振沖碎石樁工程施工

李琦瑛

1 工程概況

陜北某煤礦位于毛烏素沙漠東南部，灘地、沙丘相間分布，沙地以固定沙、半固定沙為主。地貌單元屬風(fēng)積沙丘，原始地形起伏較大。

該煤礦擬建辦公樓基底存在相對軟弱粉質(zhì)黏土層，場地地層自上而下依次為第四系全新統(tǒng)(Q4)風(fēng)積細(xì)砂，上更新統(tǒng)薩拉烏蘇組(Q3s)細(xì)中砂、粉細(xì)砂，中更新統(tǒng)離石組(Q2l)粉質(zhì)黏土、粉土等，基底為白堊系下統(tǒng)洛河組(K11)砂巖，局部地表為回填細(xì)砂。

施工場地區(qū)域地下水主要為松散層孔隙水及基巖裂隙潛水，地下水穩(wěn)定水位1.10 m～8.40 m，穩(wěn)定水位標(biāo)高1214.50 m～1222.82 m，為弱～中等富水含水層。地下水主要由大氣降水及地表水徑流補給。

依據(jù)當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)、水文地質(zhì)條件及施工環(huán)境，并充分考慮到建筑地基的不均勻沉降，該地基采用振沖碎石樁法處理，樁體填料為規(guī)格40 mm～150 mm的碎石，含泥量不大于5%;樁徑為0.90 m，樁間距為1.80 m，正三角形布置，見圖1。

圖1 振沖碎石樁樁位布置圖

2 工程施工準(zhǔn)備要點

2.1 現(xiàn)場施工用水

由于該煤礦在井巷掘進(jìn)過程中，井壁出水量比較大，而當(dāng)?shù)氐乃Y源卻相對短缺，針對此情況，我單位與甲方以及水保部門共同協(xié)商，提取部分礦井水樣送當(dāng)?shù)貦z測部門檢測，經(jīng)分析，該礦井水可作為振沖碎石樁施工用水。

因此，我單位在施工現(xiàn)場設(shè)置了2座蓄水池，沿施工道路及廠區(qū)規(guī)劃布設(shè)供水管網(wǎng)，配備8條φ200 mm供水管將礦井水接入使用地點，供水管與道路相交處作埋地處理，埋深大于35 cm。如此，既解決了振沖碎石樁施工用水量大的難題，又大大緩解了井下排水壓力，節(jié)約了生活水資源，實現(xiàn)了節(jié)能減排。

2.2 現(xiàn)場臨時用電

施工臨時用電利用甲方提供的箱式變壓器架設(shè)供電線路，采用TN-S配電系統(tǒng)，在施工區(qū)域設(shè)置總配電箱，各施工機(jī)械設(shè)備以及夜間照明分別設(shè)置獨立活動電箱，配電線路則根據(jù)現(xiàn)場布置優(yōu)化敷設(shè)，由專業(yè)電工對整個施工用電系統(tǒng)進(jìn)行檢修與維護(hù)。

2.3 場地泥漿處理

在整個施工場地內(nèi)，根據(jù)現(xiàn)場平面布置與施工先后順序選好臨時集漿池位置，然后在施工區(qū)域內(nèi)挖一條深度及寬度均為1.5 m的泥漿溝通向臨時集漿池，然后在臨時集漿池上架設(shè)大功率排污泵，最后將泥漿排至甲方指定的廢漿污水池。

2.4 施工測量

2.4.1 場地控制網(wǎng)測設(shè)

根據(jù)甲方提供的基準(zhǔn)點，采用全站儀在施工場地以導(dǎo)線形式布測4個～8個控制點，形成施工平面控制網(wǎng)，作為樁位定位的依據(jù)。施工控制點用木樁打入地下，用混凝土加固，木樁上釘小鐵釘作為中心標(biāo)志，小鐵釘頂面施測高程。木樁頂端纏綁紅布條作為標(biāo)識，便于在施工階段復(fù)核并臨時加以保護(hù)。測量控制網(wǎng)測定并經(jīng)自檢合格后提請監(jiān)理、甲方復(fù)驗，復(fù)驗合格后，方可正式使用。

2.4.2 樁位放樣

樁位放樣的關(guān)鍵是保證精度，杜絕錯誤。首先根據(jù)設(shè)計樁位布置圖，對所有樁逐一編號并計算坐標(biāo)，然后利用測定的測量控制網(wǎng)，采用極坐標(biāo)法對樁位進(jìn)行放樣。

3 工程施工質(zhì)量控制

為了確保地基加固效果，控制振沖器施工參數(shù)是保證擠密效果的關(guān)鍵。其次，水、電、填料三個因素的控制，也是影響振沖碎石樁施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

3.1 振沖器施工參數(shù)的控制

1)施工工藝和施工方法應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

2)每0.5 m ～1.0 m 為一提拉段，填料后密實0.5 m，留振時間10 s～20 s。

3)樁位誤差小于50 mm，垂直度不大于1.0%。

4)施工中專人記錄:樁號(順序號)、樁深、填料量，制樁起止時間及水壓、電流、留振時間及異常情況等。

3.2 水的控制

水的控制包括水量和水壓兩個方面。水量的控制就是要求施工中水量充足，使孔內(nèi)充滿水，防止塌孔;水壓在成孔過程中則要求根據(jù)土層軟硬隨時調(diào)節(jié)，原則上軟土層采用低水壓，硬土層采用高水壓。

3.3 電的控制

電的控制則是密實電流和留振時間的控制。為保證樁體質(zhì)量，首先，要求每段樁體的最終加密電流都達(dá)到規(guī)定的密實電流值，密實電流的變化反映擠密程度及效率，當(dāng)電流達(dá)到一定的不變值，表明樁體的密實度接近飽和;第二，留振時間一定要達(dá)到施工控制參數(shù)的要求，不能欠振，留振時間在10 s～20 s。

3.4 填料控制

填料是振沖法施工中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，填料的快慢直接關(guān)系到樁的密實度和經(jīng)濟(jì)效益。所以填料應(yīng)注意以下幾點:1)造孔完畢后稍停數(shù)秒，然后進(jìn)行填料，開始不宜過多，防止堵塞孔口或堵塞返水，以免影響粉砂中的泥土排出。2)填料要把握時機(jī)，控制速度。3)填料的計量，填料計量不僅僅是為成本分析提供依據(jù)，更主要是落實置換量的大小，置換量隨地層地質(zhì)變化而變化，地質(zhì)軟硬不同，置換量也就不同，據(jù)此，即可粗略計算樁體密實度的變化，以便掌握和分析碎石樁的實際情況。

4 施工中遇到的問題及應(yīng)對措施

1)造孔時若遇到軟土地基，采用“先護(hù)壁，后制樁”的施工方法:即在振沖開孔達(dá)到第一層軟弱層時，加適量填料進(jìn)行初步擠振，將填料擠到軟弱層周圍，以加固孔壁，再用同樣的方法處理第二層、第三層等。

2)造孔時，如土層中夾有硬層時，應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行擴(kuò)孔，即在硬層中將振沖器往復(fù)上下多次，使孔徑增大以便于填料。

3)樁體密度不夠時，延長留振時間，增加反插次數(shù)，增大填料量。

4)樁位偏移超標(biāo):避免該問題出現(xiàn)的方法就是應(yīng)使振沖器對準(zhǔn)振位，控制初始下沉速度，保持振沖器懸重狀態(tài)下沉。

5 質(zhì)量檢驗

1)樁身密實度檢驗:樁身密實度應(yīng)滿足重型動力觸探錘擊數(shù)N63.5＞ 10;

2)承載力檢驗:抽取不少于總樁數(shù)2‰的樁，在監(jiān)理單位的見證下，進(jìn)行了復(fù)合地基及單樁承載力平板荷載試驗。單樁承載力不小于180 kPa，復(fù)合地基承載力不小于150 kPa，滿足設(shè)計要求。

6 結(jié)語

不同的地理位置，其地層巖性千變?nèi)f化，而基礎(chǔ)工程又具有一定的隱蔽性。因此，控制工程質(zhì)量，絕對不能簡單的依靠以往施工經(jīng)驗，而必須結(jié)合工程實際，制定詳盡適合的施工方案，積極思考，善于總結(jié)，以不斷提高我們的施工水平。

[1]JGJ 79-2002，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2]《工程地質(zhì)手冊》編委會.工程地質(zhì)手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[3]梁思鋒.振動沖擊碎石樁處理軟基的原理及應(yīng)用[J].山西建筑，2011，37(17):88-89.