强夯置换法在建筑地基施工中的应用

崔 晓 龙

(山西机械化建设集团有限公司，山西 太原 030009)

强夯置换法是建筑施工过程中经常应用的一种方法，使用该方法可以加强对地基的控制，使得地基变为强硬状态，对提高地基的整体质量具有重要意义。当前施工建设过程中，包括民用建筑建设、仓库建设和铁路路基建设以及飞机跑道建设等都不同程度应用到了强夯置换法。

1 强夯置换法简介

强夯置换法是在强夯法的基础上发展而来的，从20世纪80年代开始逐渐投入应用。该方法的操作基本步骤是将重量很重的锤子起吊到一定高度，通过使其自由落下，锤子在下落过程中受到重力加速度的影响，其产生的力逐渐增大，最终落到地面，给予地基以一定程度的冲击和振动，在该情况下，地基会出现形变等现象，地基被压缩到一定范围内，同时其强度也会明显提高。但是在高饱和的粘土层施工时，受到其施工特点等的影响，强夯置换法的效果并不稳定，这也是影响其应用推广受到阻碍的重要原因之一。强夯置换加固法应用过程中，首先在夯坑内添加一定数量的石块和碎石等物质，在此基础上，通过强行夯入的方式将碎石和粘土等联系在一起，使其形成一个整体，发挥碎石桩的作用。该类碎石桩一方面可以使得建筑物将负载等向碎石桩处集中，另一方面，也可以通过碎石桩来冲击其下面的土层，对提高碎石桩所在地的地基的整体承载能力等具有重要意义。需要注意的是，应用强夯置换法开展各项操作的过程中，受到冲击作用和粘土性质的影响，粘土中的水分可能并不能及时排出，这就导致强夯置换法的最终效果受到一定的影响，实际上地基处于一种不稳定的状态，影响后续施工建设的顺利开展。

2 强夯置换法分类

一般来说，强夯置换法主要分为两类，分别是桩式置换法和整式置换法。桩式置换法在上文介绍过程中已经提到，其在应用过程中更多是通过强夯的作用，使得碎石等物质和原有的软弱地基结合在一起形成新的复合地基，在此基础上开展各项施工建设，对提高地基的承载能力具有重要作用。该类施工方法在使用过程中使用了隔空分序夯击的方式，使得强夯置换法的动力固结效应明显加强。同时，通过提高地基的紧实程度等，桩体的透水性和密实性等明显提高，对保证地基的承载能力具有重要作用。需要注意的是，应用桩式置换法进行施工的过程中必须加强对置换材料选择的重视，要求置换材料具备一定的硬度，一般以石渣等相对较粗的颗粒骨料为宜，含泥量也应当控制在10%以内，避免其在强夯置换过程中与周边粘土结合出现地基硬度不均匀等问题。

强夯置换法的另一种方法是整式置换法。该类方法在应用过程中，特别是在4 m～10 m深度的土层中，采用了一种相对整体的方式来开展各项建设活动。首先是该类方法会在施工前先将原来的抗剪强度等相对较低的淤泥挤开，转而用整体硬度和透水性等都比较好的碎石来作为新的地基，在此基础上，通过调整其排列位置等，建成承载能力和紧实度等都相对比较高的承重骨架。同时，该类骨架还具有压缩性低等优点，可以有效应用到地基施工过程中，对规避后续施工过程中出现的土地不规则沉降等问题也具有一定的作用。整式置换工作开展过程中，相关人员必须加强对夯击顺序和夯击方法的重视，通过应用二序施工法等方式，及时规避施工过程中出现的各类意外问题，避免扇形布点等对施工造成的不利影响。

3 夯击置换法在建筑地基施工中的应用

3.1 夯击置换法在软土地基处理中的应用

传统软土地基处理主要应用换填垫层法和排水固结法等，受到其施工条件和操作流程等方面的限制，应用过程中需要耗费大量的时间精力，还会增加施工成本，对软土地基最终的处理效果等也会出现一定的问题，影响后续建筑施工的顺利开展，可能导致地基不均匀沉降等问题，影响建筑施工的最终质量。通过应用强夯置换法开展各项施工建设，可以及时对原有的软土地基等进行加固处理，同时通过打造复合地基，可以有效避免传统软土地基施工过程中出现的地基不稳定等问题，同时可以实现对施工场地的废弃砂石等的有效利用，对提高施工整体质量等具有重要意义。在实际施工开展过程中，会通过整平和放线对施工现场的材料铺设方式等进行必要的调整，同时结合施工方案的具体要求来设置相对比较合理的工程参数，在此基础上，通过选择合适的工程类型的填料，工程施工即可按照计划顺利开展，对提高最终的施工质量等具有重要意义。

3.2 强夯置换法在地基加固中的应用

强夯置换法应用于地基加固施工中可以收到理想的施工效果，对提高施工的有效性等具有重要意义。一般来说，主要应用水泥粉煤灰碎石桩法和复合载体夯扩桩等方式来开展对地基的加固工作。通过将水泥、粉煤灰以及石屑等材料混合在一起，按照一定的排列组合顺序对其进行合理组合，可以打造相对比较健全的水泥粉煤灰碎石桩，其彼此之间连接的垫层等也具有一定的合理性，对提高建筑施工的有效性，降低施工造价等具有重要意义。在施工前清理的过程中，应当结合施工的具体情况，综合地质条件等开展各项建设，及时处理砂石等颗粒相对较小的物质。针对施工过程中可能遇到的大块石头等，则需要首先对其进行处理之后再开展各项必要的建设，施工的有效性等可明显提高。需要注意的是，应当将使用材料的颗粒大小和桩间距等控制在合理范围内，避免因为间距过大等对施工造成的影响，提高施工的有效性。利用复合载体夯扩桩开展施工过程中，应当使用专门的夯扩桩机开展各项建设，使用细长锤等工具开展成孔设计，通过连续的锤击等将桩体夯实，保证最后成桩的质量。

3.3 强夯置换法在施工过程中的综合应用

强夯置换法应用到施工过程中，相关人员应当及时结合施工现场的实际情况和建筑建设要求等确定强夯置换法的各项施工参数，将夯锤的重量以及桩体的直径等控制在合理范围内，方便各项施工操作的顺利开展。强夯置换施工开展过程中，首先应当将施工场地的碎石垃圾等清理干净。施工场地清理工作完成之后，及时将夯点的位置表示出来，通过隔点等方式开展具体的建设工作。在准备工作完成之后，工作人员应当及时调整重机的位置，及时开展夯锤位置校对等工作，等各项工作准备到位后即可开展夯锤夯击工作。在夯击过程中，相关人员要及时往夯坑中填埋一定数量的配砂卵石，使得其可以随着夯锤的前进锤击而将夯坑填满，相关人员也应当及时对填坑使用的卵石数量等进行记录，形成完善的记录表格。夯击工作完成之后，应当使用挖掘机对夯点周边的土体等进行处理，对砂石工作面层进行必要的处理工作。在对该夯点的施工完成之后，相关人员再对后续的夯点施工等进行记录测量，重复上面各项操作，推动第二次的强夯置换施工完成。强夯置换法应用结束之后，为保证施工质量，相关人员应当及时对其地基处理效果等进行检测，明确不同位置可能留存的问题和地基承载力问题，推动各项问题及时解决。

4 结语

强夯置换法是在强夯法的基础上发展起来的，随着施工技术的不断完善，在建筑、桥梁及其他施工领域发挥着越来越重要的作用。相关人员必须加强对该问题的重视，明确施工过程中出现的各类问题，结合建筑施工要求开展强夯置换法施工建设，提高最终的施工质量。