強夯法在工業廠房地基加固處理中的應用分析

黃保銳

(中鐵十八局集團第四工程有限公司，天津 300350)

廠房車間項目通常跨度大，對框架柱、梁的施工質量要求高，特別是對地基強度有較高的要求。強夯法適用范圍廣、加固效果明顯，節省原材料，可以有效消除沉降、提高地基承載力和均勻性、減小工后變形，是處理地基行之有效的方法。文章以桂林經濟技術開發區蘇橋標準廠房為例，探討了如何通過強夯法進行廠房地基的加固處理。

1 工程實例

工程為桂林經濟技術開發區蘇橋標準廠房3期項目龍湖鳳邸一期8#、9#樓。施工現場為丘陵地貌，基本具備進場施工條件。總工期(包括設計工期、采購工期、施工工期、驗收工期、辦理相關手續的工期等)為420(日歷天)。工程工期緊，需流水施工和平行施工相結合，各單位工程間工班組調動和協調量較大。結合工程實際情況，與工期進度等因素綜合分析，決定采用強夯法對工業廠房地基進行加固處理。

2 地基土方工程

2.1 施工流程

地基土方工程施工流程：基坑(槽)底地坪上清理→檢驗土質→分層鋪土、耙平→夯打密實→檢驗密實度→修整找平驗收。

2.2 施工方法

就案例工程而言，攤鋪之后立即耙平。回填土每次至少夯打3遍以上。在進行基坑槽回填時，需要兩側和四周同時回填和夯實，基礎墻兩側的標高誤差要控制在允許范圍內，避免發生把墻擠歪的問題。如果在施工中遇到比較長的管溝墻，必須及時進行內部加固和支撐處理，在外側回填土[1]。在進行管溝回填時，為避免管道的中心線位偏移或者管墩被損壞，此時就需要人工進行的干預處理，在管道兩側回填土并做夯實處理，在管道兩側同時進行回填和夯實。在末端的連接處，如果存在電纜或者給排水管道、燃氣管道等，則要采用顆粒比較細的回填材料進行回填。

2.3 土方回填過程中遇到的問題及處理

在地基土方工程施工中存在問題如下。

(1) 回填土干密度測定不及時。土方回填是強夯法在工業廠房地基加固處理中應用的關鍵一步，為保證回填效果，本工程采用了分層回填的方法，每回填1層都需要進行對回填土的干密度進行測定，保證達到設計標準后，才能進行下1層土方的回填。并對干密度檢測的結果進行全面記錄，形成檢測報告，以便工程驗收時參考，還要進行重復檢驗，直到全部達到設計標準為止。

(2) 回填土發生下沉。導致回填土發生下沉的原因有很多，包括：虛鋪土大于固定厚度、在冬季施工加入了大量的凍土塊、夯實遍數不合理、在夯實過程中存在漏夯等。這些問題在地基土方工程施工規范中都有非常明確的的規定，在施工中需要切實做檢查工作，發現問題及時處理，從根本上保證施工質量[2]。

(3) 管道下方夯實不夠密實。在地基土方工程施工中，管道下部回填土的夯實是重中之重，是避免管道因為不均勻沉降而影響管道施工質量的前提，如果發生漏夯，則必然會導致管道下方空虛，如果情況嚴重，甚至會導致管道因為折彎而發生滲漏。

(4) 回填土夯實不密。在進行夯實過程中，要對干土適當灑水并進行潤濕處理，如果回填土中的含水率過大，則會影響夯實的效果，需要將濕土挖出，進行風干和晾曬，確認達到施工要求后，才能進行夯實處理。

3 強夯法在地基土方加固中的應用

3.1 強夯回固要點

(1)確定強夯的最佳參數。根據土質要求進行試夯，試夯15天以后，對夯擊效果進行檢測，并和夯擊前的測試參數數據進行對比，從而實現對強夯效果的全面檢測，在試夯過程中，可同時進行3～5次強夯試驗，根據試夯的效果選擇最佳的夯擊參數[3]。

(2)夯點的布置。它直接決定整個夯擊的效果。要根據工程特性和實際需求，合理布置夯點，在地基土方加固過程中，上部基礎的平面結構，在布置夯點的主要依據，因此，在充分滿足實際要求的基礎上，合理布置夯點，保證各個夯點布置的均勻性。

(3)檢測。強夯完成后還要對強夯的質量進行全面系統的檢驗，確認達到設計標準和要求后，才能進行下一道工序施工。在強夯施工中，難免會發生表層土的密度低于下層土密度的問題。主要原因是強夯順序為先淺后深，需要通過滿夯的方法來保證表層土夯實的效果。

3.2 夯錘與施工機具選擇

合理選擇夯錘和施工機具是保證強夯效果的基礎，需要根據工程地質條件，合理選擇與之相適的夯錘和施工機具。就案例工程而言，可選擇直徑為2.2m的夯錘，重量為25t，夯錘整體形狀為圓柱形，在錘體處設置了4個和頂面貫通的排氣孔，孔徑控制300mm左右。而在強夯時，為保證施工質量和施工效率，選擇的施工機具，要具有靈活多變、性能高、效率高的特性。

3.3 夯點布置形式和間距

(1) 夯點布置形式。本工程施工中，主要以等腰三角形的形式進行布置。

(2)夯點間距。第1遍夯點間距取錘直徑的2.5～3.5倍，夯點之間的距離控制在5m左右，在進行第2遍夯擊時夯點要位于第1遍夯擊點的中間位置[4]。

3.4 夯擊沉量

以原地面標高為依據，確定填土層的實際厚度，在強夯過程中，嚴格控制夯坑的深度，如果太深則會影響夯錘提升的難度。

3.5 收錘標準、夯擊遍數

收錘標準是強夯法施工的重點，為保證施工質量，需要根據相應的規范和標準合理控制收錘數值，就案例而言，在1區域強夯過程中，收錘標準為：當連續2次夯擊后，平均沉降系數低于10cm時，就可以收錘。在1區域強夯施工中，收錘標準為：連續2次夯擊后，平均最大沉沉降量小于5cm。

3.6 間歇時間

就案例而言，為保證地基土方加固質量，夯擊的過程間歇控制在3d左右。

圖1 夯擊力度對沉降量影響圖

3.7 基礎墊層

強夯法施工完成之后，為促使夯擊之后的夯擊能能夠得到進一步擴散，避免發生夯擊不均勻的問題，本工程在強夯法夯擊時，在底部鋪設了40cm的碎石層，寬度在20cm～30cm之間[5]。

3.8 夯擊效果

廠房地基土經強夯處理后2～4周，進行質量檢測，荷載試驗檢測點數位14處；鉆孔檢測點數為100個；原位測試采用標準貫入法總數量為200次；選擇原狀土進行土工試驗，檢測數量為300件。進行常規、壓縮、抗剪切試驗。輕錘的下降量效果次與重錘的下降量效果如圖1所示：

4 結束語

強夯法應用在廠房地基處理過程中，可有效改善地基的強度和承載力，消除沉降，為廠房后期建設施工提供必要支持，減少變形。是一種行之有效的地基加固處理方法，不但操作比較簡單便捷，而且加固速度比較快，值得推廣。