序完成，最后使用低能量滿夯，將場地表層松土認(rèn)真夯實(shí)，并對夯后場地的高程進(jìn)行測量。

2.3 施工注意事項(xiàng)

a.強(qiáng)夯重錘質(zhì)量按需選取，其底面形式可為圓形，按照土的性質(zhì)確定錘底面積，錘底靜接地壓力以取最小值為佳。在錘的底面上可對稱設(shè)置幾個排氣孔，排氣孔與其頂面貫通。

b.施工機(jī)械可采用履帶式起重機(jī)，為防止落錘時機(jī)架傾覆，應(yīng)在臂桿端部設(shè)置輔助門架等安全措施。起重機(jī)以帶有自動脫鉤裝置為佳。

2.4 施工過程的監(jiān)測工作

a.開夯前對夯錘質(zhì)量和落距進(jìn)行測定，并將測定值書面報監(jiān)理人審核批準(zhǔn)。

b.在每一遍夯擊之前，復(fù)核夯點(diǎn)放線，夯完后對夯坑位置進(jìn)行檢查，及時發(fā)現(xiàn)漏夯、及時糾正出現(xiàn)的偏差。

c.按設(shè)計要求檢查每個夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)和每擊的夯沉量。

3 強(qiáng)夯施工的質(zhì)量控制

3.1 質(zhì)量檢測

在強(qiáng)夯施工過程中或施工結(jié)束后，應(yīng)按下列要求對強(qiáng)夯處理地基的質(zhì)量進(jìn)行檢測：檢查強(qiáng)夯施工記錄，基坑內(nèi)每個夯點(diǎn)的累積夯沉量，不得小于試夯時各夯點(diǎn)平均夯沉量的95%。隔7～10d，在每1000m2面積內(nèi)的各夯點(diǎn)之間任選一處，自夯擊終止時的夯面起至其下12m深度內(nèi)，每隔1m取1個土樣進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，測定土的干密度、壓縮系數(shù)和濕陷系數(shù)等。

3.2 加固效果

某水庫壩基土具有濕陷性，采用強(qiáng)夯法施工的效果要求為：有效加固深度6m，在有效加固深度內(nèi)壩基土全部消除濕陷性，即土的濕陷系數(shù)小于0.015；壩基土總濕陷量不大于50mm。其他檢測指標(biāo)要求由監(jiān)理工程師根據(jù)試夯結(jié)果在強(qiáng)夯施工開始前確定。

3.3 完工驗(yàn)收

強(qiáng)夯檢測合格率應(yīng)達(dá)到98%以上。檢查施工過程中的各項(xiàng)測試數(shù)據(jù)和施工記錄，不符合設(shè)計要求時應(yīng)補(bǔ)夯或采取其他有效措施。壩基加固工程完工后，施工方應(yīng)為監(jiān)理人進(jìn)行完工驗(yàn)收提交以下完工資料：?強(qiáng)夯的各遍施工圖(竣工圖)；?強(qiáng)夯施工記錄；?各遍場地平整記錄；?現(xiàn)場強(qiáng)夯試驗(yàn)報告；?強(qiáng)夯后場地平整情況和說明書；?質(zhì)量事故處理報告；?施工檢測報告；?監(jiān)理人要求提交的其他完工資料。

4 壩基強(qiáng)夯過程中的監(jiān)理控制

總體而言，項(xiàng)目監(jiān)理工程師負(fù)責(zé)組織壩基強(qiáng)夯工程質(zhì)量監(jiān)理活動。監(jiān)理工程師負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查壩基強(qiáng)夯工程質(zhì)量檢驗(yàn)與簽證。監(jiān)理員協(xié)助實(shí)施監(jiān)督檢查壩基強(qiáng)夯工程監(jiān)理工作。檢測監(jiān)理工程師負(fù)責(zé)實(shí)施壩基強(qiáng)夯工程質(zhì)量監(jiān)理抽檢工作。

4.1 合理配置監(jiān)理人員

壩基工程施工要建立一個科學(xué)高效的項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)，要根據(jù)工程環(huán)境、工程特點(diǎn)以及工程規(guī)模等因素進(jìn)行綜合考量，確保監(jiān)理內(nèi)部人員職責(zé)明確、分工合理，為工程的順利進(jìn)行提供良好的組織保障。監(jiān)理部要監(jiān)督施工單位建立健全完善的安全保證體系，施工現(xiàn)場必須由專人統(tǒng)一指揮，現(xiàn)場的安全工作必須由專職安全人員全面負(fù)責(zé)。

4.2 做好高程、軸線控制網(wǎng)點(diǎn)的復(fù)核

要科學(xué)利用控制網(wǎng)點(diǎn)對強(qiáng)夯施工場地的高程、夯點(diǎn)位置進(jìn)行全數(shù)控制，徹底避免一遍夯點(diǎn)位和二遍夯點(diǎn)位有錯位情況出現(xiàn)。

4.3 采取現(xiàn)場全過程旁站監(jiān)理

監(jiān)控措施要具體到每個工作區(qū)和每臺夯機(jī)。進(jìn)場前，監(jiān)理人員要對夯錘的重量進(jìn)行復(fù)磅檢查。對起重高度每天至少進(jìn)行5次檢查。每臺夯機(jī)每夯夯擊沉降量均要由監(jiān)理人員、施工單位技術(shù)人員、質(zhì)檢人員協(xié)同完成測量，測量過程要做好一手?jǐn)?shù)據(jù)的記錄和保存。

4.4 注重現(xiàn)場檢查，以數(shù)據(jù)控制現(xiàn)場施工質(zhì)量

監(jiān)理工程師應(yīng)采取現(xiàn)場巡視、旁站等監(jiān)理措施，實(shí)地觀測，對于夯點(diǎn)間距誤差情況、最后夯沉量等數(shù)據(jù)，以實(shí)地取得的一手測量結(jié)果對工程施工質(zhì)量進(jìn)行判斷，并做好施工質(zhì)量等級的評定工作。

5 結(jié) 語

當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件允許時，采用強(qiáng)夯法施工工藝，能極大節(jié)約社會資源，提高施工效率。強(qiáng)夯法施工要針對工程特點(diǎn)，確定監(jiān)理單位的監(jiān)控目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，明確職責(zé)權(quán)利，合理制定監(jiān)理工作程序和工作步驟，努力做到施工質(zhì)量監(jiān)理工作的科學(xué)化和正規(guī)化。

[1] 劉曉英.強(qiáng)夯處理在西段村水庫大壩施工中的應(yīng)用[J].治淮,2007(12).

[2] 鐘錦標(biāo).水利工程監(jiān)理工作實(shí)務(wù)之論述[J].科技與企業(yè),2012(24).

[3] 李效勤.橫泉水庫舊壩體及左岸黃土臺地強(qiáng)夯處理設(shè)計[J].水利水電技術(shù),2007(5).