淺淡振沖擠密碎石樁施工技術(shù)

淺淡振沖擠密碎石樁施工技術(shù)關(guān)鍵詞振沖擠密碎石樁承載力軟基1.工程概況我公司承建的福州國(guó)際機(jī)場(chǎng)高速公路A8合同段，地處長(zhǎng)樂(lè)沖海積平原地帶，軟土地基長(zhǎng)達(dá)3.09km，地表以下20米范圍內(nèi)為飽和砂土或飽和亞砂土，局部嚴(yán)重液化，工程地質(zhì)差，在外載作用下會(huì)產(chǎn)生一定沉降變形?？紤]以上因素，標(biāo)段內(nèi)全部結(jié)構(gòu)物地基設(shè)計(jì)上都采用振沖擠密碎石樁進(jìn)行加固處理，振密碎石樁單根設(shè)計(jì)孔徑為80cm，最大樁長(zhǎng)15m，總量有63543延米。振沖擠密碎石樁的良好施工質(zhì)量是確保結(jié)構(gòu)物地基穩(wěn)定的關(guān)鍵因素，其施工技術(shù)也就成了本工程項(xiàng)目的控制重點(diǎn)。2.振沖擠密碎石樁工作原理60年代以前，振沖法主要用于加固軟弱砂類土地基，稱之為振沖擠密樁，其后，國(guó)外的工程界對(duì)之加以改造，通過(guò)在樁孔中填入碎石等堅(jiān)硬材料來(lái)置換部分原地基土，以此達(dá)到加固地基的目的。振沖擠密碎石樁是利用能產(chǎn)生水平方向振動(dòng)的管狀設(shè)備，在高壓水流沖切配合下，使地基成孔，然后向孔內(nèi)分批填入碎石等堅(jiān)硬材料，用振沖器將其擠密，形成碎石樁。這樣，一方面碎石樁與地基土形成復(fù)合地基，另一方面，由于填入堅(jiān)硬材料和振沖作用，使原地基土被擠密，原地基土中的水又被壓入碎石樁，故地基土的物理力學(xué)性能得到改善，從而使地基的承載力得以提高，沉降量得以降低。3.振沖擠密碎石樁施工技術(shù)據(jù)了解采用振沖擠密碎石樁方法對(duì)軟基進(jìn)行處理，在福建省高速公路設(shè)計(jì)中還屬首次，項(xiàng)目部技術(shù)人員也沒(méi)有從事這項(xiàng)施工的經(jīng)驗(yàn)，因此我們參考翻閱了有關(guān)振沖擠法施工的資料，從了解這項(xiàng)施工的關(guān)鍵技術(shù)出發(fā)，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，制定了完備的施工方案。3.1機(jī)具設(shè)備選定振沖造孔是振沖擠密碎石樁施工的關(guān)鍵技術(shù)之一，成孔機(jī)具設(shè)備根據(jù)設(shè)計(jì)孔徑、單根樁最大長(zhǎng)度及地質(zhì)狀況等因素而選定；所選用的水泵供水壓力不低于0.5MPa，供水量大于20m3/h；在控制電流操作臺(tái)上，還配備了150A電流表和500V電壓表，主要施工機(jī)具見(jiàn)下表：序號(hào)名稱型號(hào)功率數(shù)量用途1振沖器ZCQ-7575KW1臺(tái)造孔擠密、填料料2汽車吊16T1臺(tái)起落振沖器3水泵JQZ-61--217KW1臺(tái)供振沖水4污水泵JQZ-32--4124KW2臺(tái)排泥漿5潛水泵2.2KW1臺(tái)給水箱供水6水箱6m31個(gè)7裝載機(jī)0.8m31臺(tái)填料3.2施工人員配置根據(jù)振沖造孔及成樁施工過(guò)程，各施工環(huán)節(jié)必須配備專人負(fù)責(zé)，統(tǒng)一指揮，才能保障每根樁施工順利進(jìn)行，按工期安排，我們安排了二班制作業(yè)，其勞力組織見(jiàn)下表序號(hào)工種人數(shù)工作內(nèi)容1孔口指揮2除負(fù)責(zé)孔口外，兼兼管現(xiàn)場(chǎng)2吊車司機(jī)2操縱吊車起落振振沖器3記錄員2現(xiàn)場(chǎng)施工記錄4普通工2排泥漿，拉大繩繩，調(diào)水壓壓5電工2安裝電線，電氣氣維修6填料工16孔口填料，運(yùn)料料7技術(shù)人員1負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)，兼兼管統(tǒng)計(jì)合計(jì)273.3施工方法3.3.1施工前按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诂F(xiàn)場(chǎng)定出孔位，并編號(hào)，將施工用水管路和電路引到現(xiàn)場(chǎng)，安排好施工產(chǎn)生的污水、泥漿的排放設(shè)施。3.3.2根據(jù)樁的平面布置確定施工順序，一般施工順序是“由里向外”或“一邊推向另一邊”，這樣施工有利于擠走部分軟土。3.3.3每根樁施工步驟：振沖成孔清孔填碎石并搗實(shí)3.3.4施工要點(diǎn)：當(dāng)振沖器到達(dá)孔底以上0.5m時(shí)，要將振沖器提出孔口，再放下，如此反復(fù)1~2次，升降速度為5~6m/min，然后將振沖器停在孔底以上0.5m處，開(kāi)始清孔，2min后提出振沖器，準(zhǔn)備填碎石。第一次填料可以多一些。以后每次填料高以不超過(guò)0.5m為宜。當(dāng)電源達(dá)到規(guī)定值時(shí)，應(yīng)穩(wěn)定10~20s再提升，否則應(yīng)繼續(xù)加料振密。3.3.5對(duì)每根樁的電流、水壓、深度和填料高度等參數(shù)作詳細(xì)記錄，以判斷地質(zhì)的變化情況，如變化較大時(shí)，應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)單位取得聯(lián)系，以便對(duì)樁長(zhǎng)作變更調(diào)整。4.質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)振沖擠密碎石樁質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)，常用方法是采用單樁復(fù)核地基承載試驗(yàn)，檢測(cè)樁位確定是按隨機(jī)抽樣的辦法進(jìn)行，檢測(cè)結(jié)果判定是根據(jù)復(fù)合地基在極限設(shè)計(jì)荷載作用下（設(shè)計(jì)應(yīng)力值加上1.5的安全系數(shù)）地基累計(jì)沉降量與承載板直徑之比來(lái)判定是否合格，并繪制Q-S曲線圖來(lái)判定是否存在沉降急劇增大現(xiàn)象。振沖擠密碎石樁施工完成后，現(xiàn)場(chǎng)按以上方法進(jìn)行了檢測(cè)，所檢測(cè)結(jié)果均符合設(shè)計(jì)要求，合格率100%，比設(shè)計(jì)應(yīng)力值提高2倍以上。5.幾點(diǎn)體會(huì)（1）振沖擠密碎石樁是靠水的沖切和電機(jī)振動(dòng)成孔，因此對(duì)水泵的壓力和電機(jī)的功率要有足夠的要求，在正式開(kāi)工前，必須進(jìn)行試樁檢驗(yàn)，試樁根數(shù)不小于10根，以確定電流、電壓及水壓之間必要的施工參數(shù)。（2）在施工過(guò)程中常常出現(xiàn)電機(jī)被燒情況，分析原因，一是沖桿垂直度嚴(yán)重超標(biāo)，二是操作臺(tái)人員操作不當(dāng)造成，因此施工人員在上崗前必須進(jìn)行崗前業(yè)務(wù)培訓(xùn)，熟練操作程序，才能確保施工順利進(jìn)行。（3）碎石規(guī)格控制也是保證成樁質(zhì)量一個(gè)重要前提，進(jìn)場(chǎng)碎石規(guī)格應(yīng)控制在2~5cm之間（過(guò)大粒徑容易使振沖器外殼強(qiáng)烈磨耗），含泥量不應(yīng)超5%，才能保證樁體密實(shí)，提高承載力。（4）成樁施工技術(shù)是保證振沖擠密碎石樁質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一，每次填數(shù)量要根據(jù)地質(zhì)條件而定，砂質(zhì)土控制在0.2m3為宜，填料完成后振沖器要及時(shí)振密，如此反復(fù)進(jìn)行，因此現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員控制成樁質(zhì)量基本原則就是做到“少填多振”，