高小軍

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 山西太原 030024）

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目概況

汾河治理三期工程位于太原市的祥云橋下游500 m至?xí)x祠迎賓路南2 km之間的汾河干流上，治理總長(zhǎng)12 km。工程內(nèi)容主要有:新建2座壅水閘壩；新建河道兩岸矩形鋼筋混凝土排污暗涵，凈尺寸為3 m×3.5 m/4 m×3.5 m（寬×高），流量為 20/25 m3/s；新建、加固兩岸Ⅰ級(jí)大堤；格賓石籠岸墻防護(hù)等。

1.2 暗涵強(qiáng)夯法地基處理主要設(shè)計(jì)指標(biāo)

汾河三期河道兩岸新建暗涵長(zhǎng)度為24 km，據(jù)暗涵地勘報(bào)告，地基為第四系全新統(tǒng)洪沖積粉細(xì)砂和粉土，地基土不均勻性嚴(yán)重，承載力為60～90 kPa，當(dāng)?shù)卣鹪O(shè)計(jì)烈度8度時(shí)地震液化等級(jí)為嚴(yán)重，液化土層厚為8～15 m。結(jié)合該地質(zhì)情況，為減弱（或者消除）地基土液化問題，提高地基承載力，設(shè)計(jì)采用強(qiáng)夯法對(duì)地基進(jìn)行處理（見圖1）。

暗涵強(qiáng)夯法地基處理，設(shè)計(jì)夯擊能為2000kN·m，夯點(diǎn)間距5.0 m，順?biāo)鞣较虿贾?排，成梅花型。處理深度6.0 m，要求建基面以下3.0 m消除液化，3～6 m液化由嚴(yán)重將為中等，且承載力大于120 kPa，處理寬度超出暗涵建基面兩側(cè)邊線3.0 m。根據(jù)河槽實(shí)際地下水位較高的情況，強(qiáng)夯前，先用井點(diǎn)降水法對(duì)暗涵地基進(jìn)行降水，水位達(dá)到規(guī)范要求后，方可進(jìn)行強(qiáng)夯施工，從而確保強(qiáng)夯效果。

圖1 強(qiáng)夯施工

2 事前控制

事前監(jiān)理工程師主要通過審批承包人的試夯方案、對(duì)試夯過程進(jìn)行旁站監(jiān)理，使得試夯試驗(yàn)成果具有真實(shí)性、代表性，可以起到指導(dǎo)后續(xù)施工的作用；通過對(duì)強(qiáng)夯施工方案的審查，主要管理和施工人員、設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)核驗(yàn)，來督促承包人建立和完善質(zhì)量管理體系，使得后續(xù)施工過程處于受控狀態(tài)。

2.1 強(qiáng)夯試驗(yàn)及成果

強(qiáng)夯地基處理施工前，承包人應(yīng)先試夯，在現(xiàn)場(chǎng)選擇有代表性的一個(gè)或幾個(gè)試驗(yàn)區(qū)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)性試夯，試驗(yàn)區(qū)數(shù)量及面積根據(jù)開挖后的建筑場(chǎng)地復(fù)雜程度確定，應(yīng)將試夯方案報(bào)監(jiān)理機(jī)構(gòu)審核批準(zhǔn)。試夯按下列要求進(jìn)行:

1）試夯時(shí)，試夯數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜程度和場(chǎng)地的基礎(chǔ)類型來確定，選取在本工程有代表性的地段，結(jié)合本工程特點(diǎn)，選在DH5+698.8～DH5+728.8，長(zhǎng)度為30 m，布置形式見圖2。

圖2 強(qiáng)夯試夯區(qū)平面布置圖

2）根據(jù)設(shè)計(jì)要求和暗涵地質(zhì)資料初擬強(qiáng)夯參數(shù)，擬定的強(qiáng)夯技術(shù)參數(shù)參考值:夯擊能采用2 000 kN·m，夯擊兩遍。第一遍夯外側(cè)兩排點(diǎn)，每點(diǎn)擊數(shù)10擊；第二遍夯中間一排點(diǎn)，每點(diǎn)擊數(shù)8擊，最后低錘滿夯（錘印搭接）兩遍，起夯面為基礎(chǔ)面以上1.5 m，降水采用雙側(cè)降水，孔深10 m、間距15 m、布置方式為梅花型。起夯面高程和強(qiáng)夯技術(shù)參數(shù)采用值根據(jù)試夯結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。試夯中做好現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和記錄工作。

3）試夯結(jié)束1-2周后，對(duì)試夯現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了檢測(cè)（見圖3、圖4），并與夯前設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，確定工程采用的各項(xiàng)施工參數(shù)（見表1、表2）。

4）監(jiān)理人員強(qiáng)夯試驗(yàn)過程進(jìn)行旁站，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可知原擬定施工參數(shù)可滿足設(shè)計(jì)要求，同意選用。

2.2 強(qiáng)夯施工方案應(yīng)包括的內(nèi)容

地基強(qiáng)夯正式施工前的14天，承包人應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)具體情況和技術(shù)規(guī)范規(guī)定，將試夯確定的相關(guān)施工技術(shù)參數(shù)及后續(xù)施工方案，報(bào)送監(jiān)理人審批。

1）主要選用的機(jī)械設(shè)備；

2）經(jīng)試驗(yàn)確定的強(qiáng)夯施工工藝與夯擊技術(shù)參數(shù)；

3）施工安排、進(jìn)度計(jì)劃；

4）現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)夯施工的點(diǎn)位與場(chǎng)地平面布置圖；

5）施工質(zhì)量、安全和環(huán)境保護(hù)措施；

6）單元工程項(xiàng)目劃分方案（宜按1 000～2 000 m2加固面積劃分為一個(gè)單元工程）。

表1 試夯試驗(yàn)檢測(cè)對(duì)比表

表2 試夯確定施工參數(shù)表

圖3 標(biāo)貫試驗(yàn)檢測(cè)圖

圖4 地基承載力試驗(yàn)檢測(cè)

2.3 強(qiáng)夯機(jī)具設(shè)備及人員方面的要求

1）選擇起重機(jī)械的起重能力、提升高度應(yīng)滿足單擊夯擊能不小于2 000 kN·m；

2）所用夯錘的相關(guān)參數(shù)應(yīng)滿足規(guī)范要求；

3）施工前選擇適宜的輔助機(jī)械（推土機(jī)、壓路機(jī)）等；

4）承包人將施工前進(jìn)行的強(qiáng)夯施工機(jī)具試運(yùn)行詳細(xì)記錄交監(jiān)理機(jī)構(gòu)確認(rèn)；

5）正式開工前14天，承包人將進(jìn)場(chǎng)人員、設(shè)備進(jìn)行報(bào)驗(yàn)，其中起重機(jī)操作人員屬特殊作業(yè)，應(yīng)持證上崗，且資格證在有效期內(nèi)；起重設(shè)備應(yīng)有合格證明材料，夯錘應(yīng)有重量標(biāo)定證書，并與強(qiáng)夯機(jī)設(shè)備性能相適應(yīng)。

6）強(qiáng)夯施工主要管理人員及組織機(jī)構(gòu)。

3 事中控制

3.1 事中質(zhì)量控制主要工作內(nèi)容、控制要點(diǎn)

強(qiáng)夯主要施工工藝:開挖基槽至起夯面→測(cè)量放線→降水→第一遍點(diǎn)夯→平整場(chǎng)地→第二遍點(diǎn)夯→平整場(chǎng)地→第一遍滿夯→平整場(chǎng)地→第二遍滿夯→平整場(chǎng)地→質(zhì)量檢測(cè)。各工序完成報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收后，方可進(jìn)行下一道工序施工。

監(jiān)理工程師對(duì)本專業(yè)工程采取旁站監(jiān)理的方式進(jìn)行，重點(diǎn)對(duì)點(diǎn)夯進(jìn)行全過程旁站，檢查每一點(diǎn)的夯擊能是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求、結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)是否為最后兩擊不大于5 cm，過程中著重檢查承包人是否按已批復(fù)的強(qiáng)夯試驗(yàn)成果參數(shù)進(jìn)行施工。在夯擊前，對(duì)每一遍的夯點(diǎn)點(diǎn)位進(jìn)行復(fù)核，夯擊完畢后對(duì)夯坑的進(jìn)行復(fù)查，若有偏差和漏夯，要求承包人及時(shí)糾正。

3.2 特殊情況處理

1）暗涵跨汾河基流主槽或沖溝處為淤泥地段時(shí)，地基處理措施:當(dāng)機(jī)械設(shè)備可以進(jìn)占時(shí)，要求挖除淤泥層，換填河道內(nèi)的凈沙；當(dāng)機(jī)械設(shè)備進(jìn)占困難或淤泥層較厚時(shí)，采取干插片石的工程措施，換填深度不小于3.5 m；基礎(chǔ)換填后按已定強(qiáng)夯參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)夯處理。

2）夯擊過程中如發(fā)現(xiàn)冒水、吸錘情況，一般為降水效果未達(dá)到規(guī)范要求，要求承包人繼續(xù)降水后重新起夯，如持續(xù)降水后水位無明顯下降，則要求承包人現(xiàn)場(chǎng)探挖基礎(chǔ)地質(zhì)情況，報(bào)請(qǐng)業(yè)主、設(shè)計(jì)、地勘同意后按上述第一條意見處理。

3.3 施工過程安全監(jiān)理

1）承包人施工前應(yīng)查明場(chǎng)地范圍內(nèi)地下構(gòu)筑物、各種地下管線的位置及標(biāo)高等，并采取保護(hù)措施，以免因施工造成損失。

2）在強(qiáng)夯施工時(shí)，如對(duì)周圍建筑物或設(shè)備產(chǎn)生有害的振動(dòng)影響時(shí)，應(yīng)布置相應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如監(jiān)測(cè)到影響較大，應(yīng)采取挖隔離震溝等防振、隔振措施。

3）強(qiáng)夯作業(yè)面距現(xiàn)有建筑物20 m范圍內(nèi)為禁夯區(qū)，并應(yīng)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，禁夯區(qū)內(nèi)采用圍封或換填處理。換填材料采用碎石，其夯填度為0.7±0.05。

4）如遇下雨、大風(fēng)等惡劣天氣，為確保安全，承包人應(yīng)暫停施工。

5）施工人員現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)佩戴安全防護(hù)設(shè)備，記錄、測(cè)量等人員遠(yuǎn)離強(qiáng)夯設(shè)備，強(qiáng)夯作業(yè)面設(shè)置圍擋、防護(hù)設(shè)施，避免非施工人員進(jìn)入作業(yè)面，定期對(duì)鋼絲繩、門機(jī)的性能進(jìn)行檢查，若有隱患存在要求承包人及時(shí)整改，確保施工安全。

4 事后控制

事后監(jiān)理控制主要通過依據(jù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，分析過程資料，通過事后檢查檢驗(yàn)、試驗(yàn)判斷實(shí)體施工質(zhì)量，最終認(rèn)定施工質(zhì)量等級(jí)。

4.1 強(qiáng)夯施工主要執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

1）《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012；

2）《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2014；

3）《強(qiáng)夯地基處理技術(shù)規(guī)程》CECS279:2010。

4.2 主要檢查和檢驗(yàn)項(xiàng)目

1）強(qiáng)夯過程和強(qiáng)夯結(jié)束，對(duì)強(qiáng)夯地基處理部位按下列要求進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè):

（1）檢查強(qiáng)夯施工過程的記錄，各夯點(diǎn)累積的夯沉量不小于試夯平均夯沉量的95%。

（2）夯擊完畢7～14 d后，每400 m2隨機(jī)布設(shè)一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)貫試驗(yàn)，基礎(chǔ)面以下至6 m深度，每隔1 m取1組土樣在室內(nèi)檢測(cè)土的干密度、壓縮系數(shù)和液化系數(shù)等，按規(guī)范要求進(jìn)行地基承載力試驗(yàn)。監(jiān)理工程師抽檢數(shù)量為承包人自檢數(shù)量的10%。

2）檢查各項(xiàng)施工檢測(cè)數(shù)據(jù)和施工記錄，對(duì)不符合技術(shù)規(guī)范規(guī)程和設(shè)計(jì)要求的部位，要求承包人及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)夯或采取其他有效措施。

4.3 質(zhì)量評(píng)定

強(qiáng)夯每一單元工程完工后，及時(shí)進(jìn)行復(fù)核檢驗(yàn)并進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定，對(duì)不合格單元，責(zé)令返工處理直至符合要求，以確保各單元工程的工程質(zhì)量合格。強(qiáng)夯施工主要質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)見表3。

單元工程施工質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定提交下列資料:

表3 強(qiáng)夯法地基加固質(zhì)量檢測(cè)方法

1）單元工程中的工序（或檢驗(yàn)項(xiàng)目）驗(yàn)收評(píng)定資料、項(xiàng)目實(shí)體檢驗(yàn)記錄資料，見證取樣檢驗(yàn)及記錄資料。

2）監(jiān)理機(jī)構(gòu)的工程師需提交單元工程施工質(zhì)量的平行檢測(cè)資料。

5 結(jié)果與評(píng)價(jià)

通過對(duì)已完成的汾河三期五標(biāo)段800 m長(zhǎng)東暗涵的強(qiáng)夯試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果分析，標(biāo)貫試驗(yàn)共檢測(cè)23個(gè)點(diǎn)，3個(gè)點(diǎn)0～4 m范圍內(nèi)消除液化，20個(gè)點(diǎn)0～3 m范圍內(nèi)消除液化，4～6 m范圍內(nèi)液化由嚴(yán)重變?yōu)橹械然蜉p微；地基承載力共檢測(cè)26個(gè)點(diǎn)，其中11個(gè)點(diǎn)地基承載力在180～220 kPa之間，12個(gè)點(diǎn)地基承載力在150～180 kPa之間，檢測(cè)指標(biāo)全部大于或等于設(shè)計(jì)要求，單元工程質(zhì)量共評(píng)定7個(gè)單元，施工質(zhì)量全部合格。施工過程中未發(fā)生任何安全事故，監(jiān)理控制措施合理，效果顯著。