振沖碎石樁的施工工藝及質(zhì)量控制

□周 峰（河南省水利第二工程局）

1.前言

南水北調(diào)中線一期工程總干渠陶岔渠首至沙河南段工程南陽段三標(biāo)的娃娃河渠道倒虹吸工程位于南陽市臥龍區(qū)七里園鄉(xiāng)武莊西200m處，管身出口斜管段、出口閘室段及出口漸變段基礎(chǔ)地基處于第四系上更新統(tǒng)沖湖積層重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土上，土體具有中等膨脹性。為解決中膨脹性土承載力不足且遇滲水膨脹的不良特性，采用振沖碎石樁對該地基進(jìn)行處理，樁的長度以伸到砂礫石層或第三系軟巖為準(zhǔn)。

2.振沖碎石樁施工工藝

2.1 振沖碎石樁的布置形式

娃娃河振沖碎石樁采用等邊三角形布置，樁徑80cm，樁距1.5m，復(fù)合地基承載力特征值280kPa。

2.2 設(shè)備及材料要求

2.2.1 填料：樁體材料采用含泥量≤5%的碎石，粒徑控制在30～100mm，不得含有已風(fēng)化及易腐蝕、軟化的石料。

2.2.2 成樁機(jī)械：振沖碎石樁采用電動振動沉管樁機(jī)成孔，電動振動沉管機(jī)的主要組成部件有樁架框架、絞車、滑輪組、電動振動錘、樁管、吊斗、底盤等，主要技術(shù)性能指標(biāo)：行走速度：96m/h；側(cè)振力：440kN；容許抗拔力：240kN；電動振沖器功率55kW。

2.3 施工程序

2.3.1 場地清理、平整：振沖碎石樁在高于設(shè)計(jì)開挖面1.0m的地面施工，坡面上的樁，在基面上開挖平臺。對施工面的腐蝕土、生活垃圾、建筑垃圾進(jìn)行清理，場地清理的邊線要大于施工的工作面。

2.3.2 開挖排污溝、泵坑及管線布置：供水管、泥漿排污溝、泥漿泵坑、電纜線等管線在不妨礙施工機(jī)械運(yùn)行的前提下進(jìn)行布置。施工場地劃分若干施工作業(yè)區(qū)，各作業(yè)區(qū)之間用土垅、地溝相隔。作業(yè)區(qū)內(nèi)也需挖若干溝渠，使泥漿能流入集漿池，用車輛運(yùn)走，振沖施工時需防止泥水漫流。

2.3.3 樁位放點(diǎn)：按照地基處理圖設(shè)計(jì)的樁位、間距、數(shù)量，從已定好的2個軸線控制點(diǎn)引放定出每一個樁的樁位點(diǎn)，并撒白灰作好標(biāo)識。

2.3.4 機(jī)具定位：測量放線后吊車就位，吊起振沖器，使其豎直、懸空，距地面10～20cm，并讓尖端對準(zhǔn)樁位，檢查水壓、電壓和振沖器電流是否正常。

2.3.5 造孔：開啟高壓清水泵，注入高壓水，開動振沖器，振沖器在壓力沖擊作用和振動作用下豎直貫入地層至設(shè)計(jì)深度。

2.3.6 清孔：造孔完畢后，將振沖器全部吊出后再對準(zhǔn)孔位，保持堅(jiān)直狀態(tài)，貫入孔底，進(jìn)行一次清孔排漿，記錄清孔過程，并根據(jù)實(shí)際成孔排漿情況，確定清孔次數(shù)。

2.3.7 填料、振密、制樁：清孔完畢，控制室改用加密電流，并改變水壓，采取連續(xù)填料，分段振密的制樁方法。由裝載機(jī)向孔內(nèi)倒石料，每次填料數(shù)量視土質(zhì)條件按樁身理論方量值與充盈系數(shù)計(jì)算而定。做好現(xiàn)場施工記錄，嚴(yán)格控制每根樁的碎石充盈系數(shù)，充盈系數(shù)控制在1.05以上。避免先期大后期小的不良現(xiàn)象，以增加樁的均勻性。一般每次填料高度為0.5～0.8m。待石料沉入孔底后，再緩慢下沉振沖器，振密孔底樁體，當(dāng)振沖器工作電流達(dá)到規(guī)定的密實(shí)電流后，留振10～20s。循環(huán)上段工序，進(jìn)行下一段樁體的壓密工作直至孔口，則完成一根樁的制樁過程。

2.3.8 清溝排污：打樁過程中，施工現(xiàn)場安排人力清溝，保證排污網(wǎng)絡(luò)暢通，避免泥漿漫淌，沉淀后的泥漿采用泥漿罐車出運(yùn)至棄土場排放，做好場地整潔，文明施工。

2.3.9 填料記錄：施工過程中通過振沖器上配備的振沖碎石樁施工自動監(jiān)控系統(tǒng)記錄儀，對每段樁體的成孔電流、密實(shí)電流、填料量及留振時間等進(jìn)行現(xiàn)場施工過程的實(shí)時跟蹤記錄，每樁施工均填寫施工記錄表。

振沖碎石樁施工順序見圖1。

圖1 振沖碎石樁施工示意圖

3.檢測

振沖碎石樁施工結(jié)束后，在完工28d后進(jìn)行成樁檢驗(yàn)，檢驗(yàn)時主要對以下項(xiàng)目進(jìn)行檢測：

3.1 樁體密實(shí)度檢測：采用重型動力觸探跟蹤檢測樁體密實(shí)度，密實(shí)樁標(biāo)準(zhǔn)為動力觸探平均貫入10cm的錘擊數(shù)≥7～10擊，小于標(biāo)準(zhǔn)值為不密實(shí)樁。樁體隨機(jī)抽驗(yàn)率為1%～5%，每項(xiàng)試驗(yàn)的樁數(shù)≥3根。

3.2 樁體抗剪強(qiáng)度、承載力及壓縮模量檢測：樁體現(xiàn)場原位試驗(yàn)，檢測數(shù)量不小于樁孔總數(shù)的2%，且≥3根。樁體剪力試驗(yàn)、靜載荷試驗(yàn)的剪力盒、承壓板的直徑與樁體直徑一致。

3.3 樁間土處理效果檢測：樁體現(xiàn)場原位試驗(yàn)，選用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探、動力觸探、十字板剪力試驗(yàn)測定振沖后的標(biāo)貫擊數(shù)、靜探的地層端阻力、側(cè)阻力、動探擊數(shù)以及十字板不排水剪強(qiáng)度的變化。采用鉆探取土器取樣進(jìn)行振沖后土的室內(nèi)物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)。檢測試驗(yàn)方法選擇1～2種進(jìn)行對比試驗(yàn)，土層單項(xiàng)檢測組數(shù)>5組。

4.質(zhì)量檢查與控制標(biāo)準(zhǔn)

4.1 振沖碎石樁位，應(yīng)按施工圖紙要求測定，振沖施工的孔位偏差應(yīng)符合下列規(guī)定：

4.1.1 施工時振沖器噴水中心與孔徑中心偏差不得>5.0cm；

4.1.2 振沖造孔后，成孔中心與施工圖紙定位中心偏差不得>10cm；

4.1.3 造孔完成后的樁頂中心與定位中心偏差不得大于樁孔直徑的0.2倍。

4.2 振沖器貫入土中應(yīng)保持垂直，其偏斜應(yīng)不大于樁長的3%。

4.3 振沖器每貫入1～2m孔段，應(yīng)記錄1次造孔電流、水壓和時間，直至貫入到施工圖紙規(guī)定的完孔深度。

因?yàn)榫频旯芾磉@一專業(yè)有著很強(qiáng)的實(shí)用性以及實(shí)踐性，因此學(xué)生在進(jìn)行這門專業(yè)的課程學(xué)習(xí)過程中，最主要的目的就是在未來的工作過程中可以對酒店管理工作做得更好。但是因?yàn)楫?dāng)今我國很多院校的酒店管理專業(yè)在教學(xué)的過程中都有著很多的問題存在，不僅有著十分復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容，而且隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，以及社會對人才的要求不斷更新，使得這一專業(yè)的教師在進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的過程中也要面臨越來越巨大的挑戰(zhàn)。

4.4 完孔后應(yīng)清孔1～2遍，要求孔口返出泥漿變稀為止。

4.5 填料的加密應(yīng)符合下列要求：

4.5.1 加密電流、留振時間、加密段長及填料數(shù)量，應(yīng)符合試樁選定的參數(shù)；

4.5.2 應(yīng)用電氣自動控制系統(tǒng)控制加密電流和留振時間；

4.5.3 加密必須從孔底開始，逐段向上，中間不得漏振；

4.5.4 加密電流的方式，應(yīng)采用自升式或沖擊式。

4.5.5 孔底以上1～1.5m處填料量應(yīng)為施工圖紙規(guī)定值的2倍，全孔填料充盈系數(shù)應(yīng)>1.05。

4.6 振沖施工開始前，復(fù)核振沖孔位的現(xiàn)場放樣成果，確認(rèn)無誤后，方可開始振沖孔的造孔；振沖造孔和清孔結(jié)束后，對每個振沖孔進(jìn)行孔位、孔深、孔斜和清孔驗(yàn)收。

4.7 振沖填料和加密施工過程中，按試驗(yàn)樁選定的施工參數(shù)，定時進(jìn)行以下項(xiàng)目的檢查和驗(yàn)收：樁位偏移值；檢查記錄各加密度長度及其加密電流值和留振時間；分段抽檢填料的級配和質(zhì)量；檢查記錄各加密段的填入量。

5.質(zhì)量保證措施

5.1 嚴(yán)格控制水壓、電流和振沖器在固定深度位置的留振時間。水量要充足，使孔內(nèi)充滿水，防止塌孔，使制樁工作得以順利進(jìn)行；水壓視土質(zhì)及其強(qiáng)度而定，一般對強(qiáng)度較低的軟土，水壓小一些；對強(qiáng)度較高的土，水壓大些；成孔過程中水壓和水量盡可能大，當(dāng)接近設(shè)計(jì)加固深度時，降低水壓，以免影響樁底以下的土；加料振密過程中水壓和水量均小些。

5.2 電壓控制在380±20V，并保持穩(wěn)定。電流為空載電流加10～15A為加料振密過程中的密實(shí)電流，嚴(yán)禁在超過額定電流的情況下作業(yè)，振沖器在固定深度位置留振時間為10～20s。

5.3 填料時不得過快過多，勤加料，每批不加過多。施工中，每段樁體均做到滿足密實(shí)電流、填料量和留振時間三方面的規(guī)定。當(dāng)達(dá)不到規(guī)定的密實(shí)電流時，向孔內(nèi)繼續(xù)加碎石并振密，直至電流值超過規(guī)定的密實(shí)電流值，以避免出現(xiàn)斷樁、縮徑現(xiàn)象。