沿海地区大块石填海地基高能级强夯施工技术实例研究

武卫军 山西机械化建设集团有限公司

1 引言

填海造地基本采用开山石回填，由于爆破开山石大小不均，成分复杂，造成了回填场地不均匀，其中大块石是很主要的一类，因此大块石填方地基将是地基处理中不可回避的问题，这些回填面积大、深度大（一般回填深度在10m左右）的填海陆域都需要进行处理后才能使用。为了满足对地基承载力、压缩模量的要求，在对各项地基处理方案的进度、投资进行综合分析后，本文系统的总结了处理沿海地区大块石填海复杂场地的地基强夯施工技术，其关键技术达到国内先进水平，并已成功运用至地基处理工程中，取得了良好的效果。

2 本文技术特点及案例

2.1 关键技术特点

该技术是将爆破后的开山石一次性抛填入海形成陆域，采用高能级强夯处理，将重锤提升至几十米高处自由落下，夯实地基，将填筑体中的大块石打碎压缩，减小孔隙比，密实场地，提高地基承载力和稳定性，从而达到加固地基土的目的。高能级强夯可以一次性处理填海深度10m左右、最大粒径不大于1500mm的大块石填海地基，能够有效地减少地基沉降，提高地基的承载力，具有处理效果明显、工艺简单、施工速度快、费用低、环保等优点。对地基处理有较好的经济效益和社会效益。主要适用于沿海开山大块石料填海造地形成陆域的地基，填海深度10m左右、承载力和变形要求高的场地。

2.2 应用案例

上述技术被成功用于大连港大窑湾北岸汽车码头物流中心配套码头工程7#泊位地基处理工程中。下面将详细讨论该案例中关键技术细节。

3 该技术关键工艺流程

准备→抛填石料形成陆域→高能级强夯施工→检测验收。

3.1 准备

根据现场的实际情况，编制确实可行的施工方案，提交监理工程师和甲方审核批准。对参与本工程的全部施工人员有针对性地进行技术交底等。

3.2 抛填石料形成陆域

（1）山体爆破，准备料源；（2）抛填石料应选取硬度系数f≥10的岩石,花岗岩、石英岩等。（3）抛填石料主要成分的块石填方地基的最大粒径不宜大于1500mm，块石含量应占抛填石料比重超过80%。（4）沿护岸纵深向大海深处抛填大块石，形成施工通道，标高应符合设计要求。（5）施工通道长50m、宽20m，两侧形成1:1放坡，每隔50m设置一条施工通道，方便大面积回填。（6）施工通道形成后，合理安排自卸汽车沿施工通道向两侧进行抛填推进，形成陆域。（7）陆域形成后，测量陆域标高，满足设计要求。

3.3 高能级强夯施工

表1 高能级强夯施工参数

如表1所示，高能级强夯技术包括：设备进场并组装调试→测量放线→第一遍点夯施工→第二遍点夯施工→第三遍点夯施工→满夯施工→振动碾压施工。具体包括以下几点。

（1）设备进场并组装调试。选用与夯锤质量相匹配的履带式起重机，起重机械为QH550A型，带有自动脱钩器装置、并配备支撑门架，保证强夯施工安全。强夯设备支撑门架经厂家设计计算配置，材料选用16锰钢，门架截面尺寸1m×1m，高度为25.5m，其强度和刚度经试验后，满足12000kN·m能级的强夯施工需要。

（2）测量放线。测量定位施工遵循“从整体至局部，先控制后细部”的原则，在施工前根据施工图纸和现场布设的坐标控制网，采用全站仪测放出夯点的主控制点位置，然后细部用钢卷尺测放出其它夯点，用明显的标志标出夯点中心。

（3）第一遍点夯施工。平整施工场地，测放第一遍夯点的位置，并测量场地高程；起重机就位，夯锤对准夯点位置，将夯锤起吊到预定高度，自动脱钩，使夯锤自由下落夯击土体，重复上述步骤。单点夯击数14击以上，最后连续两击的平均夯沉量≤200mm作为停锤标准（夯击数与夯沉量双向控制）；重复上述工序，完成第一遍全部夯点的夯击；将夯坑推平，并测量场地高程。

（4）第二遍点夯施工。平整施工场地，测放第二遍夯点的位置，并测量场地高程；起重机就位，夯锤对准夯点位置，将夯锤起吊到预定高度，自动脱钩，使夯锤自由下落夯击土体，重复上述步骤。单点夯击数14击以上，最后连续两击的平均夯沉量≤200mm作为停锤标准（夯击数与夯沉量双向控制）；重复上述工序，完成第二遍全部夯点的夯击；将夯坑推平，并测量场地高程。

（5）第三遍点夯施工。平整施工场地，测放第三遍点夯夯点的位置，并测量场地高程；起重机就位，夯锤对准夯点位置，将夯锤起吊到预定高度，自动脱钩，使夯锤自由下落夯击土体，重复上述步骤。单点击数10击，最后连续两击的平均夯沉量≤100mm作为停锤标准（夯击数与夯沉量双向控制）；重复上述工序，完成第三遍夯点的夯击；将夯坑推平，并测量场地高程。

（6）满夯施工。平整场地；测量场地高程，放出满夯基准线；起重机就位，将夯锤置于基准线端；夯击能量为1500kN·m，夯印搭接，且搭接部分不小于夯锤底面积的1/4，每点夯击数2～3击。逐排夯击，完成满夯；平整场地，按10m×10m方格网测量推平地面高程，并计算夯沉量。

（7）碾压施工。满夯完成后，进行场地平整，测放碾压范围；采用激振力为200kN～400kN的振动压路机碾压处理，碾压5～8遍；采用搭接碾压，初压速度按1.5km/h控制，正常碾压速度按2km/h～3km/h控制；完成碾压后，按10m×10m方格网测量推平地面高程，并计算夯沉量,检验和交工验收。

总之，本工程中，大块石回填地基的强夯处理面积约为7.7万平方米，施工中采用12000kN·m能级的强夯进行地基处理，布点形式为5m正方形布置；点夯分三遍完成，一、二遍点夯为单点14击，三遍点夯为单点10击；低能级满夯一遍，夯印搭接1/4。该工程于2016年4月竣工，经第三方检测后地基承载力满足设计要求。

4 结论

综上所述，填海造地为一次性抛填形成，针对这种一次性抛填形成、深度大的地质情况复杂的地基就需要一次性处理好地基，采用高能级强夯技术可以解决场地回填不均匀、回填成分复杂造成的地基承载力不足、处理成本高等问题，该技术优点在于：可节约投资、保证工期，确保工程质量、保护环境，值得在此类工程中推广。