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强夯试验段施工方案

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2020年4月19日
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目 录
1 编制依据 1
2 工程概况 1
3 试验段施工目的 1
4 试验段的选取 2
5 工期安排 2
6 人员、机械设备及检测仪器 2
6.1 人员配置 2
6.2 机械设备配置 3
6.3 测量及试验仪器配置 3
7 施工方法 3
7.1 试夯参数 3
7.2 施工顺序 4
7.3 施工准备 4
7.4 清表及平整 5
7.5 夯点布设 5
7.6 强夯施工 5
7.7 检测及数据采集 7
7.8 施工注意事项 8
7.9 常见问题的处理措施 9
8 质量检验标准及方法 9
9 试验段总结 10
10 质量保证措施 11
11 安全保证措施 11
12 环保水保措施 14
13 文明施工 15

强夯试验段施工方案
1 编制依据
（1）工程施工合同文件
（2）《两阶段施工图设计》及相关设计文件
（3）清河高速公路试验段施工组织设计文件
（4）《公路路基施工技术规范》（JTG F10-200）
（5）《公路工程质量检验评定标准（第一册 土建工程）》（JTG F80/1- ）
（6）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79- ）
（7）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202- ）
（8）《公路土工试验规程》（JTG E40- ）
2 工程概况
清河高速公路试验段起讫桩号为K56+000～K68+922.179，路线全长12.902km，其中路基总长10.115km。试验段沿线主要为湿陷性黄土。根据湿陷性黄土的湿陷程度及分布厚度，结合当地施工经验，湿陷性黄土路段地基处理范围为路堤两侧坡脚2～5m以内；Ⅱ级及Ⅱ级以上自重湿陷性黄土，若无线外构造物及村庄居民影响，地基采用强夯处理。全线强夯处理共18段400216.6m2。
3 试验段施工目的
（1）验证强夯设备的类型是否满足施工需要，包括强夯机具型号、夯锤重量。
（2）确定最佳的机械组合模式。
（3）确定施工参数：夯点间距、每点击数、夯击遍数、夯击能、夯锤落距、每遍夯击间隔时间及夯入度。
（4）验证夯击后湿陷性黄土的湿陷消除程度是否满足设计要求。
（5）确定施工安全、质量的控制方法，以便指导大面积施工。
4 试验段的选取
按照设计图纸要求，结合工程的实际情况，我部拟选K58+540～K58+615段路基基底，作为强夯处理基底的试验段。
（1）该段路基基底处理平均宽度约45m，长度75m，面积约3375m2。
（2）该段地形平坦，便于强夯机械施工。可利用线路左侧泄洪沟排水。
（3）该段路基地质条件具有代表性。根据工程地质资料，该段地表为新黄土，稍湿，稍密～中密，具自重湿陷性，湿陷等级Ⅳ（很严重）。
（4）该段毗邻109国道,交通便利，各种机械设备很容易运输到现场；用电供应利用K58+200处京藏高速顶进桥供电变压器。
5 工期安排
计划 10月24日开始， 11月10日结束，共计17天。因场地土的天然含水量较小，夯后孔隙水消散时间（间隔时间）暂按4天考虑。
6 人员、机械设备及检测仪器
6.1 人员配置
表1 强夯试验段施工人员表
序号
工种
人数
任务分工
1
施工负责人
1
施工组织与协调
2
路基工程师
1
施工现场技术指导
3
技术员
2
现场施工资料搜集与整理
4
试验人员
3
现场试验检测
5
测量人员
3
测量放线及沉降观测
6
安全员
1
安全检查
7
机械操作手
5
机械操作
8
辅助工
3
撒白灰、挂钩及其它辅助工作
合计
19人

6.2 机械设备配置
表2 强夯试验段机械设备表
序号
机械设备名称
规格或型号
数量
性能状态
作业内容
1
履带式起重机
25t
2台
良好
重锤起吊
2
重锤
10t
2个
合格
夯击
3
振动压路机
22t
1台
良好
场地压实
4
挖掘机
PC200
1台
良好
夯坑回填
5
推土机
TY160B
1台
良好
场地整平
6
平地机
PY180
1台
良好
场地整平
合计
8

6.3 测量及试验仪器配置
表3 强夯试验段测量及试验仪器表
序号
仪器名称
规格或型号
数量
检定状态
用途
1
GPS
华测i70
1台
合格
施工放样
2
全站仪
拓普康OS602G
1台
合格
施工放样
3
水准仪
苏一光DSZ2
1台
合格
高程测量
4
灌砂筒
φ150
2个
合格
压实度检测
5
台秤
15kg（1g）
2个
合格
土工试验
6
洛阳铲
φ10cm
2把

取样
7
重型触探仪
63.5kg
1套
合格
土工试验
8
轻型触探仪
10kg
1套
合格
土工试验
合计
11

7 施工方法
7.1 试夯参数
表4 试夯参数表
遍数
单击夯击能
施工参数
停夯标准
第一遍
KN·m
6m×6m正方形布置夯点，暂定单点夯击数8击（以试夯结果为准）
最后两击平均夯沉量按2cm控制
第二遍
KN·m
6m×6m正方形布置夯点，暂定单点夯击数8击（以试夯结果为准）
最后两击平均夯沉量按2cm控制
第三遍（满夯）
800KN·m
夯锤相互搭接1/3夯痕，每点3击

7.2 施工顺序
施工准备→清表及平整→夯点布设→强（点）夯施工→满夯施工→面层平整压实→检测
7.3 施工准备
（1）相关前期试验、测量工作已经完成。应将施工测量控制点引至不受施工干扰的稳固地点。
（2）机械设备进场前应进行检查、维修和保养，保证最佳工作状态。
（3）施工前，应对强夯机械进行安装调试，测试其移动、就位、提锤、脱钩、稳定性等性能，重点对涉及安全的装置进行调试检测工作。
（4）开工前应查明强夯范围内地下的构造物和各种地下管线的位置及标高等，若有影响应进行改移，以免因施工而造成破坏。
（5）对强夯范围内的洞穴、水井、废窑洞、墓穴等，按设计要求进行回填、掩埋处理。
（6）在强夯地段的两边，如果离村庄、管道、构筑物较近，应设减震沟。
7.4 清表及平整
（1）施工前，应清除原地面表层耕植土和相关植被，清表厚度30cm。挖除树根及杂草，并将挖除的表层土集中堆放，以便路基防护或临时占地复耕时利用。施工期间弃土场需作好简易防护，避免水土流失给周围环境造成破坏。
（2）在试验段两侧做好临时排水沟，保证施工场地内不积水。
（3）清表后场地采用压路机稳压，平地机平整，确保夯锤落下后不倾斜。
（4）清表后，对地基土进行标准贯入试验，并检测地表土和地表下5m土的含水量。
7.5 夯点布设
清表后，基底表面需恢复中线。按设计要求用全站仪分次放出夯点位置，并用白灰粉标出，同时测量场地高程。夯点布置图如下：

7.6 强夯施工
强夯施工工序图
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，并测量场地标高
进行下一遍夯击或满夯
间隔规定的时间后

（1）起重机就位，使夯锤对准夯点位置，夯点定位偏差≤5cm。
（2）用水准仪测量夯前锤顶读数。将夯锤吊至预定高度，待夯锤脱钩自由下落后测量夯后锤顶读数，测量每次夯后锤顶读数，做好详细记录，并计算每相邻两次沉降差。如锤顶倾斜，应及时将坑底整平。
（3）重复步骤（2），按设计规定的夯实次数及控制标准，完成一个夯点夯实。收锤标准为按最后两击沉降量平均值不大于2cm控制，而且夯坑周围地面没有明显隆起。否则应增加夯击次数。
（4）重复（1）～（3）完成第一遍全部夯点的夯击。
（5）第一遍主夯完成后，用推土机推平夯坑。跟踪检测孔隙水压力消散情况，静置一段时间后，再用压路机稳压，平地机整平，并测量夯后的地面高程。
（6）重新放线定位，按（1）～（5）完成第二遍全部夯点的夯击。
（7）第二遍主夯点夯击完成后，采用低能量对已夯击场地进行全面积的满夯。
（8）满夯完成后，将场地整平，压路机碾压密实后，测量整平后的标高。
7.7 检测及数据采集
（1）施工完成后，对地基进行检测，若检测结果达不到设计要求，应采取补夯措施达到设计要求为止。
（2）地基承载力：数据分别在强夯前及每遍夯击后采集。最后两击沉降量平均值不大于2cm后，采用轻型触探仪检测夯击面的地基承载力，做好记录，如地基承载力小于设计值，需增加1-2次满夯。
（3）土的含水量：数据分别在强夯前及每遍夯击后采集。主要为确定夯后场地土的孔隙水消散时间。每遍夯击后，用洛阳铲取地表下5m范围内的土样，检测其含水量，并与行夯前时的含水量进行对比。当两个含水量向吻合时，即证明夯后孔隙水已消散。
（4）夯沉量：数据分别在强夯前及每夯击一次后采集。试验主要采集两方面的数据：一是夯击次数与黄土下沉的关系，分别测定不同夯击遍数下的下沉量；二是最后两击下沉量差值满足设计要求时的夯击遍数及累计下沉值。
强夯下沉量的观测：在夯锤就位后利用水准仪测量每个夯点夯锤顶面高程，并在每次夯击后测量夯锤顶面高程，将测量结果记入高程测量表中，并经过高差计算不同夯击遍数的沉降差及总体下沉量。
（5）以上测量数据检测结果应编制汇总表，经过分析夯击遍数对沉降量的影响程度，对强夯试验段的强夯效果做出结论，阐述强夯后地基承载力能否满足设计要求。
7.8 施工注意事项
（1）夯击施工时，宜从路边向路中进行夯击。
（2）场地平整度和表面硬度应满足施工设备安全行走要求，然后进行强夯。
（3）夯坑周围地面不应发生过大的隆起，不因夯坑过深而发生起锤困难。
（4）夯锤上应设通气孔，如遇堵塞，应立即开通。
（5）夯时因有土块、石子飞出，现场人员必须戴安全帽，超重臂下严禁站人。
（6）施工中应有专人负责监测，工作监测内容包括：①开夯前检查夯锤重和落距；以确保单夯击能符合设计要求。②在每遍点夯击前，应对夯点线进行复核，夯完后检查夯点位置，发现偏差或漏夯应及时纠正。③按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击夯沉量。④施工过程中应对各项参数及施工过程进行详细记录。
（7）强夯过程中，当发生严重弹簧现象时立即停止施工，上报并联系设计单位进行处理。
7.9 常见问题的处理措施
由于地基本身的不均匀性和施工过程中受到外界条件的影响，因而在工程中遇到一些反常的现象也是正常的。根据我们以往施工经验，主要有以下几方面应重视：
（1）“土捣”的处理
产生原因：第一遍夯坑过深，引起使第二遍点夯时产生“土捣”。
措施如下：①调整施工工艺；②调整强夯施工参数；③加强排水。
（2）有些夯点在达到规定的夯击次数后，最后两击仍达不到沉降量控制的要求，或在夯击过程中夯坑周围隆起量过大，夯点出现剪切、重塑变形破坏。
措施如下：①将达不到要求的夯点，在平面图上标明，5至7天以后推平，重新补夯，直到达到要求为止②在坑内放置碎石③改用底面积大的夯锤，调整锤击能量和夯击次数。
（3）夯锤无法按规定击数夯击，造成拔锤困难，措施如下：①加强场内排水和降水。②调整夯锤底面积，采用锤底面积大，接地比压力小的夯锤。③调整强夯施工参数。
8 质量检验标准及方法
表5强夯地基质量检验标准
项次
检验项目
质量要求
检验方法
检验数量
主控
项目
锤底面积、锤重
符合设计要求，锤重误差为±100Kg
称重
全数
夯锤落距
符合设计要求，误差为±300mm
钢索设标志
抽查
最后两击的平均夯沉量
符合设计要求
水准仪量测
逐点
地基强度
符合设计要求
原位测试，室内土工试验
按设计要求
地基承载力
符合设计要求
原位测试
施工记录
齐全、准确、清晰
查看
抽查
一般
项目
夯点的夯击次数
符合设计要求
计数法
逐点
夯击遍数及顺序
符合设计要求
计数法
夯点布置及夯点间距偏差
≤500mm
钢尺量测
夯击范围
符合设计要求
钢尺量测
逐遍
前后两遍间歇时间
符合设计要求
检查施工记录
9 试验段总结
试验段完成后应根据强夯施工前后的检测，及时总结施工中发生的问题及处理措施，结合对比分析强夯效果，写出强夯施工试验段总结报告，报送监理工程师和业主，为今后大面积地强夯施工提供经验。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
10 质量保证措施
（1）建立质量管理领导小组，项目经理亲自负责组织领导小组的工作。
（2）落实质量责任终身负责制。项目部各级行政和技术负责人以及各级施工人员层层签定质量包保责任状。
（3）实行质量一票否决制。派具有资质和施工经验的技术人员担任质检工程师，并赋予质检工程师一票否决权力。
（4）对现场施工人员加强质量教育，强化质量意识，开工前技术交底，严格执行规范，分项工程开工前执行先试验再铺开的程序。
（5）加强质量监控，确保规范规定的检验、抽检频率，现场质检的原始资料真实、准确、可靠、不追记。
（6）完备检验手段，派有资质的试验技术人员，组成强干的试验队伍，配备精良齐全的试验仪器，满足工地质量检测和工程试验的需要。
（7）选用先进的机械设备，保证施工连续。
11 安全保证措施
（1）成立由项目经理、生产经理、项目总工、安全总监组成的安全领导小组，其中项目经理为第一责任人，生产经理为安全生产的直接负责人，项目总工程师为技术负责人，安全总监为监督人。专职安全员负责日常安全工作的落实，督促工人按有关安全规定进行生产。
（2）贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，坚持管生产必须管安全的原则，结合我单位的实际情况和本工程的具体特点，组成专职安全员和兼职安全员以及工地机械安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产工作。
（3）施工机械的安全保护措施
①各种机械操作人员和车辆驾驶员，必须取得操作合格证，不准操作与操作证不相符的机械，不得将机械设备交给无本机械设备操作证的人员操作，对机械操作人员建立档案，由设备物资部统一管理。
②施工现场为避免飞石伤人，需做到以下几点：
A.吊机挡风玻璃前要安装防护网，防护网孔间距为15mm×15mm，与挡风玻璃的安装距离为100mm以上。
B.施工区域必须设置明显的警示牌，杜绝非作业人员进入施工现场。
C.测量仪器必须架设在距离夯落点30m以外处。
D.各作业点应保持100m以上的安全距离。
③严禁酒后操作机械，严禁机械带病运转或超负荷运转。
④指挥施工机械作业的人员，必须站在可让人了望的安全地点，并明确规定联络指挥信号。
⑤定期组织对机电设备和车辆等进行安全大检查，对检查中查出的安全问题，按照“四不放过”的原则进行调查处理，制定防范措施，防止机械事故的发生，同时做好安全保养记录。
⑥所有施工机械操作人员和施工人员必须严格遵守各工种的安全操作规程，并认真执行“三必须”、“五不准”。
⑦机械操作人员作业前要认真检查机械的安全装置（含钢丝绳、滑轮、脱钩器等），确保性能正常，安全可靠，方可作业。
⑧作业现场要有专人指挥，禁止混岗作业或交叉作业，在夯锤起落过程中，所有人员必须躲在吊机后侧或安全区域，测量、填料等辅助工作需停止作业。
⑨现场测量人员需在吊钩降落停稳后方可进行测量，挂钩人员要待测量人员撤离后方可趋前挂钩。配合填料的设备在填料结束后需撤离至夯锤点20m之外处。
⑩作业中如果脱钩器失灵，夯锤不能自动脱钩落地，任何人不得从吊臂和夯锤下走动、停留。
作业结束后，所有机械需停置在安全位置。
（4）试验段施工中，现场设专人指挥、调度，确定合适的机械车辆走行路线，并设立明显标志，防止相互干扰碰撞，机械作业要留有安全距离。制定作业程序和运行路线，确保协调施工，安全生产。
（5）强夯作业的施工现场如果对周围居民的房屋及其它设施较近时应设监测点，必要时应采取隔振或防振措施。挖减振沟是减小强夯对周边振动的有效措施。
（6）担任强夯作业的主机，应按照强夯等级的要求经过计算选用。用履带式起重机作主机的，应执行履带式起重机的有关规定。
（7）夯机的作业场地应平整，夯机着地部位应保持水平，当下沉超过100mm时，应重新垫高。夯机在工作状态时，起重臂仰角应置于70°。
（8）变换夯位后，应重新检查夯机，确认稳固可靠，然后再将锤提升100～300mm，检查整机的稳定性，确认可靠后，方可作业。
（9）转移夯点时，夯锤应由辅机协助转移。
（10）夯锤下落后，在吊钩尚未降至夯锤吊环附近前，操作人员不得提前下坑挂钩。从坑中提锤时，严禁挂钩人员站在锤上随锤提升。
（11）当夯坑内有积水或因粘土产生的锤底吸附力增大时，应采取措施排除，不得强行提锤。
（12）当夯锤留有相应的通气孔在作业中出现堵塞现象时，应随时清理。但严禁在锤下进行清理。
（13）作业后，应将夯锤下降，放实在地面上。在非作业时严禁将锤悬挂在空中。
12 环保水保措施
（1）建立健全以项目经理为组长，各业务部室和生产班组为成员的环水保管理组织机构，按照“预防为主、防治结合、综合治理”的原则，认真落实施工期间生态防治和环保措施，对环境保护与水土保持进行全方位控制。
（2）实行环保目标责任制，把环保指标以责任书的形式层层分解到有关单位和个人，并加强每月定期检查和监督整改。
（3）施工人员进场后，立即开展环境保护与水土保持教育，学习环境保护法，明确保护责任，在工地及周边设立环境保护与水土保持宣传牌，并采取相应的奖惩措施，促使施工人员自觉参与生态环境保护。
（4）最大限度地保护施工沿线地表植被、土地和生态环境。在施工期间不准随意砍伐沿线森林资源，属于合同范围内应需砍伐的，先办理砍伐手续。
（5）按照“安全、环保、合理、适用”的原则规划取土场、弃土场、工区、水池、油库等建设用地，尽量使用荒山、荒地。
（6）要做好施工便道和施工场地的防护工作，保护自然景观，减少水土流失。施工便道应尽量使用原有道路，新修便道要尽量少占耕地、少砍伐树木、少破坏植被。
（7）对施工便道经常洒水降尘，土方运输车辆采取篷布封闭。
（8）加强施工管理，实行文明施工，节约材料，控制废弃物产生，废弃物经过处理并送到指定地点掩埋或销毁。
（9）在规定的弃渣场弃渣，弃渣堆砌时应做好坡脚防护再弃渣，以防止洪水期冲走弃渣，形成人为泥流；弃渣要分层夯实，排水要有效顺畅，并做好坡面防护。
（10）施工现场机械含油废水经收集处理后达标排放。生活居住、办公区内，设置污水处理池及化粪池，生活污水经沉淀处理合格后方可排放。
13 文明施工
（1）在机械化施工过程中裸露场地、运输道路，要尽量减少噪音、废气、废水及尘埃等的污染，以保障人民的健康，运转中尘埃过大时要及时洒水除尘。
（2）加强机械设备的维修保养和达标工作，减少机械废气、排烟对大气环境的污染。
（3）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，不得直接排放与河流、池塘或其它水域中，也不得倾泻于饮用水源附近的土地上，以防污染水源和土壤。
（4）加强废旧材料、报废材料的回收管理，多余材料及时回收入库。路基清表后的表层土集中堆放，尽量建少扰动路基边线外的植被，不改变原有的生态环境。
（5）加强检查和监控工作，加强对施工现场扬尘、噪声、振动、废气的监控、监测及检查管理，定期组织有关人员进行环保工作评定。