500kV紫荆变电站地基强夯处理施工技术

黄老师

1.前言 500kV紫荆变电站站址深圳市宝安区铁岗水库以东约400米的山坡上。本站用地面积40778.75 m2，工程最终规模为主变容量4×1500MVA，500kV出线8回，220kV出线16回。站址地形地貌为残丘及丘间洼地，东北高、西南低，东北部丘陵最高高程约为59m左右，西南部场地最低标高约35m左右，整个站址最大高差约24m。根据场地条件及各建构筑物对地基的要求，本工程在填方区采用回填土强夯地基，强夯能根据土层厚度及结构重要性，分为A强夯区、B强夯区，A区填土厚度1～6m，B区填土厚度6～11m。强夯区回填土料以挖方区取得的坡积粉质粘土、残积砾质粘性土为主，并回填有部分全风化岩土，含砾粗砂，韧性差～一般。
　　2.强夯施工工艺
　　本工程强夯施工工序如下: 施工准备——场地平整——高程测量——测量定位——测量复核——夯机就位——第一遍点夯——夯坑填平——测量定位——第二遍点夯——夯坑填平——水准测量——满夯——场地平整——施工结束。
   2.1测量放线
   测量人员按照设计图纸的强夯范围坐标用全站仪精确放点, 施工人员再根据施工夯点布置图用钢尺放出夯点位置, 做好标记, 夯点定位允许偏差不大于 50mm。
   2.2单点强夯施工
   单点强夯施工步骤如下:
   夯机就位——夯锤对中——测量、记录夯锤锤顶标高——提升夯锤至预定高度并使夯锤自由下落——测量夯锤锤顶标高(夯沉量测量——填写原始记录_——直至夯沉量达到设计要求收锤标准——单点夯击完毕后并移至下一夯点。
按上述步骤完成所有的点夯作业。
各遍点夯施工的先后顺序应根据现场夯击、补土等具体情况确定。补土施工应在点夯施工过程中同时进行, 所需土石方可由土方施工单位运至现场, 再用推土机推入夯坑。
　　2.3满夯施工
　　点夯施工完毕后——测量场地标高——补土至交工面标高以上20～30cm, 按设计要求进行满夯施工。在两遍强夯之间和满夯与点夯之间存在施工的间歇期即孔隙水的消散期, 一般情况下不能同时打夯。
　　3.强夯法施工技术方法
　　3.1强夯区域施工测量
　　应根据《场地地基强夯处理平面布置图》的强夯控制点平面示意图、夯点布置与间距要求及夯锤直径，将A强夯区及B强夯区的点夯和满夯的强夯点分别进行规划并编号，编制出强夯点平面布置图。
强夯施工前，将经过审定后的强夯点平面布置图的强夯点位置测设到场地上(包括点夯和满夯) [论文网 www.ap5u.com]，并检查强夯边界线范围是否满足现场实际需要，要否需增加或减少强夯点。用水准仪测量好强夯施工前场地标高及强夯施工后(包括点夯和满夯)的标高，并填写入相关的施工记录内。
　　3.2强夯锤提锤高度计算：
　　强夯的单位夯击能与锤的重量，锤的落下高度，锤底面积（直径）的大小等有关，锤的质量越重，锤的底面积（直径）越小，落下的高度越大，产生的单位夯击能越大。应根据工程的地质情况，所要求达到的地基承载力来选择合适的锤重及锤的底面积，确保工效高，经济好，具体锤底面积和静压力应符合下表：
土的名称
湿陷性黄土
一般粘性土粉土
砂土、碎石土、人工填土煤矸石、矿渣、废石
锤底面积（m2）
4.0～6.0
3.0～4.0
2.0～4.0
锤底压强（KPa）
30～35
35～40
40～45
　　本工程对于夯击能要求为3000kN·m 的点夯采用直径为1.8m，高度为0.94m的钢锤，总重量为m=底面积（3.14×0.92－4×3.14×0.12）×高度0.94m×7900kg/m3 =18吨；1000kN·m的普夯均采用直径为1.8m，高度为0.7m的钢锤，总重量m=底面积（3.14×0.92－4×3.14×0.12）×高度0.4m×密度7900kg/m3 =13.5吨。（钢锤内均开有4个直径为20cm的通气孔）最佳单位夯击能E=M×h  (注：E为夯击能，单位为kN·m；M为锤重，单位为kN；h为锤底至地面的落距，单位为m)。如：3000kN·m夯击能，使用18吨锤时的提锤高度：h=3000/(9.8×18)=17m ；1000kN·m夯击能，使用13.5吨锤时的提锤高度：h=1000/(9.8×13.5)=7.6m
　　3.3试夯和施工参数的确定
　　3.3.1试夯前，与设计人员及现场监理共同确定试夯方案，根据地质钻探报告及工程结构的重要性，拟在站区西北角A1场地处位置内及南面建筑物位置各选择一个20m×25m的范围，按设计强夯点布置要求布点，作为试验区进行试夯和检测，以调整和确定施工参数。
　　3.3.2试夯前，应与工程相关的建设单位、设计单位及监理单位，评估强夯对临近建构筑物的影响。
　　3.3.3通过现场实际试夯及检测，确定强夯施工                                [/td][/tr]                [/table]
参数，包括锤重、落距、单点击数、间隔时间、遍数等，由工程相关各方共同确定强夯相关要求。 3.3.4夯击顺序由内至外进行，A、B强夯区点夯时夯击能达到3000kN·m，每点夯击7～10击，最后两击夯沉量按设计要求在50mm内收锤；点夯完成后进行满夯，夯击能达到1000kN·m，，满夯2～3锤。 3.3.5满夯推平整后测定夯沉后标高，并做好记录，测算出准确夯沉量。
　　3.3.6试夯结果经由监理、设计及建设单位各方确认后，由设计确定整个站区的强夯施工参数。
　　3.4施工注意事项
　　采用强夯法施工前，应对强夯地段一定范围内的地下构筑物的位置及标高等情况进行调查，采取必要的措施保护，以免在强夯施工中造成损坏，同时对地面影响范围内的建筑物进行排查，特别是农村的简易土坯房、片石砌筑的抗震性能较差的房舍进行摸底调查，以免在施工中发生危险。强夯震动的主要影响范围一般为10—20m，在此范围内应采取防震措施，如设置防震沟等，在此范围以外也应注意震动的不利影响(50m以外也有较强的震感)。强夯施工尤其是满夯时，如表土过干，应采取加水措施，增加土的含水量，以防石水四溅、尘土飞扬。夯锤上应设通气孔，如遇堵塞，应立即清理。现场人员必须戴安全帽，超重臂下严禁站人。在强夯施工过程中，应有专人负责监测工作。
　　4.质量保证措施
　　4.1建立由项目经理、技术负责、质量员、施工员以及施工班组长组成的质量保证体系。项目经理要做到靠前指挥、高速运转, 所配备的各类管理人员要业务精、技术好、事业心强, 有较丰富的施工经验, 各施工班组由一些骨干力量组成, 为工程质量合格提供组织保障。
　　4.2施工前对所有施工人员进行技术交底, 施工过程中, 将测量放线、夯锤提升高度、夯位准确性、最后两击平均夯沉量的控制, 做为工程[论文网 www.ap5u.com]质量控制点,设立专职质检员对施工质量进行过程控制, 特别要加强施工班组的质量意识教育, 做好施工过程中的自检抽检工作, 并做好施工记录, 夯坑回填前, 必须对照夯点图对每一夯点逐一检查, 不得遗漏。
　　4.3施工记录要清晰、真实, 项目填写要完备和现范, 不得随意更改。记录内容包括: 夯击能量、夯击区域、夯点编号、夯击遍数、夯点击数、每击夯沉量、最后两击的平均夯沉量、每点总夯沉量、夯点收锤情况等。记录上除记录员签名外, 还要有值班负责人和监理人员签名。及时做好施工过程中有关资料的整理。
　　4.4加强薄弱环节的强夯控制。因超挖、软弱地基换填、临时沟道开挖使得设计的填土厚度和强夯范围发生变化的部位要求测量人员绘制原始地貌图, 待回填完成后, 专门测量放样定位, 根据具体情况制定专门的强夯措施进行特殊处理, 施工人员要重点监控。
　　4.5雨季施工措施。首先应在施工期密切关注气象情况, 尽可能降低因降雨及其它不利天气因素对施工进度的影响。下雨前做到夯坑及时回填,表层碾压, 避免下雨积水, 同时在场内设置临时排水沟及挡水土埂等将积水排出场外, 使地表水不在施工场地内汇集。如下雨造成地面较湿或积水, 应采取必要的抽排水措施, 场地晾干后方可施工。
　　5.结语
　　从此强夯结论看, 按照本施工工艺施工要点进行施工，使得本站土方工程地基处理效果良好,为后期土建施工单位各项工作顺利开展奠定了坚实基础。且500kV紫荆变电站强夯地基处理完成后经历了一年之久的沉降期，站内建构筑物无出现任何因下沉造成的开裂、倾斜等缺陷现象。
参考文献
[1] YSJ209-92，强夯地基技术规程；
[2]JGJ79-2002，建筑地基处理技术规范；
[3]地基处理手册,北京：中国建筑工业出版社；
[4]建筑施工手册 第四版：中国建筑工业出版社。                                [/td][/tr]                [/table]