强夯设备机械选型浅析

胡健1 ,邓智丹2 ,王珑辚3

摘要：强夯设备在土木工程领域中扮演重要角色，用于改良地基、加固土壤和提高地基承载能力。在工程项目中选择适合的强夯设备是确保施工效果和工程质量的关键因素。本文以东部新区建筑工业化智能制造基地项目为例，对强夯设备的机械选型进行浅析。通过分析工程需求、确定选型指标、了解强夯设备类型以及介绍机械选型方法，旨在为工程项目中的强夯设备选型提供理论依据和实践指导。正确进行强夯设备机械选型有助于提高施工效率，确保工程质量达到预期目标。

关键词：强夯设备；机械选型；选型指标；工程需求

    土木工程领域中，强夯设备被广泛应用于地基处理、土壤加固和地基改良等工程项目中。随着建筑工业化和智能制造发展，强夯设备选型和应用越发重要。选用适合的强夯设备能提高施工效率、降低成本，并确保工程质量达到预期要求。

本文认为在选型过程中要综合考虑地质环境、工程规模、承载能力要求等因素，确定合适的选型指标。此外要了解不同类型强夯设备的特点和适用范围，掌握科学选型方法，有利于做出合理的强夯设备机械选型。

一、工程需求分析

工程需求分析是强夯设备机械选型中的重要环节，通过对工程项目的地质和土壤条件进行评估，确定工程规模、目标和承载能力要求，为选型提供关键信息和依据。需要考虑以下因素：第一，了解地质特征、土层性质、地下水位等因素，评估地基的稳定性和承载能力，以确定强夯设备的选型范围。第二，确定工程项目的规模和施工面积，包括地基面积、深度要求等，以便选择适合的强夯设备类型和规格。第三，根据工程需求和设计要求，确定所需的地基承载能力提升程度，以便选择能满足承载要求的强夯设备。第四，考虑施工现场的环境条件，如有无限制空间、存在障碍物等因素，以确定强夯设备的适应性和施工可行性。第五，根据工程计划和进度要求，评估不同强夯设备的施工效率和生产能力，以确保施工进度的合理安排[1]。通过综合分析和评估上述工程需求因素，为后续选型提供准确指导，确保选用强夯设备满足工程项目需求。

东部新区建筑工业化智能制造基地项目位于成都市东部新区松树湾社区内，距离成都市区约60.0km，距离简阳市约11.0km，场地西侧为成简快速路，红线距成简快速路约25m。项目用地面积约817亩。场地内规划建筑以工业厂房为主，配套建设有少量低—中高层办公用房等配套建筑，未设置地下室。工程区属新华夏系四川盆地沉降带川中褶皱带，构造形迹展布方向为北偏东向，属于龙泉山断褶带和威远旋扭构造特征区域。受地形、岩性、岩相、构造和地质等因素的控制，工程区地下水整体储藏条件较差，根据地下水赋存条件，区内地下水类型主要分为第四系松散堆积层孔隙水及基岩裂隙水两大类型。

二、确定选型指标

首先，设备性能参数。强夯设备的频率和振幅会直接影响到其施工效果和处理能力。需要根据工程需求选择适当的频率和振幅范围。根据工程的地质条件和土壤特性，确定所需的冲击能量和动力要求，以确保强夯设备能够有效处理地基。同时，应考虑设备的结构设计和稳定性，以及相关的控制系统和安全保护装置，确保设备的稳定运行和可靠性。其次，施工效率和生产能力。需要评估强夯设备的施工效率，包括每小时处理的土壤量、施工速度和生产能力等。选型时需考虑项目的工期和进度要求。考虑强夯设备的能耗情况和资源利用效率，选择能够提供高效施工同时降低能源消耗和资源浪费的设备。最后，设备成本和经济性。对比不同品牌和型号的强夯设备价格，考虑设备的质量、性能和售后服务等因素，确定经济合理的购买成本。考虑设备的运输和维护成本，包括运输费用、维修保养费用以及零部件的可获得性等。此外，评估强夯设备的预期使用寿命和折旧情况，考虑长期投资回报和设备的寿命成本[2]。综合考虑上述选型指标，根据工程项目的需求和经济考虑，确定合适的选型指标，以便在后续的选型过程中进行综合评估和比较不同的强夯设备。

三、强夯设备类型

强夯设备根据其工作原理和动力源可以分为多种类型。以下是常见的强夯设备类型：第一，冲击式强夯设备。冲击式强夯设备利用冲击力产生振动效果。通常由液压或气动系统提供冲击力，通过打击击头使地基产生振动。冲击式强夯设备适用于处理较坚硬的土层和岩石，能改善地基的密实度和承载能力。第二，振动式强夯设备。振动式强夯设备通过振动力产生振动效果。振动力通常由振动发生器、偏心轴或振动电机提供。振动式强夯设备能在地基中产生较高的振动频率和振幅，适用于处理较松软的土层，提高地基的密实度和排水性能。第三，混合式强夯设备。混合式强夯设备结合冲击式和振动式的特点[3]。它可以在地基中同时产生冲击力和振动力，兼具冲击和振动效果。混合式强夯设备在处理各种类型的土层时具有较高的适应性和处理效果。

根据东部新区建筑工业化智能制造基地项目情况，考虑到地下水条件较差，强夯设备需要能够在地下水位较高的情况下进行施工。振动式强夯设备在处理含水土层时相对较为适用，因为它能提高土壤的排水性能。由于工程规模较大，可能需要考虑高效施工和较大生产能力的强夯设备。工程区属于新华夏系四川盆地沉降带川中褶皱带，土壤类型可能包括松散堆积层和基岩。这要求选择能适应不同土壤类型的强夯设备，如混合式强夯设备。

四、强夯设备机械选型方法

根据东部新区建筑工业化智能制造基地项目的工程情况，下面是详细的强夯设备机械选型方法：第一，进行全面的地质调查和勘探工作，获取工程区域的地质信息，包括地层结构、土壤类型、地下水位等。通过采集样本、进行试验分析和地质剖面绘制，了解地质条件对施工的影响。第二，详细分析工程项目的特点和要求。考虑工程区域的规模、用途、施工进度要求等因素，确定强夯设备在工程中的具体作用和需求。第三，综合考虑工程区的地质条件和地下水情况，评估不同类型强夯设备的适应性。考虑设备的振动频率、振幅范围、冲击能量等参数，以及其对不同土壤类型和地下水条件的适用性。第四，参考相关的技术标准和规范，如国家和地方规定的施工规范、设备安全标准等。确保选用的强夯设备符合相应的技术要求和安全标准。第五，咨询相关领域的专业技术人员或强夯设备厂家，获取他们的意见和建议。专家和厂家具有丰富的经验和专业知识，可以提供针对该工程情况的具体选型方案。第六，对不同型号和品牌的强夯设备进行综合评估与比较。考虑设备的性能、质量、可靠性、维护保养需求、售后服务等因素，并进行成本效益分析。第七，根据综合评估结果和经济性分析，做出最终的选型决策。选择适应工程需求、适合地质条件和地下水情况的强夯设备，确保选用设备能满足施工要求和质量标准。

结论：在选型过程中要考虑工程区的地质构造、土壤类型、地下水位等因素，以及工程要求和技术标准。选择适应性强、符合标准要求的强夯设备，确保施工质量和安全。强夯设备的选型方法包括地质调查与勘探、工程要求分析、设备适应性评估、技术标准和规范的参考、咨询专家和厂家的意见、综合评估与比较以及成本效益分析。最终的选型决策应综合考虑设备的性能、质量、可靠性、维护保养需求、售后服务以及经济性等因素，选择适合工程需求和地质条件的强夯设备。

参考文献：

[1]李学娟.起重机设置辅助门架作强夯机械在湿陷性黄土地基处理中的适应性研究[J].建筑机械,2022,15(11):115-120.

[2]马宁,尚君辉,卢明.强夯机械夯锤自由落体作业安全控制方法[J].建筑机械化,2022,43(05):67-68.

[3]张军振.高速公路工程采用强夯法进行软基处理的施工工艺[J].工程机械与维修,2022,36(01):232-233.