强夯机施工工艺与质量控制研究

强夯机施工工艺与质量控制研究

陈志坚  银江

浙江三一装备有限公司 邮编：313000

摘要：本文深入研究了强夯法在地基处理中的施工工艺与质量控制。首先介绍了强夯法的由来和定义，强调其在工程实践中的广泛应用。接着详细探讨了强夯施工设备及工作流程，包括施工设备的概述和施工过程中各个环节的操作步骤。随后，着重阐述了强夯施工的质量控制方法，包括施工监控与试夯、技术参数验证与反馈以及安全与质量的关系等方面。通过深入剖析强夯法的施工细节，以期为工程实践提供指导和借鉴。

关键词：强夯法；地基处理；施工工艺；质量控制；试夯引 言

一、引言

随着城市建设的不断推进和基础设施需求的日益增长，地基处理作为确保工程稳定性和安全性的重要手段备受关注。在众多地基处理方法中，强夯法因其施工简单、工期短、造价相对较低的优势，逐渐成为地基处理的热门选择之一。

强夯法起源于上个世纪末，经过多年的发展和实践，不仅广泛应用于机场跑道、高速公路，还在工业与民用建筑等领域得到了成功的应用。其核心原理是通过大质量夯锤的自由落体冲击，提高地基承载力，消除地基变形，从而确保工程的稳定性。

本文旨在深入探讨强夯法在地基处理中的施工工艺及质量控制方法。通过对施工设备、工作流程的详细阐述，以及对施工操作、技术参数的深入剖析，将为工程实践提供科学的指导和经验总结。通过此研究，我们将更全面地理解强夯法在地基处理中的应用，为未来的工程建设提供可行的技术支持。

二、强夯机施工工艺

2.1 施工设备与工作流程

2.1.1 强夯法施工设备概述

在强夯法的施工过程中，采用的施工设备包括强夯机、大吨位重锤、门支架、自动脱钩装置、水压力观察计、水准仪、经纬度仪等测量设备以及推土机。其中，强夯机是整个施工过程中的核心设备，可选择履带吊。大吨位重锤可采用铸铁锤或钢壳包混凝土芯锤，其底面形式通常采用圆形，底面积根据土的性质确定，静压力值可在25~40kPa之间选择。为了更好地控制施工过程，强夯法施工设备通常设计成可在不同条件下灵活调整的结构。

2.1.2 强夯法工作流程详解

强夯法的工作流程主要包括以下步骤：

1. 清理并平整施工场地： 在施工前，需要对工地进行清理，清除杂物并确保场地平整，为后续的夯击提供稳定的基础。
2. 标出夯点位置，并测量场地高程： 标定第一遍夯点位置，并进行场地高程的测量，为后续的夯锤对准和夯点夯击提供准确的参考。
3. 强夯机就位，夯锤对准夯点位置： 将强夯机就位，使夯锤准确对准预定的夯点位置，确保夯击的精准性。
4. 夯锤起吊到预定高度，夯锤脱钩自由下落： 通过 强夯机将夯锤起吊到预定的高度，然后让夯锤自由下落，产生巨大的冲击力。
5. 夯前锤顶高程测量： 在夯锤下落前，测量夯前锤顶的高程，以确保夯点夯击的准确性。
6. 夯击过程： 根据设计规定的夯击次数和控制标准，完成一个夯点的夯击，重复这一步骤直至完成第一遍全部夯点的夯击。
7. 夯后处理： 使用推土机将夯坑填平，同时测量场地高程，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，再次测量夯后场地高程。

这一系列工作流程确保了强夯法施工的有序进行，每个环节都受到精确的控制，以保证地基处理的施工质量。

2.2 施工及安全要点

2.2.1 夯锤重量选择与底面形式

在选择夯锤的重量时，考虑到施工场地的实际情况，一般情况下可取1020吨的夯锤重。底面形式宜采用圆形，底面积的确定需根据土的性质而定，静压力值可在2540kPa之间选择。底面宜设计成对称设若干个与顶面贯通的排气孔，孔径可选择250~300mm。

2.2.2 强夯施工设备的选择与安全要点

强夯施工宜采用带有自动脱钩装置的履带式强夯机或其他专用设备。在采用履带式强夯机时，应在臂杆端部设置辅助门架或采取其他安全措施，以防止在落锤时机架倾覆。

2.2.3 地下水位处理与夯坑排水

当地下水位较高，夯坑底积水影响施工时，可采用人工降低地下水位或铺填一定厚度的松散性材料。夯坑内或场地积水应及时排除，以确保施工的正常进行。

2.2.4 地下构筑物与管线的处理

在强夯施工前，必须查明场地内地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等信息，并采取必要的措施，以免施工过程中对它们造成破坏。

2.2.5 振动影响的防范

当强夯施工产生的振动可能对邻近建筑物或设备产生有害影响时，应采取防振或隔振措施，以减轻振动的传播，保护周边环境的稳定。

这些施工及安全要点的详细阐述有助于确保强夯机施工过程中的设备选择、操作和安全措施得以有效实施，从而保障施工的质量和安全。

三、强夯施工的具体操作

3.1 夯前准备工作

3.1.1 施工场地的清理与平整

在进行强夯施工前，首先需要对施工场地进行仔细清理。清理包括清除场地上的杂物、石块等障碍物，确保施工区域的平整。平整的施工场地有助于夯锤的准确对准和夯击的稳定进行。

3.1.2 夯点位置标定与场地高程测量

在清理完成后，施工人员需标定夯点位置。通过测量工具，如经纬度仪、水准仪等，确定夯点的具体位置。同时，对整个施工场地的高程进行测量，以保证后续夯锤的准确调整和夯点的准确定位。

3.2 夯击过程

3.2.1  强夯机就位与夯锤对准

一旦夯前准备工作完成，强夯机就可以就位。通过操控 强夯机，确保夯锤准确对准预定的夯点位置。这一步是施工中关键的一环，影响着后续夯击的效果。

3.2.2 夯前锤顶高程测量

在夯锤下落之前，进行夯前锤顶高程的测量。这一测量操作有助于掌握夯前的基础高程情况，以便后续对夯后效果的评估提供准确的参考。

3.2.3 夯锤起吊、下落及锤顶高程测量

通过强夯机将夯锤起吊到预定的高度，待夯锤脱钩后自由下落。在夯击过程中，对锤顶高程进行测量，以确保夯击的准确性，并及时发现和纠正可能的偏差。

3.2.4 夯点夯击次数与控制标准

根据设计规定的夯击次数和控制标准，完成一个夯点的夯击。夯点夯击的次数和控制标准的合理设定对地基的处理效果至关重要，需要根据实际情况进行调整。

3.3 夯后处理

3.3.1 推土机的运用与夯坑填平

夯后，使用推土机对夯坑进行填平。这一步骤旨在将夯坑平整，使地表恢复平稳，为后续施工或其他用途做好准备。

3.3.2 场地高程测量与夯后表层处理

完成夯后填平后，再次对场地的高程进行测量，以验证夯后地表的高程变化。如果需要，进行夯后表层处理，通过低能量满夯，将表层土壤松土夯实，最终保证地基的基本稳定。

这一系列夯前准备、夯击过程和夯后处理的具体操作步骤，确保了强夯施工的顺利进行，并最终实现地基处理的质量和稳定。

四、强夯的质量控制

4.1 施工监控与试夯

4.1.1 强夯地基试验区设置与数量确定

为确保施工质量，需要在施工现场选择一个或几个试验区进行强夯地基的试验。试验区的设置应该考虑到建筑场地的复杂程度、建设规模和建筑类型等因素，以确保试验区具有代表性。试验区数量的确定需要综合考虑地质情况，以保证试验结果对整个施工区域具有指导意义。

4.1.2 施工过程中的监控与参数掌握

在强夯施工过程中，施工监控是质量控制的关键环节。通过实时监测施工参数，如夯击次数、夯击沉量等，掌握施工过程的关键技术参数。这种监控能够及时发现施工中可能存在的问题，为及时调整施工参数提供依据，确保施工过程的稳定性和质量。

4.2 技术参数验证与反馈

4.2.1 技术参数严格遵守的重要性

严格遵守技术参数是保证强夯施工质量的关键。在施工过程中，对设定的夯击次数、夯击沉量等技术参数要进行准确的执行。任何偏离设计参数的情况都可能影响地基处理效果，因此施工人员必须确保每一次夯击都符合规定的技术要求。

4.2.2 对设计参数的验证与偏差反馈

在实际施工中，对设计参数进行验证是不可或缺的步骤。通过试验区的实际夯击效果，与设计参数进行对比，验证施工过程中的偏差情况。任何发现的偏差应及时反馈给设计方，以便调整和优化施工参数，确保最终地基处理的效果符合设计要求。

4.3 安全与质量的关系

4.3.1 安全管理工作的重要性

安全管理工作对质量控制有着密切的关系。在强夯施工中，安全措施的不当可能导致设备故障、人员伤害等问题，从而影响施工的顺利进行。因此，强调安全管理的重要性，确保施工过程中安全措施的落实，有助于提高施工的质量和效率。

4.3.2 质量控制与安全的相互关系

质量控制与安全是相互关联的。合理的质量控制措施可以减少施工过程中的风险，提高工作效率，从而有助于安全管理的实施。同时，良好的安全管理也有助于维护施工设备的正常运行，保证施工的质量和稳定性。因此，在强夯施工中，质量控制与安全管理需要形成协同作用，共同保障工程的顺利进行。

结语

强夯法作为一种地基处理方法，在工程实践中展现出了显著的优势，具有施工简单、工期短、造价较低等特点。通过对强夯法施工工艺及质量控制的深入研究，我们更全面地了解了其在地基处理中的应用。在未来的工程实践中，我们应继续深化对强夯法的研究，结合实际工程情况，不断优化施工工艺和质量控制方法，以确保强夯法在地基处理中发挥最佳效果，为工程建设的可持续发展贡献力量。

参考文献

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