強(qiáng)夯置換法在建筑地基施工中的應(yīng)用

崔 曉 龍

(山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 太原 030009)

強(qiáng)夯置換法是建筑施工過程中經(jīng)常應(yīng)用的一種方法，使用該方法可以加強(qiáng)對地基的控制，使得地基變?yōu)閺?qiáng)硬狀態(tài)，對提高地基的整體質(zhì)量具有重要意義。當(dāng)前施工建設(shè)過程中，包括民用建筑建設(shè)、倉庫建設(shè)和鐵路路基建設(shè)以及飛機(jī)跑道建設(shè)等都不同程度應(yīng)用到了強(qiáng)夯置換法。

1 強(qiáng)夯置換法簡介

強(qiáng)夯置換法是在強(qiáng)夯法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，從20世紀(jì)80年代開始逐漸投入應(yīng)用。該方法的操作基本步驟是將重量很重的錘子起吊到一定高度，通過使其自由落下，錘子在下落過程中受到重力加速度的影響，其產(chǎn)生的力逐漸增大，最終落到地面，給予地基以一定程度的沖擊和振動，在該情況下，地基會出現(xiàn)形變等現(xiàn)象，地基被壓縮到一定范圍內(nèi)，同時其強(qiáng)度也會明顯提高。但是在高飽和的粘土層施工時，受到其施工特點等的影響，強(qiáng)夯置換法的效果并不穩(wěn)定，這也是影響其應(yīng)用推廣受到阻礙的重要原因之一。強(qiáng)夯置換加固法應(yīng)用過程中，首先在夯坑內(nèi)添加一定數(shù)量的石塊和碎石等物質(zhì)，在此基礎(chǔ)上，通過強(qiáng)行夯入的方式將碎石和粘土等聯(lián)系在一起，使其形成一個整體，發(fā)揮碎石樁的作用。該類碎石樁一方面可以使得建筑物將負(fù)載等向碎石樁處集中，另一方面，也可以通過碎石樁來沖擊其下面的土層，對提高碎石樁所在地的地基的整體承載能力等具有重要意義。需要注意的是，應(yīng)用強(qiáng)夯置換法開展各項操作的過程中，受到?jīng)_擊作用和粘土性質(zhì)的影響，粘土中的水分可能并不能及時排出，這就導(dǎo)致強(qiáng)夯置換法的最終效果受到一定的影響，實際上地基處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，影響后續(xù)施工建設(shè)的順利開展。

2 強(qiáng)夯置換法分類

一般來說，強(qiáng)夯置換法主要分為兩類，分別是樁式置換法和整式置換法。樁式置換法在上文介紹過程中已經(jīng)提到，其在應(yīng)用過程中更多是通過強(qiáng)夯的作用，使得碎石等物質(zhì)和原有的軟弱地基結(jié)合在一起形成新的復(fù)合地基，在此基礎(chǔ)上開展各項施工建設(shè)，對提高地基的承載能力具有重要作用。該類施工方法在使用過程中使用了隔空分序夯擊的方式，使得強(qiáng)夯置換法的動力固結(jié)效應(yīng)明顯加強(qiáng)。同時，通過提高地基的緊實程度等，樁體的透水性和密實性等明顯提高，對保證地基的承載能力具有重要作用。需要注意的是，應(yīng)用樁式置換法進(jìn)行施工的過程中必須加強(qiáng)對置換材料選擇的重視，要求置換材料具備一定的硬度，一般以石渣等相對較粗的顆粒骨料為宜，含泥量也應(yīng)當(dāng)控制在10%以內(nèi)，避免其在強(qiáng)夯置換過程中與周邊粘土結(jié)合出現(xiàn)地基硬度不均勻等問題。

強(qiáng)夯置換法的另一種方法是整式置換法。該類方法在應(yīng)用過程中，特別是在4 m～10 m深度的土層中，采用了一種相對整體的方式來開展各項建設(shè)活動。首先是該類方法會在施工前先將原來的抗剪強(qiáng)度等相對較低的淤泥擠開，轉(zhuǎn)而用整體硬度和透水性等都比較好的碎石來作為新的地基，在此基礎(chǔ)上，通過調(diào)整其排列位置等，建成承載能力和緊實度等都相對比較高的承重骨架。同時，該類骨架還具有壓縮性低等優(yōu)點，可以有效應(yīng)用到地基施工過程中，對規(guī)避后續(xù)施工過程中出現(xiàn)的土地不規(guī)則沉降等問題也具有一定的作用。整式置換工作開展過程中，相關(guān)人員必須加強(qiáng)對夯擊順序和夯擊方法的重視，通過應(yīng)用二序施工法等方式，及時規(guī)避施工過程中出現(xiàn)的各類意外問題，避免扇形布點等對施工造成的不利影響。

3 夯擊置換法在建筑地基施工中的應(yīng)用

3.1 夯擊置換法在軟土地基處理中的應(yīng)用

傳統(tǒng)軟土地基處理主要應(yīng)用換填墊層法和排水固結(jié)法等，受到其施工條件和操作流程等方面的限制，應(yīng)用過程中需要耗費大量的時間精力，還會增加施工成本，對軟土地基最終的處理效果等也會出現(xiàn)一定的問題，影響后續(xù)建筑施工的順利開展，可能導(dǎo)致地基不均勻沉降等問題，影響建筑施工的最終質(zhì)量。通過應(yīng)用強(qiáng)夯置換法開展各項施工建設(shè)，可以及時對原有的軟土地基等進(jìn)行加固處理，同時通過打造復(fù)合地基，可以有效避免傳統(tǒng)軟土地基施工過程中出現(xiàn)的地基不穩(wěn)定等問題，同時可以實現(xiàn)對施工場地的廢棄砂石等的有效利用，對提高施工整體質(zhì)量等具有重要意義。在實際施工開展過程中，會通過整平和放線對施工現(xiàn)場的材料鋪設(shè)方式等進(jìn)行必要的調(diào)整，同時結(jié)合施工方案的具體要求來設(shè)置相對比較合理的工程參數(shù)，在此基礎(chǔ)上，通過選擇合適的工程類型的填料，工程施工即可按照計劃順利開展，對提高最終的施工質(zhì)量等具有重要意義。

3.2 強(qiáng)夯置換法在地基加固中的應(yīng)用

強(qiáng)夯置換法應(yīng)用于地基加固施工中可以收到理想的施工效果，對提高施工的有效性等具有重要意義。一般來說，主要應(yīng)用水泥粉煤灰碎石樁法和復(fù)合載體夯擴(kuò)樁等方式來開展對地基的加固工作。通過將水泥、粉煤灰以及石屑等材料混合在一起，按照一定的排列組合順序?qū)ζ溥M(jìn)行合理組合，可以打造相對比較健全的水泥粉煤灰碎石樁，其彼此之間連接的墊層等也具有一定的合理性，對提高建筑施工的有效性，降低施工造價等具有重要意義。在施工前清理的過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工的具體情況，綜合地質(zhì)條件等開展各項建設(shè)，及時處理砂石等顆粒相對較小的物質(zhì)。針對施工過程中可能遇到的大塊石頭等，則需要首先對其進(jìn)行處理之后再開展各項必要的建設(shè)，施工的有效性等可明顯提高。需要注意的是，應(yīng)當(dāng)將使用材料的顆粒大小和樁間距等控制在合理范圍內(nèi)，避免因為間距過大等對施工造成的影響，提高施工的有效性。利用復(fù)合載體夯擴(kuò)樁開展施工過程中，應(yīng)當(dāng)使用專門的夯擴(kuò)樁機(jī)開展各項建設(shè)，使用細(xì)長錘等工具開展成孔設(shè)計，通過連續(xù)的錘擊等將樁體夯實，保證最后成樁的質(zhì)量。

3.3 強(qiáng)夯置換法在施工過程中的綜合應(yīng)用

強(qiáng)夯置換法應(yīng)用到施工過程中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)及時結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況和建筑建設(shè)要求等確定強(qiáng)夯置換法的各項施工參數(shù)，將夯錘的重量以及樁體的直徑等控制在合理范圍內(nèi)，方便各項施工操作的順利開展。強(qiáng)夯置換施工開展過程中，首先應(yīng)當(dāng)將施工場地的碎石垃圾等清理干凈。施工場地清理工作完成之后，及時將夯點的位置表示出來，通過隔點等方式開展具體的建設(shè)工作。在準(zhǔn)備工作完成之后，工作人員應(yīng)當(dāng)及時調(diào)整重機(jī)的位置，及時開展夯錘位置校對等工作，等各項工作準(zhǔn)備到位后即可開展夯錘夯擊工作。在夯擊過程中，相關(guān)人員要及時往夯坑中填埋一定數(shù)量的配砂卵石，使得其可以隨著夯錘的前進(jìn)錘擊而將夯坑填滿，相關(guān)人員也應(yīng)當(dāng)及時對填坑使用的卵石數(shù)量等進(jìn)行記錄，形成完善的記錄表格。夯擊工作完成之后，應(yīng)當(dāng)使用挖掘機(jī)對夯點周邊的土體等進(jìn)行處理，對砂石工作面層進(jìn)行必要的處理工作。在對該夯點的施工完成之后，相關(guān)人員再對后續(xù)的夯點施工等進(jìn)行記錄測量，重復(fù)上面各項操作，推動第二次的強(qiáng)夯置換施工完成。強(qiáng)夯置換法應(yīng)用結(jié)束之后，為保證施工質(zhì)量，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)及時對其地基處理效果等進(jìn)行檢測，明確不同位置可能留存的問題和地基承載力問題，推動各項問題及時解決。

4 結(jié)語

強(qiáng)夯置換法是在強(qiáng)夯法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，隨著施工技術(shù)的不斷完善，在建筑、橋梁及其他施工領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。相關(guān)人員必須加強(qiáng)對該問題的重視，明確施工過程中出現(xiàn)的各類問題，結(jié)合建筑施工要求開展強(qiáng)夯置換法施工建設(shè)，提高最終的施工質(zhì)量。