重锤夯实施工工法

'(一)工法申报书31 附件：新疆维吾尔族自治区工程建设工法申报书工法类别：1、房屋建设工程口2、土木工程口3、工业安装工程口工法名称：重锤夯实施工工法申报单位：新疆交通建（设集团）责任有限公司申报地区：新疆维吾尔族自治区乌鲁木齐申报时间：年月日31 工法名称重锤夯实施工工法主要完成单位新疆交通建设（集团）有限责任公司通讯地址乌鲁木齐市乌昌路辅道456号邮编联系人电话主要完成人姓名职务职称工作单位董事长教授级高工新疆交通建设（集团）有限责任公司副总经理高级工程师新疆交通建设（集团）有限责任公司工程师新疆交通建设（集团）有限责任公司工程师新疆交通建设（集团）有限责任公司工程师新疆交通建设（集团）有限责任公司本工法应用的工程名称及时间大黄山至奇台高速公路建设项目第四合同段建设工程本工法关键技术名称与审定时间路基填筑重锤夯实技术本工法关键技术获奖成果奖励的情况31 工法内容简述：重锤夯实法是在瞬间对地基土体施加一个巨大的冲击能量，使土体发生一系列物理变化，不同的地基土在强夯作用下均会表现出三种特征：一是加密作用，以土体中气体的排出为特征；二是固结作用，以孔隙水的排出为特征；三是触变作用，以各种颗粒成分在结构上重新排列以及颗粒型态和结构的改变为特征。使其达到路基填筑施工规范要求。31 关键技术及保密点（有专利权的，请注明专利号）：1、试夯试夯的目的，由于机械性能限制及其差异，每台夯击进场后均进行试夯，经试夯测得以下技术指标后，以便组织大范围施工。1.1机械设备、人员能否满足施工要求。1.2施工工艺流程是否合理，并保证工程质量。1.3了解的其他质量控制技术指标。1.3.1含水量。1.3.2最佳的夯实参数如夯锤高度、脱钩高度、行进速度等。并将试夯结果报监理工程师批准，最终以指导大范围的施工2、试夯的方法2.1夯点布置及夯击参数，夯点布置（见夯点布置图1）按设计采用矩形布置，（夯点1、2）以夯击能800KN夯击前两遍，第一遍夯点间距4m，第二遍夯点位于第一遍夯点的中间，再以600KN夯击能满夯两遍，满夯夯锤重叠四分之一。每一遍夯击次数3-10次。2.2试夯段面积不小于30*30m，试夯区内进行详细的原位测试，取原状土进行土样测定。夯前检测地基含水量，2000m2检测4个点。夯前夯后分别进行标准贯入试验、干密度等指标。夯后试验检测在7天后进行。含水量控制宜低于塑限含水量1%--3%，不满足要求时采取必要措施。2.3夯点也可根据现场夯击情况适当调整间距。拟采用2.4m直径夯锤，落距拟采用6—8m，夯锤重14.8t。具体各项参数根据试夯的具体情况进一步调整。2.4试夯结束，从试夯面起每隔50cm取样，进行室内土工试验，测定土的含水量、干密度等指标，现场进行标准贯入试验、静力触探试验、瑞雷波测试。2.5对比试夯前后的施工、试验数据，检验和修正设计参数。2.6根据测试结果，绘制夯击次数与夯沉量间的关系曲线图，用于正式施工。3、夯击要求最后两次夯击平均沉降量不大于50mm，夯坑周围不发生过大隆起，31 每次开夯前进行锤重落距检测，保证夯击能，最终以夯击数作为施工控制数据，同时施工时每个点的夯击沉降量不小于试夯时平均沉降量的95%。夯击后用路基填料回填原地面的压实度不小于96%。4、监测和记录开夯前检查落距、锤重、保证夯击能。每遍夯击前对夯点进行复核放样，保证夯点准确。每遍夯点编号原则上从左往右、由小桩号往大桩号顺序累计编号。人工记录每个夯点的夯击次数和沉降量，记录表样附表。5、检测方法5.1最后一击沉降量不大于50mm。水准仪检测或尺量。5.2标贯值检测由试夯确定的标贯值作为施工夯实后的检测依据。可采用其它检测方法第三方验证。31 技术水平和技术难度（包括与国内外同类技术水平比较）：1、重锤夯实施工工艺可有效夯实1倍锤底直径深度左右的土层；有效消除1.0-1.5m范围内湿陷性黄土的湿陷性；有效减少杂填土的不均匀性；经夯实处理后的稍湿的杂填土，其地基承载力可达100-150kpa。2、重锤夯实的效果除于锤重、锤底面积、夯锤的落距夯击次数有关外，另一个重要的因素是土的含水量。夯击时只有当土的含水量在最优含水量范围时，才能取的最有效的夯实效果，获得较大的密实效果和加固深度，否则就可能出现“橡皮土”等不良现象。31  工法应用情况及推广应用前景：大黄山至奇台高速公路建设项目第四合同段，路线起点桩号K50+300，终点桩号K68+300。路线全长18Km。路基主要工程规模：清理现场75万m2，特殊路基处理：重锤夯实58.1万m2，根据本项目路基工程特点分析，特殊路基处理作为施工的重点，本合同段设计特殊路基处理方式冲击碾压、重锤夯实。厚度大于150cm的Ⅱ级非自重湿陷地基，地基处理方式为重锤夯实。段落如下：重锤夯实：K52+785-K66+098段重锤夯实58.1万m2。经过本项目的实际应用，对加快工程进度，提高路基稳定性，节约项目运行成本起到了至关重要的作用，因此总结此施工方法。31 31 自治区专家评审委员会评审意见主任委员（签字）年月日自治区住房和城乡建设厅审定意见（公章）年月日31 (二)工法文本31 重锤夯实施工工法新疆交通建设（集团）有限责任公司沈金生熊刚张铖王江伟一、前言随着新疆交通建设集团在公路工程施工领域的不断扩展，高速公路建设已经形成了一定的规模，在路基修筑过程中，为保证工程质量，必须对特殊路基表层进行处理，大黄山至奇台高速公路建设项目第四合同段全线18公里全在农田区，因此给路基填筑带来了不少困难，根据公路施工规范我项目部制定了对局部特殊路段地基进行重锤夯实的施工方案，通过前期在试验段的各项数据采集以及施工工艺的改进，在进度，经济效益等方面已经形成了一套成熟的经验成果，取得了明显的经济效益和社会效益，据此总结，形成本工法。二、工法特点重锤夯实可将动能以冲击波形式传递给地基，从而提高地基抗剪能力，使地基压缩模量Es大为提高，从而将未来的沉降量在压实过程中提前实现。对于天然地基地的不良工程特性如黄土的湿陷性、膨胀土的膨胀性。重锤夯实可通过提高地基土的抗剪强度、改善地基土的压缩特性消除或减少特殊土的不良工程特性。该方法具有施工工艺简单、速度快、适用土质广费用低、效果好等特点。三、适用范围黄土湿陷等级属于Ⅱ级非自重湿陷地基厚度大于150cm的地基。四、工艺原理及关键技术锤夯实法是在瞬间对地基土体施加一个巨大的冲击能量，使土体发生一系列物理变化，不同的地基土在强夯作用下均会表现出三种特征：一是加密作用，以土体中气体的排出为特征；二是固结作用，以孔隙水的排出为特征；三是触变作用，以各种颗粒成分在结构上重新排列以及颗粒型态和结构的改变为特征。由于机械性能限制及其差异，每台夯击进场后均进行试夯，经试夯测得以下技术指标后，以便组织大范围施工。4.1机械设备、人员能否满足施工要求。4.2施工工艺流程是否合理，并保证工程质量。4.3了解的其他质量控制技术指标。31 五、施工方法5.1工艺流程强夯施工工艺流程图清表测放夯位夯第一遍平整场地测放夯位夯第二遍平整场地第三遍低锤满夯移机对位移机对位检测31 5.2施工准备5.2.1参与路基工程施工的所有技术员熟悉设计文件、图纸及有关资料，掌握该工序的施工工艺及方法。5.2.2在开工前先进行施工测量，地面标高、水准点、导线点复测并加固保护。增设控制点均埋设成永久性的混凝土桩。测量成果资料递交监理工程师批准。5.2.3准备工作：按图纸填筑高度以设计的边坡坡度放出路基坡脚宽度，冲击碾压宽度在路基宽度外侧各加1m，重锤夯实宽度在路基坡脚宽度外侧各加3m。5.2.4调查与试验：开工前对施工范围内的地质、水文、障碍物及各种管线等情况详细调查。对地基取有代表性的土样进行以下项目的试验：a、液塑限，塑性指数，天然稠度。b、颗粒大小分析试验。c、含水量试验。d、密度试验。e、相对密度试验。f、土的击实试验。g、土的承载比试验。5.2.5防水、排水：为防止路基工程或建筑物及其它设施受到雨水的冲刷或造成淤积，将修建临时排水设施，以保持施工场地处于良好的排水状态。5.2.6场地清理要求：a、场地清理时严格按照路基施工技术规范要求进行清表。b、路基用地范围内的垃圾、有机物残渣及原地面以下至少300mm内的草皮、农作物的根系和表土予以清除，并且堆放在路基坡脚外侧不影响施工的地方。清表采用横向清表。c、在水沟等局部低洼积水地段，排干积水，清除淤泥，回填符合要求的土或粗粒土，分层压实至略高于基底标高。土坎、沟槽等予以平整，对坑穴填平夯实，防止基底积水。5.3施工方案及方法夯击设备：拟采用15t重锤，直径2.4m的夯机。夯击方案：1、清理现场（表土清理完后，回填50cm砾石土）完成后进行夯实。2、清表完成后直接进行夯实。5.3.1夯实准备a、清理现场完毕并做好临时排水设施后，确定重锤夯实边线，边线超出路基两侧坡脚外2m。31 b、夯前检测地基含水量，2000m2检测4个点。含水量控制宜低于塑限含水量1%--3%，不满足要求时采取必要措施。5.3.2试夯a、试夯前进行标准贯入试验，测定土的含水量、干密度等指标。b、试夯选择长度30m*40m的路段进行，试夯区内进行详细的原位测试，取原状土测定有关数据。测量每个夯点每夯实一次的下沉量，最后两次平均下沉量不大于5cm。c、夯点布置及夯击参数，夯点布置1（见夯点布置图1）按设计采用矩形布置，第一遍夯点间距4m，第二遍夯点位于第一遍夯点的中间。夯点也可根据现场夯击情况适当调整间距。拟采用2.4m直径夯锤，落距拟采用6—8m，夯锤重15t。具体各项参数根据试夯情况进一步调整。d、试夯结束，从试夯面起每隔50cm取样，进行室内土工试验，测定土的含水量、干密度、压缩系数、湿陷系数等指标。进行标准贯入试验。f、对比试夯前后的施工、试验数据，检验和修正设计参数。g、根据测试结果，绘制夯击次数与夯沉量间的关系曲线图，用于正式施工。5.3.3夯击要求最后两次夯击平均沉降量不大于50mm，夯坑周围不发生过大隆起，每次开夯前进行锤重落距检测，保证夯击能。最终以夯击数作为施工控制数据。5.3.4检测方法a、最后一次夯沉量不大于5cm。b、标贯值检测由试夯确定的标贯值作为检测依据。5.4质量目标工程分项一次交验合格率100%，工程优良率85%以上，分项工程评分95分以上，分部工程评分为90分以上。六、设备表1主要施工机械配备表序号机械名称规格、型号单位数量1重锤夯实机械三一台202平地机沃尔沃台13转载机柳工台431 七、劳动组织主要人员一览表序号姓名职务备注1王江伟技术总负责人　2刘勇现场负责人　3唐博现场技术负责人　4张志超现场质检工程师　5丁志伟现场试验负责人　6李颖实验员　7王永康现场安全员　8韩震东重夯负责人19重夯操作手　6人10冲压牵引车操作手　2人11记录员　8人12其它机械手　9人31 八、质量要求8.1建立健全质量管理体系：建立以项目经理为第一责任人和以总工程师为负责的质检、试验、测量、技术。建立质量保证体系，建立质量责任制，完善技术管理，确保工程质量。（附：质量保证体系框图）8.2质量目标是：实现关键项目检验一次合格率100%，分项工程检验一次性合格率100%，分部工程检验合格率95%，交工验收的质量评定合格（工程质量评分值不小于90分），竣工验收工程质量综合评定达到优良。8.2.1质检：经理部设立工程质检室，各班组作业队设质检员，实行三级管理制度，每道工序必须经过内部自检、互检、质检工程师检查，经监理工程师检查确认后方可进行下一道工序的施工。（附：质量自检工作程序框图）8.2.2试验：经理部设立工地试验室，全面负责整个工程的试验与检测工作。确保每项工程开工前做标准试验，施工中有检查试验，完工后有完善的数据。8.2.3测量：经理部和施工队组成测量小组，负责全线工程的恢复定线和施工过程中的控制测量，做好施工控制测量管理、放样工作，保证施工全线测量工作的顺利进行。测量数据按规范严格把关，认真整理，确保资料准确齐全。8.2.4抓好质量信息流转环节，建立质量反馈系统，注意和掌握数据的检测、收集、处理、传递和储存。8.3施工质量保证措施：认真执行施工技术规范、技术标准和操作规程，各工程项目开工前认真进行详细的技术交底，做到操作有工艺、施工有图纸，并做好各项原始记录工作。组织工程技术人员编制详细的实施性施工组织、设计，报工程师审批和指导工程的施工。认真学习，复核设计图纸，吃透设计意图，复核工程数量，并做好逐级工程技术交底工作。严格执行部颁布的有关施工技术规范和工程操作规程，建立和健全各级质量检验机构和互检互查制度。工程开工前，内部工程师填写开工申请单，经监理工程师批准后方能开工。加强试验管理制度，把好原材料、半成品材料质量关，不符合标准的材料不得进场。及时填报各项工程验收报表，特别是隐蔽工程的验收签证，施工日志等。工程质量是企业的生命线。要积极开展全面管理工作，增强全民质量意识，贯彻执行“质量第一”31 的思想，施工中开展QC小组技术攻关活动，争创优质工程。8.4施工良好季节，经监理工程师批准后，组织力量加班加点，倒班作业，结合工程实际情况积极推进技术进步，推广应用新技术、新工艺，引进新设备、新材料。8.5与设计部门和监理部门密切合作，对施工中出现的技术质量等难题，组织攻关，迅速解决技术等难题，加快施工顺利进行。8.6在施工过程中尊重和积极配合监理工程师的工作，共同把好工程质量关。8.7质量管理方针是：严细管理，创造优良工程，勤奋守信，满足业主要求。九、安全措施9.1制度保证措施9.1.1贯彻执行国家安全生产、劳动保护方面的方针、政策和法规。对职工进行安全教育，牢固树立“安全第一”的思想，坚持“安全生产、预防为主”的方针。9.1.2建立健全安全生产保证体系，建立和实施安全生产责任制。项目经理是安全第一责任人，主管施工生产的项目副经理是安全生产直接责任人，项目主抓安全的副经理对劳动保护和安全生产的工作负责。经理部设安全生产领导小组，并设专职安全检查工程师，工区设专职安全员，工班设兼职安全员，各作业点设有“共青团安全监督岗”和“党员建岗创区”活动。9.1.3根据施组和工程实际情况，编制详细的安全操作规程、细则，并制定切实可行的安全技术措施，分发至工班，组织逐条学习、落实，抓好“安全五同时”（即：在计划、布置、检查、总结、评比生产的同时，计划、布置、检查、总结、评比安全工作）和“三级安全教育”。9.1.4严格执行交接班制度，坚持工前讲安全、工中检查安全、工后评安全的“三工制”活动。坚持每周一的安全活动日活动。9.1.5每一工序开工前，做出详细的施工方案和实施措施，及时做好施工技术及安全工作的交底，并在施工过程中督促检查，严格执行。9.1.6坚持特殊工种持证上岗。9.1.7坚持定期安全检查制度。项目部每月检查一次，工区每半个月检查一次，工班每天检查一次，发现不安全因素，立即指定专人限期整改。9.1.8设立安全专项基金，对安全生产好的个人和班组给予重奖，对违章指挥、违章操作忽视安全的行为给予重罚，对造成安全事故者视其情节严肃处理。931 .1.9全员加强防雷电、防火、防洪等防灾期意识，建立防洪组织，配备消防设施，制订措施和管理制度，并落到实处。减少自然灾害造成损失。9.2安全教育保证措施9.2.1加强安全教育，提高参战员工的安全意识，树立安全第一的思想，培养安全生产所必须具备的操作技能。9.2.2做好职工的定期教育及新工人、变换工种工人、特种作业人员的安全教育，新进场工人（包括民工）未经三级安全教育不得上岗。新工法、新工艺、新设备、新材料及技术难度复杂的作业和危险较大的作业，要进行专门的安全教育，采取可靠的保证措施。9.2.3坚持每同一安全活动日的安全学习活动。9.3安全检查制度措施9.3.1项目经理部要保证检查制度的落实，规定检查时间和参加检查的人员。经理部每月检查一次，作业班组每天检查一次，非定期检查视工程情况进行，在施工准备前、危险性大、季节变化、节假日前后等情况下都要检查。9.3.2对检查中发现的安全问题、安全隐患，要建立登记、整改、消项制度。定人、定措施、定经费、定完成日期，在隐患没有消除前，必须采取可靠的防护措施。如有危及人身安全的险情，立即停止施工，处理合格后方可施工。9.4机械安全保证措施9.4.1施工现场实施机械安全管理及安装验收制度，施工机械、机具和电气设备，在安装前按照安全技术标准进行检测，经检测合格后方可安装，经验收确认状况良好后方可运行。9.4.2车辆驾驶员和各类机械操作员，必须持证上岗，严禁无证操作。对驾驶员、机械操作人员定期进行《安规》教育。严禁酒后驾驶车辆和操作机械，车辆严禁“三超”，禁止使用带“病”的车辆、机械和超负荷运转，并坚持“三查一检”制。9.4.3机械设备在施工现场集中停放。严禁对运转中的机械设备进行检修、保养。机械作业的指挥人员，指挥信号必须准确，操作人员必须听从指挥，严禁违令作业。对机械设备、各种车辆定期检查，对查出的隐患按“三不放过”的原则进行处理，并制定防范措施，防止发生机械伤害事故。全部机械均应分别制定安全操作规程，并挂牌上墙。9.4.4施工用电按《施工现场临时用电安全技术规范》（GJ46-88）要求进行设计、检测。9.5施工安全保证措施9.5.1路基施工安全保证措施（1）施工现场布置符合防火、防爆、防洪、防雷电等安全规定，施工现场设立安全标志。31 （2）加强现场用电管理，确保用电安全。（3）加强爆破器材管理，严格执行相关法律法规确保安全。9.5.2桥涵施工安全保证措施（1）高空作业时要进行必要的防护措施。如挂安全网，系安全绳、安全带等。（2）起重作业应严格执行《建筑机械使用安全技术规程》和《建筑安装工人安全技术操作规程》中的有关规定和要求。（3）使用钢丝绳的机械，在运行中禁止工作人员跨越钢丝绳，用钢丝绳起吊、拖拉重物时，现场人员应远离作业半径，并对钢丝绳进行定期保养，检查更换。（4）基坑开挖按设计边坡分层下挖到符合基底承载力要求的设计高程为止，禁止采用局部开挖深坑，从底层向四周掏土的方法施工。（5）桥梁施工，重点预防高空坠落和物体打击事故，所有高空作业设置安全防护设施，工作人员戴好安全帽，拴好安全绳，严禁重叠作业。十、雨季施工安排项目区雨季集中在8～10月份，对雨季施工项目进行合理安排，并采取相应的雨季施工措施。1）修好施工便道，硬化施工场地，保证晴雨畅通，根据施工场地情况、机械设置防雨棚。施工电路、电器不受雨淋，不受潮，能安全使用。加强与气象部门的联系，做好防洪工作。2）搞好施工现场的排水设施，及时排除工作场地积水。3）搞好临时排水设施，确保施工机械安全。十一、效益分析重锤夯实可通过提高地基土的抗剪强度、改善地基土的压缩特性消除或减少特殊土的不良工程特性。该方法具有施工工艺简单、速度快、适用土质广费用低、效果好等特点。十二、工程实例新疆交通建设（集团）有限责任公司承建的大黄山至奇台高速公路建设项目第四合同段，路线起点桩号K50+300，终点桩号K68+300。路线全长18Km。路基主要工程规模：清理现场75万m2，特殊路基处理：重锤夯实58.1万m2，根据本项目路基工程特点分析，特殊路基处理作为施工的重点，本合同段设计特殊路基处理方式冲击碾压、重锤夯实。厚度大于150cm的Ⅱ级非自重湿陷地基，地基处理方式为重锤夯实。段落如下：重锤夯实：K52+785-K66+098段重锤夯实58.1万m2。31 (三)企业批准工法的文件31 31 31 （四）关键技术鉴定证书（无）另附《关键技术鉴定资料》31 (五)专利证书（无）31 (六)工法工程应用证明经济效益证明31 (七)介绍工法的照片31 夯点布置单点夯坑31 单点夯坑平整场地31 满夯满夯后31 满夯后平整场地满夯后31'