强夯机在曹妃甸地基施工中的应用

强夯机现广泛适用于工业与民用建筑、仓库、路基、机场及码头等地基加固处理的强夯施工作业。我国地域广阔，地质条件千差万别，地质条件不同对地基的处理也不同，现以曹妃甸工程为案例，介绍强夯机的应用。

曹妃甸原是一片滩地，不是优良的深水港，工程施工采用吹土法，即在用大型吹沙船清理航道的同时，采用管道或者直接喷射的方法，将沙土喷到岸上做出人工岛。此种方法现在在人工岛及港口建设上的应用越来越广泛。由于吹填土位于近海，含有黏性较大的土颗粒，以至土中的水很难排除，即使表面经过蒸发龟裂，下面仍处于流塑状态。这种情况通常采用管桩来加强地基，但这样造价高而且在没有排除水的情况下桩基也不稳定。而选用夯击后可将地层中水分排除，结合强排水措施，可使地层中的含水量大大降低，再用置换法将石块等硬质土壤填充入沙土中，改善地质的各项指标，并使之成为稳定、可靠的基底。

首先采用喷沙船将航道内沙土喷入人工岛内，距离由远至近，将人工岛内沙土喷至指定高度（见图1）。

然后挖明沟，挖掘长50～100 m的东西向一级排水沟，沟宽2.0～2.5 m，沟深1.0～1.5 m，各沟渠之间再用真空管布置为宽度1～3 m的网状二级排水沟，用抽水机进行强排水。待地面强度达到强夯机可以进入时，进行强夯扰动排水。

采用强夯进行地基处理时，一般要求夯击能在300 kN·m左右，此工程采用宇通重工YTQH300型强夯机将15 t夯锤吊高2 0 m实现。夯击点位置可根据基底平面形状，采用等边三角形（图2）、等腰三角形或正方形布置。

第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5～3.5倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间。以后各遍夯击点间距可适当减小。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距可适当增大。

曹妃甸工程要求夯击能在3 000 kN·m。以宇通重工YTQH300型强夯机为例，夯击10次左右作业就能满足工程要求的夯击能。如果处于吹填管比较远的位置，由于此处含有黏土比较多，透水性能弱，对于夯锤的吸附能力比较强，因此应支龙门架，而且第一遍作业完后应隔3～4周再进行第二遍强夯作业。

部分地坑比较深，需要深层强夯处理时，强夯多伴以置换法（如图3）来进行处理。工法如下：在强夯基坑内用装载机回填入块石、碎石、矿渣、建筑垃圾等坚硬粗颗粒材料作为墩体，一般粒径大于300 mm的颗粒含量不宜超过全重的30%，在墩体上继续提锤进行强夯作业提高土质的致密度，墩坑的深度一般不超过500 mm。当在强夯置换作业时，要考虑地面抬高的影响，第二遍强夯时予以矫正。

采用强夯工法可省去地基沉降等时间，使工期大大缩短，其地基有效加固深度可达到7 m，部分深坑能达到14 m，满足地基处理要求。现在强夯工法越来越普及，尤其在西北地区，强夯工法能有效地改变地基的力学性能，加速底层土的排水固结，增加被加固土体的有效深度，减少建筑物整体沉降及不均匀的差异沉降。