振動(dòng)沉管碎石樁在復(fù)合地基處理中的應(yīng)用

易劍輝，郭志輝，余文龍

（湖南航天建筑工程有限公司，長(zhǎng)沙410205）

1 引言

隨著城市工程建設(shè)的發(fā)展，軟弱地基加固處理的方法也越來(lái)越多，振動(dòng)沉管碎石樁由于施工機(jī)械簡(jiǎn)單、便于操作、樁體材料來(lái)源廣泛、工程造價(jià)低、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)，在全國(guó)各地廣泛使用[1]。本工程建（構(gòu)）筑物地處丘陵與灘涂交接地段，屬濱海淤積地貌。根據(jù)工程的使用要求，通過(guò)細(xì)致的沉降分析，進(jìn)而提出技術(shù)可靠、造價(jià)經(jīng)濟(jì)的振動(dòng)沉管碎石樁復(fù)合地基處理方案，并對(duì)其進(jìn)行處理，以滿(mǎn)足場(chǎng)地工后沉降、不均勻沉降等要求。

2 工程概況

臺(tái)山市萬(wàn)方石業(yè)有限公司廠房建設(shè)項(xiàng)目位于臺(tái)山市北陡鎮(zhèn)，為大型石材加工廠房，本場(chǎng)地由北向南分別為1 棟手工加工車(chē)間（高10.65m）、1 棟大切車(chē)間（高10.65m）、5 棟精加工車(chē)間（高11.05m）、1 棟宿舍樓（高21.90m）。其中手工加工車(chē)間、大切車(chē)間、精加工車(chē)間區(qū)域平面尺寸為145.00m×336.00m，各棟建（構(gòu)）筑物占地面積及規(guī)模不等，場(chǎng)地未規(guī)劃有地下室。由于場(chǎng)地下臥淤泥層，沉降變形很大，且完成沉降所需時(shí)間長(zhǎng)，如地基處理不當(dāng)，往往會(huì)造成很大的工后沉降和不均勻沉降，嚴(yán)重影響上部建（構(gòu)）筑物、堆場(chǎng)、道路及管線的正常使用。故本場(chǎng)地決定采用振動(dòng)沉管碎石樁復(fù)合地基處理方案對(duì)地基進(jìn)行處理。

3 工程地質(zhì)、水文條件

場(chǎng)地原為丘陵與灘涂交接地段屬濱海淤積地貌單元、現(xiàn)狀為經(jīng)填土平場(chǎng)而成。場(chǎng)地內(nèi)土（巖）層自上而下有：人工填土層（Qml）的填土層，平均厚度4.18m→沖積土層（Qal）的淤泥層、粉質(zhì)黏土層和中砂層，平均厚度7.56m→殘積型土層（Qe1）的粉質(zhì)黏土層，平均厚度2.00m→基巖全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖和強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。本場(chǎng)地地下水主要為土孔隙潛水，但局部分布有滲透裂隙水，地下水主要受大氣降水和地表徑流補(bǔ)給影響，以蒸發(fā)及側(cè)向徑流為主要排泄途徑。

4 施工方案

4.1 施工設(shè)備

DZJ-90 型振動(dòng)沉管打樁機(jī)（沉樁最大深度：15m，最大沉管直徑：500mm，沉管管靴選用錐形活瓣樁尖）、容量為0.5～1.5m3的裝載機(jī)。

4.2 工藝要求

采用振動(dòng)沉管工藝施工碎石樁，碎石樁直徑500mm，梅花形布置，樁間距1.3m，樁長(zhǎng)要求打穿淤泥進(jìn)入下臥層不少于1.5m，該項(xiàng)目碎石樁數(shù)量共計(jì)304 143m（28 966 根），樁頂鋪設(shè)厚度為50cm 褥墊層。

4.3 工藝步驟

試成樁→場(chǎng)地平整→測(cè)量放線→樁機(jī)就位→振動(dòng)沉管→投料→振動(dòng)提管和反插→補(bǔ)充加料→褥墊層施工→報(bào)表記錄。

4.4 施工方法及技術(shù)措施

施工方法及技術(shù)措施包括以下幾方面：

1）試成樁，確定施工參數(shù)。正式施工前，在工程非主要部位進(jìn)行試成樁，試成樁數(shù)量應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和場(chǎng)地的地質(zhì)條件確定，且不得少于3 根。通過(guò)試成樁確定適合現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)條件的沉管提升速度、每次提升高度、留振時(shí)間、反插深度、控制填碎石量等施工工藝參數(shù)。以指導(dǎo)下一步大規(guī)模振動(dòng)沉管碎石樁的施工[2]。

2）場(chǎng)地平整。在地基處理施工前，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行清理，清除各種雜物、石塊等，再進(jìn)行填土整平至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

3）測(cè)量放線。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定碎石樁施工范圍，準(zhǔn)確放樣出每根樁的樁位。

4）樁機(jī)就位。樁機(jī)就位后合攏錐形活瓣樁尖，樁管向下垂直且使樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位標(biāo)記，垂直向下移動(dòng)樁管使樁尖入土，通過(guò)調(diào)整樁機(jī)塔架保持沉管與地面垂直。

5）振動(dòng)沉管。樁機(jī)就位后，由專(zhuān)人對(duì)樁機(jī)進(jìn)行復(fù)核，位置偏差控制在±50mm 以?xún)?nèi)，沉管垂直度偏差控制在1.5%以?xún)?nèi)。施工前應(yīng)在沉管上做好標(biāo)記，振動(dòng)沉管至設(shè)計(jì)樁底高程[3]。

6）投料。當(dāng)沉管達(dá)到設(shè)計(jì)深度后開(kāi)始進(jìn)行碎石灌注作業(yè)。碎石要求表面粗糙，相對(duì)干凈，硬度高，粒徑15～60mm、含泥量小于10%。首次加料時(shí)，向管內(nèi)一次性加滿(mǎn)骨料，裝載機(jī)每次裝料量必須符合要求。

7）振動(dòng)提管和反插。按試成樁確定的提升速度（1.0m/min）、每次提升高度（1.0～2.0m）、留振時(shí)間（30～60s）和反插深度（0.4～0.5m）進(jìn)行振動(dòng)提管和反插作業(yè)。

8）補(bǔ)充加料。保持地面以下管內(nèi)填料充實(shí)，最終使樁身骨料高出地面0.3～0.5m。

9）褥墊層施工，褥墊層總厚度50cm。樁頂先鋪設(shè)30cm 碎石墊層，再鋪設(shè)一層20cm 高土工格室，土工格室內(nèi)充填碎石。

10）報(bào)表記錄。振動(dòng)沉管碎石樁施工過(guò)程中需設(shè)專(zhuān)人對(duì)其施工參數(shù)進(jìn)行記錄，記錄包括沉管垂直度、沉管深度、碎石用量、沉管提升速度、每次提升高度、留振時(shí)間、反插深度等，參數(shù)記錄要求真實(shí)、準(zhǔn)確。復(fù)合地基、單樁檢測(cè)應(yīng)在成樁施工完成并間歇一定時(shí)間后進(jìn)行，間歇時(shí)間不少于28d。碎石樁樁體密實(shí)度采用重型動(dòng)力觸探進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)量宜為總樁數(shù)的1%～2%，且不得少于3 根。復(fù)合地基承載力宜采用單樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的0.5%，并不得少于3 組。單樁荷載試驗(yàn)的樁數(shù)不宜少于總樁數(shù)的0.5%，并不得少于3 根。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，該項(xiàng)目地基與基礎(chǔ)分部工程已施工完畢，地基子分部工程已通過(guò)驗(yàn)收。臺(tái)山市萬(wàn)方石業(yè)有限公司廠房建設(shè)項(xiàng)目中的手加工車(chē)間、大切車(chē)間與精加工車(chē)間采用振動(dòng)沉管碎石樁進(jìn)行復(fù)合地基處理的應(yīng)用實(shí)踐取得了良好的效果。證明了振動(dòng)沉管碎石樁進(jìn)行復(fù)合地基處理不僅施工方便、技術(shù)可靠、造價(jià)經(jīng)濟(jì)，還能最大限度地保護(hù)周邊環(huán)境。該方案贏得了參建各方的一致好評(píng)，為類(lèi)似工程施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。