振沖碎石樁加固處理軟土地基施工要點(diǎn)淺析

曾思敏廈門路橋游艦港開發(fā)有限公司（361000）

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振沖碎石樁加固處理軟土地基施工要點(diǎn)淺析

曾思敏
廈門路橋游艦港開發(fā)有限公司（361000）

摘要:根據(jù)游艇碼頭淤積的污泥質(zhì)軟基處理情況、工程實(shí)施過程、工程技術(shù)的使用等方面展開了討論。經(jīng)檢驗(yàn)得知，振沖碎石樁技術(shù)在對淤泥質(zhì)軟土地基進(jìn)行處理方面是立竿見影的。

關(guān)鍵詞:振沖碎石樁；游艇碼頭；施工

1工程概況

某游艇碼頭項(xiàng)目面積4萬m2，長278 m，寬468 m。因?yàn)橛瓮Тa頭所在地位地質(zhì)狀況很不好，有厚度非常大淤泥土質(zhì)，所以地基處置采用振沖碎石樁的辦法。首先將表面泥土清理達(dá)到標(biāo)高－8.50 m，然后打設(shè)振沖碎石樁，選用直徑1.2 m碎石樁，正三角形擺設(shè)，樁體中心距離1.7 m。碎石樁透過泥土層、淤泥層、粉狀黏土軟質(zhì)層。工程共計(jì)打設(shè)振沖碎石樁40 194根,總尺寸498 927 m，總共石方量約1 200 000 m3。

2工程地質(zhì)條件

根據(jù)工程勘察報告，游艇碼頭區(qū)域地質(zhì)鉆孔孔口標(biāo)高多在－5.95～－7.78 m，地形平緩，由岸邊向深水域微傾。

依據(jù)已經(jīng)獲取的打眼資料顯示，周圍以內(nèi)的土層從上到下大致都是這樣分部的——淤積的污泥、粉粹的砂粒以及一些黏土等。其中表層淤泥土厚度為7.4～12.8 m,標(biāo)貫擊數(shù)多大于1擊。粉砂層在本地分布廣泛，厚度在0.2～2.2 m。粉質(zhì)黏土層分布均勻，厚度為0.9～4.8 m。粉質(zhì)黏土層下面分別有高度風(fēng)化和中度風(fēng)化綠灰?guī)r、高度風(fēng)化和中度風(fēng)化板巖。

3船機(jī)配備

施工配備2艘3 000 t方駁，1艘5 000 t方駁，1艘7 600 t方駁。選用12臺75 kW振沖器、3臺150 kW振沖器以及與其相匹配的協(xié)助設(shè)備。

4施工工藝

4.1工藝流程

游艇碼頭施工工藝流程見圖1。

圖1施工工藝流程圖

4.2施工準(zhǔn)備

1）石料準(zhǔn)備。石料需提前到場，卸到上料碼頭后方堆場，經(jīng)檢驗(yàn)質(zhì)量和規(guī)格合格后方可使用。

2）石料裝船、運(yùn)輸。在上料碼頭，用鏟車將石料裝船，反鏟挖掘機(jī)在船上配合攤鋪石料，然后運(yùn)至海上施工區(qū)域。

3）設(shè)備組裝準(zhǔn)備。振沖碎石樁海上施工工藝較為復(fù)雜,利用方駁構(gòu)建海上施工平臺、施工機(jī)械加固和船舶壓載配重。方駁上載有振沖器(數(shù)量由船舶情況及樁位布置確定,振沖器組成包括電機(jī)、振頭、減振器、搗桿4 m×5 m、電動機(jī)柜)、發(fā)電機(jī)、潛水泵、履帶吊、下料筒、高壓清水泵、電控柜、啟動柜。

4）測量準(zhǔn)備。在施工之前，測量人員根據(jù)控制點(diǎn)，做好相應(yīng)的施工控制網(wǎng)。根據(jù)實(shí)際需要，準(zhǔn)備足夠的GPS自動定位設(shè)備，掌握相應(yīng)的施工工藝和施工要求及定位方法。

4.3主要施工方法

4.3.1船舶定位

1）測量人員使用GPS確定打設(shè)船施工作業(yè)區(qū)域，下好浮標(biāo)，利用拖輪將打設(shè)船拖到施工區(qū)域，根據(jù)當(dāng)時潮流的流向在GPS定位系統(tǒng)的配合下進(jìn)行下錨駐位。

2）基本駐位完成后，測量人員利用GPS自動定位系統(tǒng),通過測量定位軟件成像顯示進(jìn)行精確駐位。按照即時船位圖像與標(biāo)準(zhǔn)船位圖像位置差，通過電子移船設(shè)備和對講機(jī)指揮各錨纜操作人員調(diào)整船舶方向及角度，直至船位圖像重疊，即精準(zhǔn)駐位。定好樁位，打設(shè)設(shè)備啟動就位，準(zhǔn)備碎石樁打設(shè)施工。

3）上料船就位。上料船駐位時，要注意海上作業(yè)區(qū)域風(fēng)浪情況。上料船?？吭诖蛟O(shè)船之前，必須先下外側(cè)錨,掌握好所下錨纜的適當(dāng)長度，緩慢靠近打設(shè)船，并注意不要碰到各種施工設(shè)備。

4.3.2振沖造孔及清孔施工

1）造孔

吊起振沖器對準(zhǔn)樁位，啟動壓力水泵、振沖器，待振沖器運(yùn)行正常后開始造孔。振沖器徐徐貫入土中，直至設(shè)計(jì)的樁底標(biāo)高。造孔過程中應(yīng)保持比較大的水量，以確保成孔的質(zhì)量。由于振沖器與導(dǎo)管之間有橡膠減震器聯(lián)結(jié)，因此導(dǎo)管有稍微偏斜是允許的，但偏斜不能過大，防止振沖器偏離貫入方向。

2）清孔

施工時需清孔2～3次。清孔時設(shè)備提升速度不宜過快，一般控制在1.5 m/min以內(nèi)。在清孔過程中根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況(淤泥層)可外投料2～3鏟，起造孔護(hù)壁及擴(kuò)充孔徑作用，防止縮頸回淤，保證成孔直徑及下料順暢，提高制樁質(zhì)量。

4.3.3加料方式與加密段長度

1）加料方式采用傳統(tǒng)的上出料法和改進(jìn)后的下出料法。其中，下出料法是在造孔基本完成時，上料船應(yīng)及時到達(dá),振沖器造孔至設(shè)計(jì)深度時，向上提高2.0～2.5 m,利用上料船上的挖掘機(jī)向上料斗內(nèi)添加石料，通過吊車副勾將裝料斗送至導(dǎo)桿頂端接料口，石料通過中空導(dǎo)桿的下出料口送至孔底。這種投料方式大大縮短了石料進(jìn)入孔底的行程，石料從中空導(dǎo)桿的頂端進(jìn)料口進(jìn)入導(dǎo)桿，從振沖器上面導(dǎo)桿末端出料口流出，沒有改變石料在振沖器周邊投放方式，因此確保振沖器周邊石料充足，樁體垂直度和連續(xù)性得到保證。

2）振沖樁體的加密段長度。為保證孔內(nèi)有0.5 m加密樁體的加料量,每次提升振沖器應(yīng)在1.5～2.0 m。6 m以下至樁底部分，加密段長度為500 mm。6 m以上至樁頂部分，加密段長度為300 mm。

4.3.4振沖加密

在振沖加密過程中采用連續(xù)填料制樁工藝。制樁時應(yīng)連續(xù)施工，加密從孔底開始，逐段向上，中間不得漏振。

1）加密電流、留振時間、加密段長及填料數(shù)量，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的參數(shù)。

2）應(yīng)用電氣自動控制系統(tǒng)控制加密電流和留振時間、加密電流的方式。

3）加密必須從孔底開始，逐段向上，中間不得漏振。

4）主要施工順序?yàn)椋? m以下至樁底部分，將采用下出料法施工，每延米投料量不小于1.5 m3(1 斗)，加密段長度為500 mm。下出料法可以有效保證樁體完整性，具有投料準(zhǔn)確、施工速度快、樁體連續(xù)均勻、單樁承載力高的特點(diǎn)。6 m以上至樁頂部分，采用上出料法施工，加密段長度控制在300 mm，每延米投料量不小于1.9 m3，累計(jì)投料量不小于12 m3,確保樁間土流泥得到充分置換。

實(shí)踐證明，若淤泥層小于6 m時，傳統(tǒng)的上出料法便于制樁且能保證質(zhì)量，可以提高樁體的約束力，是樁體密實(shí)的一個有力保證。對樁頂部分進(jìn)行反復(fù)振密可確保碎石樁頂部質(zhì)量。樁體施工過程要確保每個加密段都達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方能進(jìn)行下個加密段施工，確保不漏振、不斷樁。

4.4振沖碎石樁施工控制參數(shù)

振沖碎石樁施工控制參數(shù)見表1。

表1振沖碎石樁施工控制參數(shù)

4.5質(zhì)量保證措施

1）施工前,詳細(xì)分析施工場地的巖土工程條件，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)的施工技術(shù)規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn),制定出嚴(yán)密的施工質(zhì)量管理及質(zhì)量保證體系。

2）開工前，對現(xiàn)場技術(shù)人員、施工機(jī)組人員進(jìn)行技術(shù)交底。

3）各施工設(shè)備在施工前,由專業(yè)技工進(jìn)行檢查、維護(hù)，特別要加強(qiáng)對監(jiān)控設(shè)備的檢定。

4）施工中應(yīng)檢查加密電流、留振時間、加密段長度準(zhǔn)確性，注意填料數(shù)量是否滿足設(shè)計(jì)要求。

5）施工中若遇到地質(zhì)條件發(fā)生變化，適當(dāng)調(diào)整施工技術(shù)參數(shù)，確保工程質(zhì)量和施工順利進(jìn)行，并作好技術(shù)記錄。

6）進(jìn)行碎石樁檢測時應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范實(shí)施。

7）建立信息管理系統(tǒng)，對施工、檢測試驗(yàn)中出現(xiàn)的技術(shù)問題及時反饋、解決，對工程進(jìn)行動態(tài)的管理。

5驗(yàn)收檢測

5.1檢測方法

工程樁檢測時樁間土采用標(biāo)準(zhǔn)貫入(N63.5，落距76 cm)測試，樁體采用重型(N63.5，落距76 cm)動力觸探測試。檢測標(biāo)準(zhǔn)均為相對密實(shí)度達(dá)到0.7，且平均動力觸探擊數(shù)不小于7擊。

5.2檢測結(jié)論

游艇碼頭海上振沖碎石樁檢測結(jié)果從整體上看表現(xiàn)出的共性為:深度0～1.0 m區(qū)間樁體動力觸探擊數(shù)較低；1.0～2.0 m區(qū)間樁體動力觸探擊數(shù)較高，基本在10擊左右(個別樁體該層達(dá)到3.0 m深度)；深度2.0～9.0 m區(qū)間樁體動力觸探擊數(shù)大部分在8擊左右；9.0～16.0 m區(qū)間動力觸探擊數(shù)基本呈現(xiàn)隨深度增加而增加，平均擊數(shù)基本不小于7。滿足檢測標(biāo)準(zhǔn)要求。綜上所述，振沖碎石樁施工質(zhì)量合格，符合設(shè)計(jì)要求及規(guī)范規(guī)定。

6結(jié)語

通過對游艇碼頭工程海上振沖碎石樁的檢測情況以及后續(xù)碼頭上部主體施工加載情況的監(jiān)測結(jié)果表明，海上振沖碎石樁技術(shù)在淤泥質(zhì)土地基基礎(chǔ)處理中取得了良好的效果，保證了游艇碼頭工程地基穩(wěn)定安全。