强夯法施工方法

强夯法施工方法

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强夯法处理地基是利用夯锤自由落下产生的冲击波使地基密实。这种由冲击引起的振动在土中是以波的形式向地下传播的。这种振动波可分为体波和面波两大类。体波包括包括压缩波和剪切波，面波如瑞利波、乐夫波等。

如果将地基视为弹性半空间体，则夯锤自由下落过程，也就是势能转换为动能的过程，即随着夯锤下落，势能越来越小，动能越来越大，在落到地面以前的瞬间，势能的极大部分都转换成动能，夯锤夯击地面时，这部分动能除一部分以声波形式向四周传播，一部分由于夯锤和土体摩擦而变成热能外，其余的大部分冲击动能则使土体产生自由振动，并以压缩波（亦称纵波、P波）、剪切波（横波、S波）和瑞利波（表面波、R波）的波体系联合在地基内传播，在地基中产生一个波场。离开振源（夯锤）一定距离处的波场如下图所示。

重锤夯击在弹性半空间地基中产生的波场

一、本工程设计简述

1、本工程强夯布点形式为正方形，夯点间距为4m。

2、强夯设备能量必须达到3000KJ（KN·m）每夯，锤底面积为不小于4m2。

3、强夯法施工工艺采用点夯、复夯、满夯的工艺组合，隔行隔点分遍完成；如下图：

①代表第一次夯点，②代表第二次夯点。

4、能级采用不同能级组合：高能级处理深层，中能级处理中间层，低能级处理浅层，满夯处理表层的组合。

5、夯点的夯击次数详见下表，且同时符合下列设计要求：

（1）每点最后两夯的平均沉降不小于10cm （2）夯坑周围地面不应发生过大的隆起； （3）不应因夯坑过深发生提锤困难 6、两遍点夯之间的时间间隔不小于7天。

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、满夯后地表采用震动压实接着平整场地至设计标高，震动压实激振力不小于400KN ；震动压实次数为4～6次，一次一个循环且间隔不少于4小时。

8、压实度要求

二、强夯施工 2.1.施工场地准备

（1）施工区的范围应在强夯处理范围的基础上再增加向外扩展的用以施工设备支撑、转移、回转所需宽度。

（2）施工前，必须查明施工区周围及场地范围内需保护的建筑物、地下构筑物、挡土墙和地下管线等的位置及标高，并采取必要的保护措施。

（3）施工范围确定后，应清除场地耕植土、污染土、有机物质植物、树木和拆除建筑物的基础等，有积水的洼地应进行排水、清淤。

（4）整平场地至起夯面标高，整平后的施工场地平整度、密实度应能承受施工机械的重量，满足施工设备行走、运转和运输的要求。

（5）高水位地基强夯时，地下水位以上必须保持3.5m 以上的覆盖层厚度，当不满足这一条件时，应铺填一定厚度的松散性材料或采取降水措施。

（6）应用20m×20m 方格网测量夯前场地标高

（7）施工场地应根据周围环境需要设置截水和排水系统。

2.2.施工机具

施工机械根据设计要求的强夯能级，选用带有自动脱钩装置、与夯锤质量相匹配的履带式起重机。强夯法的主要设备包括夯锤、起重机、脱钩装置三部分。如下图：

强夯机示例

2.2.1.起重机选型

本工程采用YTQH350B液压履带式强夯机，其性能参数如下：

YTQH350B液压履带式强夯机

2.2.2.自动脱钩装置

自动脱钩装置由吊环、爪钩、连接卡座、锁紧卡座、吊环等组成，由钢板焊接而成。要求有足够的强度、使用灵活，脱钩快速、安全可靠。

强夯机挂脱钩装置的结构示意图

1—壳体；

2—爪钩；

3—连接卡座；

4—锁紧杠杆；

5—连接件；

6—分离锥；

7—拉力弹簧；

10—缺口；

11—导向槽。

强夯机挂脱钩装置的工作原理：起始状态时，卡座3在低位，由分离锥促使爪钩2分开。爪吊过程是当整个装置下落至与蘑菇头状的夯锤吊耳接触，靠整个装置的自重，首先夯锤吊耳将分离锥顶开至夯锤吊耳碰到爪钩2中部的爪齿，接着将中部的爪齿向上顶，这时卡座3上升夯锤吊耳被爪钩2端部的爪齿抓紧，此时只需拉紧驱动锁紧杠杆4的钢丝绳锁紧夯锤，可以开始起吊夯锤；脱离过程松开锁紧杠杆4的钢丝绳，此时夯锤在自重力和分离锥的作用下使得爪钩2分离，实现夯锤吊耳与本装置的脱离，这时本装置又处在起始状态，开始下一个工作循环。

自动脱钩器示例图

2.2.

3.夯锤

夯锤平面形状采用圆形夯锤，直径为2.5m ，重心在是垂线上，重量为20T 。圆形锤能保证前后几次夯击的夯坑重合,避免夯击能消耗在坑壁上,从而影响夯击效果.

为了提高夯击效果,夯锤底面必须对称设置若干个与其顶面贯通的排气孔,以利于夯锤着地时坑底空气迅速排出和起锤时减小坑底的吸力.排气孔直径不能留孔过小，太小会导致土团堵塞而失去作用，一般为250～300mm 。