京昆高速河北省石家庄至冀晋界公路LJ-*合同段
（K52+118~K54+296）
AK0+060-AK0+140
路基强夯首件施工方案
中交二公局******有限公司
************公路LJ-*合同项目经理部
二○一三年十二月
**********************公路LJ-*标 路基开工报告
路基强夯首件施工方案
一、工程简介 1、工程概况
*************公路LJ-*合同段起点位于****************，起点桩号K52+***，路线向南途经*****，止于******，终点里程桩号K55+***，路线全长度3178米，本项目采用双向六车道高速公路标准，设计时速100km/h，整体式路基宽度为33.5m，分离式路基宽度为16.75m，汽车荷载等级采用公路-I级，地震动峰值加速度0.05g，地震基本烈度为Ⅵ度，设计洪水频率：特大桥1/300、其他1/100，其余指标均按现行部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2003)及有关设计规范执行。本合同段路线线位高，地形复杂，U型、V型沟壑众多，其中路基需强夯加固处理面积127615.7m2。 2、地质概况
根据含水岩组岩性、赋水条件，将测区地下水类型划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂缝岩溶水及碎屑岩类孔隙裂隙水两类。
1、第四系松散岩类孔隙水
松散岩类孔隙水，主要存在于小作河河床漫滩和阶地的冲洪积松散堆积物及山区山间沟谷的松散堆积物中。松散堆积物主要由卵（碎）石、圆（角）砾及砂类土组成，并含较多的漂（块）石。厚度5-20米不等,呈中密至密实状，具备良好的储水条件。但由于补给来源受地表水及大气降水的控制，其水位变化较大。至于山间沟谷中的松散岩类孔隙则因其松散堆积物一般厚度小且变化大、产状陡，地下水易于流失而较为贫乏。
2、碳酸盐岩类裂缝岩溶水
区内碳酸盐岩类裂缝岩溶水的含水岩组成为古生代寒武、奥陶系的厚～巨厚层状灰岩、中厚层状灰岩、角砾状灰岩、含燧石结核白云质灰岩等。其岩溶不甚发育，故岩溶裂隙水较为贫乏，且水位埋深较大。从区域资料得知，该地下水为HCO3～Ca·Mg类型水，矿化度小雨1.0g/L，水质良好，对混凝土不具腐蚀性。
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二、编制依据
1、河北省石家庄至冀晋界公路LJ-9合同两阶段施工图纸； 2、建筑地基处理技术规范，JTJ79-2002；
3、河北省高速公路施工标准化管理指南（第1册 路基工程）； 4、进场机械和我公司的类似工程施工经验； 三、编制目的
1、依据设计要求，通过试验段施工，对夯前、夯后的地基土采用观测沉降量值的方法进行检测，验证设计夯击能、夯点间距、夯击遍数是否能满足地基承载力，有效加固深度是否满足设计要求，为本合同段内路基强夯处理提供施工技术参数和指导性施工工艺。
2、路基试夯后，根据夯点沉降及夯坑周围隆起、振动影响范围、孔隙水压力的增长和消散情况，确定合理的强夯夯击次数、每击的夯沉量参数和工艺。
3、熟悉施工运作程序和各种检测手段，使以后工程施工在有序、有效的组织和监督下优质高效进行。 四、试验段的确定
依据我标段现场实际情况，决定选取辛庄互通区AK0+060-AK1+140段为我标段强夯施工的试验段，本段强夯处理面积约4688㎡。此段为清表后填前基础强夯处理。 五、施工准备 1、技术准备
1.1、开工前期、组织相关技术人员学习图纸、学习相关规范，理解设计意图，根据现场实际情况编制施工方案，并对作业班组进行详细的技术和安全交底。
1.2、测量放线
按照设计图纸要求放出路基边坡线、并在路基强夯范围内按照图纸要求布置夯点。白灰标出夯点位置，并编号。 2、人员情况
为了强夯首件施工的顺利进行，保证施工质量，施工时，我部将派质检员、
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安全员、现场技术员、试验员对施工全过程进行监督控制。具体施工人员见下表5-1.施工人员一览表。
表5-1 、施工人员一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 姓名 **** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** 操作工人 职务 生产副经理 工程部部长 质检部长 测量队长 机材部长 质检员 现场技术员 测量员 测量员 安全部长 专职安全员 试验员 8人 主要职责 施工现场负责人 施工技术指导与质量监督管理 强夯施工质量控制 测量队负责人 设备材料负责人 现场施工质量检测 施工质量控制 现场施工测量、 路基边坡位移观测 安全负责人 现场安全监督管理 现场试验检测 施工操作 3、机械准备
拟投入本工程的施工机械见下表5-2
表5-2 、施工机械一览表 设备名称 规格型号 单位 数量 挖机 卡特挖掘机329D 台 2 履带推土机 山推160型 台 2 压路机 27t 台 1 强夯机 抚挖QUY-55 台 1 4、现场准备情况
4.1、施工便道：栾庄大桥主便道至此段路基的支便道已经修筑完成，支便道至作业地点的临时便道修筑完成，施工车辆可以通行。
4.2、此段路基的压实度、宽度在强夯之前必须已经过监理工程师的检验。 4.3、主、副夯点位置已经布置完成。 六、施工工艺 1、工艺原理
强夯法是应用功能转换的原理达到加固地基的目的。具体的说，它是利用起
备注 良好 良好 良好 良好 - 3 -
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重设备将重锤（一般8—40 T），提到一定高度使其自由落下（一般10—40m），给土以强烈的冲击和振动能量。地基土在强大的冲击能的作用下，土体强制压缩或振密；经时效压实，使土体重新固结，从而提高了土的承载力，降低其压缩性、达到加固土体的目的。 2、施工流程
强夯施工工艺流程见下图6-1
施工机具准备 标出夯点位置，并测量场地高程 起重机就位，夯锤置于夯点位置 测量夯前锤顶高程 夯锤起吊到预定高度，夯锤自动脱钩自由下落，测量锤顶高程。 重复上一步骤，按设计规定的控制标准，完成一个夯点的夯击 重复以上步骤，完成第一遍夯击 推土机将夯坑填平，并测量场地高程 规定的间隔时间后 下一遍夯击 满夯
图6-1，强夯施工工艺流程图
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3、夯击参数的初步确定 3.1、施工机械配置
本项目强夯施工采用抚挖QUY-55t带有自动脱钩装置的履带式起重机。夯锤锤重为18t，夯锤底面采用圆形，直径2.25m，（对于粘性土、砂质土、碎石土，锤底面积为3-6㎡），夯锤中对称设置4个上下贯通的气孔。自动脱钩采用开钩法或用付卷筒开钩。 3.2、夯点布置
主副夯击点按照设计图纸要求成梅花形布置,横向间距4米，纵向间距7米，采用逐点夯与满夯相结合的方法，点夯夯击一遍，单点夯击数为6-8击，夯击能量不小于2500KN.m；满夯夯击一遍，单点击数为2击，夯击能量不小于1200KN.m，满夯后锤印搭接上一锤印1/4。 3.3、夯击能量
3.2.1加固深度的计算
加固深度计算采用Menard经验公式： H=a√w.h/10
式中：H：加固土层厚度，m； W：夯锤重，KN； h:落距，m；
a:经验系数，其值在0.4~1.0之间，与土质条件、地下水位、夯击能大小、夯锤底面积等因素有关，设计取值为0.45。
3.2.2夯击能
夯击能量是决定加固深度的参数，设计中考虑单点夯击能与最佳夯击能。单点夯击能就是锤重*落距，加固影响深度按Menard经验公式计算。
最佳夯击能从理论上讲是地基中出现的孔隙水压力达到土的自重压力时的夯击能，它是单点夯击能的总和。对于砂土地基可由观测的孔隙水压力增量随夯击次数增加的变化趋势来决定，当孔隙水压力增量趋于稳定时，所达到的能力即为最佳夯击能。
按照图纸要求，填前基础处理主、副夯击能不小于2500 KN﹒m，施工时，
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主、副夯击能我部将取2500 KN﹒m；满夯夯击能不小于1200KN﹒m，施工时，我部将取1200 KN﹒m。 3.4、落距
根据单击夯击能和锤重确定落距，即 锤重（kN）×落距（m ）=单击夯击能（kN·m）。
首件施工落距如下表：
锤重(kg) 15000 夯击能（kn﹒m） 主、副夯 满夯 1500 落距（m） 主、副夯 17.2 满夯 8.2 2500 3.5、夯击遍数、单点夯击次数
路基填筑高度大于10m，压实时采取强夯补强处理，自下路床顶向下4m强夯一次，最下面一层强夯至原地面距离不小于5m，每层强夯按照设计图纸要求夯击遍数为3遍、第一次为主夯，单点夯击不少于6-8次，第二次为副夯，单点夯击为6-8次，第三次为满夯，单点夯击次2次。具体单点夯击次数应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，并应同时满足下列条件：
3.4.l、最后两击的夯沉量不宜大于50mm； 3.4.2、夯坑周围地面不应发生过大的隆起； 3.4.3、不因夯坑过深而发生提锤困难。 3.6、间隔时间确定
两遍夯击之间应有一定的时间问隔，间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时，可根据地基土的渗透性确定，对于渗透性好的地基可连续夯击，对于渗透性一般的土质，间歇时间为一般采用3～15d。 4、强夯施工步骤
第一步：清理平整施工现场，压实完成的路基要保证大面积平整。 第二步：夯点放线，用石灰或木桩标明第一遍夯点的位置，并测量地面高程； 第三步：强夯设备就位，设备进行调试并调整好机位，按照预定夯击能量调整好夯锤落距，在夯架上做好标记，并将钢丝绳长度调整到预定位置，以便于作业，使夯锤中心对准夯点位置；
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第四步：将夯锤起吊至预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，如锤顶倾斜，提锤后及时将坑底整平；
第五步：重复第三步至第四步，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯实。
第六步：移动位置，进行下一个夯点的夯击，直至完成第一遍全部夯击。 第七步：主夯完成后，静置72h以上，用推土机将夯坑填平，测量夯后的地面高程。
第八步：重新放线定位，按主夯的施工步骤进行第二遍（副夯）的夯击施工。 第九步：副夯完成后，用推土机将夯坑填平，按规定进行最后一遍满夯，夯后测量场地标高。
第十步：使用推土机对强夯地面进行整平，并用27t压路机碾压密实。 5、停夯标准，当出现下列情况之一时可停夯
5.1、当夯坑过深起锤困难时。
5.2、最后两击平均沉降量小于5cm时。 5.3、当夯点周围土挤出隆起过大时。 5.4、发生弹跳现象时。 6、现场监控
6.1、开夯前检查锤重和落距，以确保单击夯击能量符合设计要求； 6.2、强夯施工过程中，按照要求记录下每次夯击时候夯锤重量，落距、夯点间距、填筑路基高度、夯击面积、每坑的夯击点数，并用水准仪检测并记录每锤夯击沉降量。每批夯击完成后，测量场地的夯沉量并做好记录。
6.3、在每遍夯击前，对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正；
6.4、施工期间应对高填方路基边坡的稳定性进行动态监测，如遇险情，则应立即停止施工，另行采取相应措施处理。
施工观测位移桩埋设于路肩下的路基顶面及路堤平台和路堤坡脚外1米位置，每隔50米布置，施工观测频率：一般情况，每10天观测一次，要求雨后1-5天，每天观测一次。变形观测包括水平位移观测及高程观测，使用全站仪进行观测。
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7、施工注意事项
7.1、强夯前应对起重机、滑轮组及脱钩器等全面检查，并进行试吊、试夯，一切正常方可强夯。
7.2、起吊夯锤保持匀速，不得高空长时间停留，严禁急升猛降防锤脱落。停止作业时，将夯锤落至地面。夯锤起吊后，臂杆和夯锤下及附近15m范围内严禁站人。
7.3、施工过程中现场技术人员对各项参数及施工情况进行详细记录。派专人察看现场并做好记录，在满夯完成后（夯机撤走前一天），通知项目办和总监办的相关人员到现场进行质量检查和工程数量的确认。
7.4、强夯施工前，必须对拟强夯场地进行整平，保证强夯机就位和夯锤落地平稳。应清除场地上空和地下障碍物。其清除范围为：单击夯击能在800~2000KN.m时，夯击点距离障碍物水平距离应大于20m，距离地下障碍物的水平距离应大于10m，距离空中障碍物的距离应大于18m。当单击夯击能再增大时，上述安全距离应适当增大。当需要再高压线下作业时，必须满足电力部门的相关要求，并加强安全生产防护措施。
7.5、密切注意夯击中的异常变化，在构造物顶面强夯作业时，加强观察，一旦发现危及构造物的安全时要立即停打，通知驻地办、总监办、管理处、设计人员研究处理。
7.6、路床范围内设计有设计土工格栅的段落，应在铺土工格栅前进行强夯。
7.7、对于正常路基强夯施工，应在相应的施工层面距离两路肩3m范围内进行强夯，距离两路肩3m内不得强夯。
7.8、满夯完成之后测量队及时对本层的强夯范围轮廓线进行平面坐标测量并绘制成图，图中应明确标出路中线和里程桩号、边线、强夯轮廓线及本行基层高程。
7.9、施工中如发现歪锤时，需用填料（或土）将坑底垫平，才能继续施夯。 7.10、如遇夯锤的通气孔堵塞，应立即开通。
7.11、表层土过干（尤其是满夯）应采取增加含水量的措施。 8、施工总结
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试验段完成后应根据强夯施工前后的检测，及时总结施工中发时的问题及
处理措施， 结合对比分析强度效果，写出强夯施工试验段总结报告，报送监理工程师审批，为今后大面积的强夯施工提供依据和经验。强夯试验段总结应从以下几方面进行总结：
1、机械设备的选用和技术参数；
2、夯锤质量、夯击次数、夯锤落距、夯点间距、夯击遍数、沉降量的关系；
3、施工方法的合理性；
4、检测手段的适应性和质量控制方案；
5、正常施工时技术人员、施工人员的配置及施工组织管理。 根据试验段收集的夯击次数，夯击量等数据进行总结，重新确定施工参数，并上报予以审批。 9、质量检测
9.1、夯击遍数不少于3遍，每锤夯击能满足要求、主夯单点夯击6-8次，副夯单点夯击6-8次或由试验段确定的单点夯击次数，每点检测。
9.2、强夯处理夯击点间距放线误差≤5cm。 检验频率：全部检验。检验方法：尺量。 9.3、满夯的搭接不得小于四分之一夯锤直径。 检验频率：全部检验。检验方法：尺量。
9.4、强夯夯坑中心偏移的允许偏差不应大于0.1倍夯锤直径。 检测频率：夯击点数10%。检测方法：尺量 9.5、最后两击沉降差不大于50mm；
检测频率：每点检测；检测方法：水准检测； 9.6.夯坑周围地面不应发生过大的隆起。 七、质量保证措施 1、组织机构
建立以项目经理总负责的质量安全管理体系和以项目技术负责人负责的质检、试验、测量三个质量保证体系，贯彻GB/T1900～ISO9000 《质量管理和质量保证》标准等一系列现代企业制度，形成项目经理质量总负责、技术负责人质
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量总把关、质量检验工程师专职监察的内部质量监督组织保证机构。强化岗位责任制，完善技术管理，确保检查项目工程质量全部合格。质量保证组织机构图框如图6-1所示。
组 长：***
副组长：***、***、***
组 员：***、***、***、***、***、***、***、***。
图6-1 质量保证机构图框
2、质量保证措施
2.1、建立三级质量保证体系，即技术员自检、项目部质检员检验和监理工程师抽检。施工过程中对强夯施工的各道工序进行监测，发现问题及时处理。
2.2、施工前，项目部做好对相关施工技术人员和操作人员的技术交底工作，并在施工中贯彻执行。
2.3、做好施工现场排水准备，做好临时排水沟开挖工作，以防雨水浸泡路基。
技术员*** 质检员 *** 工程部 *** 物设部 *** 试验室 *** 测量队 *** 质检部 *** 生产副经理 *** 质检副经理 *** 技术负责人 *** 项目经理 *** 强夯 作业队
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2.4、加强对管理和施工人员的质量教育，不断强化全员质量意识，牢固树立“百年大计，质量第一、”的思想，严格施工质量管理，按施工规范正规化、标准化作业，精心组织、精心施工。
2.5、认真做好试验段的各种原始记录，为以后强夯施工提供宝贵经验。 2.6、作业队进场之前和作业队签订质量责任状，保证施工质量。 2.7、按设计要求确定夯击路线，无规定时使相邻轴线的夯击间隔时间尽量拉长，特别是当土的含水量较高时。
2.8、夯击时夯锤的气孔要畅通，夯锤落地时应基本水平。
2.9、各夯点应放线定位，夯完后检查夯坑位置，发现偏差及漏夯应及时纠正。强夯施工时应对每一夯击点的单夯夯击能量、夯击次数和每次夯沉量等进行详细记录。
2.10、夯坑周围没有过大隆起和不因夯坑过深发生拔锤困难的前提下，应连续贯入设计单点击数。
2.11、点夯结束进行满夯施工，满夯时锤印要搭接严密，严禁漏击。 2.12、满夯结束后,进行夯后检测工作,并提交强夯检测报告。
2.13、施工纪录包括地面沉降观测、夯坑沉降观测（逐个夯点进行）。每遍夯击完成后，交验施工纪录，由监理工程师和技术主管负责签收后，方可进行下道工序施工。
2.14、检测夯坑压实后，压实度能否达到要求。 八、安全施工
1、强夯施工安全组织机构
项目经理部成立以项目经理为组长的安全生产施工领导小组，全面负责安全生产工作；明确一名副总经理分管此分项的安全生产；项目部设立专职安全员；各施工班组、部门配置兼职安全员，由主要负责人担任，具体负责本分项工程的施工安全管理工作。安全组织机构框图如图7-1所示， 2、安全保证措施
2.1、推行安全生产责任制，项目经理为安全生产第一责任人，明确各级人员责任，抓制度落实，抓责任落实，定期检查安全责任落实情况，按照安全目标的实现情况实行奖惩。
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2.2、做好强夯施工安全技术交底工作，使安全意识深入人心。
2.3、试夯前对起重机、滑轮组及脱钩器等全面检查，并进行试吊、试夯，一切正常方可强夯。
生产副经理 *** 项目经理 *** 安全副经理 *** 技术负责人 *** *** *** 安全部 *** 专职安全员** 现场兼职安全员现场兼职安全员现场兼职安全员强夯作业队队长 *** *** 2.4、由于强夯机组高大，稳定性较差，因此对施工场地要求较严，不得软硬不均。
2.5、强夯时有土块石子等飞出，现场人员必须配戴安全帽。吊车上应安装防护网，非施工人员不得进入现场。
2.6、应随时注意检查机具的工作状态，经常维修和保养，发现不安全之处应及时处理。
2.7、施工中应经常性对夯锤、脱钩装置、吊车臂杆和起重索具等关键部位进行检查。发现问题，必须及时采取有效措施。
2.8、强夯施工必须实行统一指挥，各岗位分工明确，各司其职。 2.9、夯锤起落过程中，除起重机司机外，所有人员退到安全线以外。现场工作人员均应戴安全帽。
图7-1、安全组织机构框图 - 12 -
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九、文明、环保施工措施
文明施工、环境保护的原则，严格遵照国家环保政策和建设单位对本工程环境保护的要求，争创“安全生产、文明施工标准”。
1、施工现场做好施工标示牌，注明作业区段、内容及施工负责人。 2、施工过程中禁止私自采摘群众的瓜果蔬菜.
3、在机械施工过程中，要尽量减少噪音、废气、废水及尘埃等污染。以保障人民的健康，运转过程中尘埃过大时要及时洒水。
4、对距离居民区较近的部位要事先做好居住的安抚工作，取得群众的支持，同时减少在夜间强夯，尽量不干扰群众的正常生活。
5、清理施工机械，设备及机械的废水、废油等有害物质以及生活污水，不得直接排放于河流，池塘或其他水域中，也不得倾泻于饮用水源附近的土中，以防污染水源和土壤，废水运出施工场地集中排放于当地环保部门指定地点。
6、施工前做好场地临时排水系统。 7、对施工便道进行洒水，尽量减少扬尘。
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