[doc格式] 廈門嵩嶼港區(qū)二期岸壁工程A標段振沖密實施工

1、廈門嵩嶼港區(qū)二期岸壁工程a標段振沖密實施工2009年第5期總第131期福建建筑fuiianarehitecture&constructionno5?2o09vol?l3l廈門嵩嶼港區(qū)二期岸壁工程a標段振沖密實施工羅文英(中交第三航務工程局廈門分公司361000)摘要:振沖法加固砂土地基具有設備簡單,速度快,效果好,施工簡便,投資省的特點.本文以廈門嵩嶼港區(qū)二期岸壁工程a標段碼頭前沿回填砂水下振沖密實處理為工程實例,介紹振沖技術港口工程中的應用.關鍵詞:地基處理水下振沖密實施工工藝中圖分類號:tu753.3文獻標識碼:b文章編號:10046135(2009)05009103vib

2、artiontampingofsectionaquaywallprojectofsongyuportareaofxiamenwenyingluo(xiamenbranchofccccthirdharborengineeringco.,ltd361000)abstract:consolidatingsandfoundationwithvibrationtampingmethodfeaturessimpleequipmentallocation,rapidconstructionprogress,goodresult,easyconstructionprocessandreducedcost.th

3、isarticlegivesabriefintroductionoftheapplicationofvibrationtampingtechniqueintheseaportprojectbyexpoundingourpracticeinsandfoundationinthesection-aquaywallprojectofsongyuportareaofxiamen.keywords:foundationtreatmentunderwatervibroflotationtechniquesofconstruction.1工程概括廈門港嵩嶼港區(qū)二期岸壁工程a標段位于廈門市海滄開發(fā)區(qū)貞庵村,地

4、處廈門灣西岸,九龍江人?？谔?碼頭岸線總長582.6m,碼頭前沿底標高一17.om(以廈門理論最低潮位為基準,下同),碼頭頂面標高+8.2m,設計停靠10萬噸級集裝箱泊位.設計規(guī)定碼頭前沿線50m范圍內(nèi)為水下振沖范圍,碼頭前沿線50m范圍內(nèi)拋砂標高一6.0m的為水上加固密實(振沖后交工標高為一6.5m).2加固方案的確定2.1方案選擇由于軟弱淤泥層較厚,而九龍江口的砂源比較豐富,故采用挖泥船清淤后拋填中粗砂的換填方案.設計要求加固后地基須滿足:標貫擊數(shù)i>20擊(淺層3m18擊);靜力觸探貫入阻力大于6mpa.因為水中回填砂體較為松散,遠不能滿足設計對地基承載力,抗液化能力和總沉

5、降量的要求,因此須對回填砂層進行加固處理.對碼頭工程砂基的處理一般采用強夯或振沖密實的方法.強夯施工期短,但處理深度有限,對碼頭等臨近建筑物影響較大且無法進行水下施工;而振沖密實工藝可克服強夯施工的某些局限性,經(jīng)過認真的方案比較和技術論證,認為采用合適的振沖設備和技術工藝,水下振沖密實方案是可行的.2.2振沖法的基本原理振沖法是利用振動和水沖加固地基的一種方法.雖然振一作者簡介:羅文英,1968年8月出生,工程師,注冊造價工程師(土建),注冊一級建造師(水工).收稿日期:20081229沖法加固砂基在應用方面積累了豐富的經(jīng)驗,但在加密機理的認識和設計理論的研究還處于初級階段,實施方案基本上是根

6、據(jù)已建工程的成功經(jīng)驗或在正式施工前的試驗性施工而確定的.其加固的基本原理一般認為在振沖器的強力振動和壓力水作用下使砂層液化,周圍砂在徑向的一定范圍內(nèi)出現(xiàn)瞬間的結(jié)構(gòu)破壞,抗剪強度降低,砂石顆粒重新排列互相擠密,孑l隙減小,從而提高地基承載力和抗液化能力,達到使砂基礎密實的功效.振沖法在應用方面積累了豐富的實踐經(jīng)驗,但在加密機理的認識和設計理論的開發(fā)方面目前還處于半理論和半經(jīng)驗的狀態(tài),某些設計參數(shù)只能憑工程實際經(jīng)驗選定,又由于本工程為福建省重點建設工程及福建省示范工程,場地復雜,施工中的具體參數(shù)應有試驗進行確定.3試驗區(qū)振沖密實施工換填砂在用挖泥船挖好軟弱淤泥層后由機動駁船乘高潮拋填.經(jīng)檢測,本工

7、程的回填砂為中粗砂,含泥量小于3%,滿足設計含泥量小于5%的要求.振沖前的平均標準貫入擊數(shù)n為6擊,相對密度約為20%40%.采用不加填料的方法進行振沖,即利用回填砂的自行塌陷代替外加填料.施工前先進行振沖試驗,以確定成孔合適的水壓,水量,達到砂層密實時的密實電流和留振時間以及孔位位置,孔距和振沖器型號等技術參數(shù);同時檢驗各種施工機具的性能及適應性以及振沖后效果等.振沖砂正式施工前,根據(jù)設計要求,選擇kpo+074一kpo+164段80m的砂基礎作為試驗段,該試驗段的施工依據(jù)設計擬定的振沖參數(shù)進行振沖.3.1主要技術參數(shù)和設備的選擇3.1.1孔位布置:試驗段振沖砂的平面布置為等邊三角形布置,試

8、驗段間距暫定為3m.3.1.2水壓力及水流量:水壓為400kpa600kpa,水量為2009年5期總第131期羅文英?廈門嵩嶼港區(qū)二期岸壁工程a標段振沖密實施工92200l/min400l/min,密實電流應超過空載電流50a以上.3.1.3振沖器:孔距,振沖器的功率,額定電流是相關且重要的技術參數(shù),取決于所加固地基土質(zhì),加固深度和對密實度的要求等.目前國內(nèi)常用振沖器型號有功率為30kw,75kw和100kw三種,本工程的振沖密實度要求較高,振沖深度較深,因此試驗區(qū)選用功率為100kw的zcq100型振沖器.表1zcqloo型振沖器主要技術參數(shù)3.1.4振沖砂其他施工設備除振沖器外,水上振沖砂

9、所需的船機還有:一艘313t方駁,100kn卷揚機及大小兩套扒桿組成起重船,一套吊管配振沖器zcq一100.陸上振沖砂不需要方駁,直接由打樁機,振沖器,和電控系統(tǒng)組成.考慮到所要振沖的砂層厚度較大,振沖器貫人較難,因此每臺振沖器增設2臺揚程為108m的給水泵及相應的高壓輸水管和電控系統(tǒng)(見水上振沖設備組裝圖),加強供水以加快下沉速率.表2振沖樁施工主要配套設備3.2振沖施工按下列步驟進行3.2.1水上振沖砂的施工工藝步驟3.2.1.1測量控制辦法(1)平面位置控制辦法由于水上作業(yè),為提高施工效率,采用船載gps定位系統(tǒng)控制振沖點的位置.gps接收儀器與振沖器綁定在同一軸線上,并始終保持gps接

10、收器的垂直狀態(tài).用電子手薄與gps接收器相連接,儀器調(diào)試完備復測控制點,精度符合要求后,輸入孔位點的坐標,電子手薄上會顯示出振沖器所在位置與孔位點的相對位置,通過攪錨移船,使振沖器所在的位置與孑l位點位置重合,使之偏差不大于2cm,成孔中心點偏差不大于1/6孔徑(且不大于15cm),方可開始施工.(2)高程控制辦法首先,吊管加工后,應在吊管外側(cè)壁劃好刻度作為標尺.該標尺從吊管底部的振沖器底端為高度起算點,沿吊管的高度方向每20cm劃一刻度,相鄰刻度之間涂紅白相間油漆.振沖施工時,根據(jù)吊管上的標尺在水面處的讀數(shù)及相應的過渡段胸墻處顯示的潮位情況,就可推算振沖器所達到的高程.3.2.1.2施工順序

11、施工前,根據(jù)振沖砂的范圍及振沖點設計要求畫出振沖點位平面布置圖(如振孔位布置示意圖所示).振沖砂施工順序按照振孔位置圖進行施工.為達到較好的振沖效果,采用排孔法進行施工,沿碼頭前沿方向依次成排退打.3.2.1.3單個振沖點的施工步驟(1)振沖器對準加固點.打開水源和電源,水壓和水量采用試驗段確定的參數(shù),并檢查電壓和振沖器的空載電流是否正常.(2)啟動卷揚機.使振沖器以810m/min的速度徐徐沉入砂基,并觀察振沖器電流變化,電流最大值不得超過電機的額定電流.當超過額定電流值時,必須減慢振沖器下沉速度,甚至停止下沉.(3)當振沖器下沉至設計加固深度以上0.5m處時,在這一深度上留振至電流穩(wěn)定大于

12、規(guī)定值后(大約30s).以12m/min的速度提升振沖器.每提升0.5m就留振30s,并觀察振沖器電機電流變化,其密實電流應超過空載電流50a以上表示該深度砂體已經(jīng)擠密,記錄每次提升高度,留振時間和密實電流.由下至上逐段振密,直至樁頂設計標高.(4)二次成孔至設計深度直至完成二次振沖至設計標高.水上振沖砂施工方法見下圖所示.3.3試驗區(qū)施工效果檢驗3.3.1檢測要求:回填砂振沖加固后選用2個點進行現(xiàn)場cpt靜力觸探(連續(xù)測),標準貫人試驗(沿深度方向每2.0m進行一次),各點的孔深同回填砂深度.標貫孔要求在回填砂振沖前后分別進行試驗,檢驗孔要求位于振沖點圍成的三角形單元形心處.載荷板實驗檢驗地

13、基加固后土體的承載能力要求應在每20000m(每區(qū)域不少于2組)地基加固區(qū)域進行1組載荷板實驗,要求地基承載力不小于180kpa.按照使用荷載的級別逐級施加靜力荷載,根據(jù)荷載一沉降關系曲線確定地基的承載能力,計算土體的變形模量.檢驗結(jié)果要求回填砂錐尖阻力6mpa,標貫擊數(shù)i>20擊(淺層3m18擊),達到上述設計要求后才能進行后續(xù)工程的大面積施工.3.3.1檢測結(jié)果按規(guī)范及設計要求在振沖施工完成兩星期后進行標貫及靜力觸探試驗.標貫每2m深做一個點.標貫和靜力觸探試驗的結(jié)果見下表:2009年5期總第131期羅文英?廈門嵩嶼港區(qū)二期岸壁工程a標段振沖密實施工?93?表3標貫試驗成果匯

14、總表表4振沖加固后的靜力觸探試驗成果匯總表從試驗結(jié)果可以看出振沖后的回填砂的標貫平均擊數(shù)和單孔比貫入阻力,土層比貫入阻力均大于設計要求,回填砂振沖的加固效果達到預期目標.3.4施工前拋砂標高控制振沖前后我們分別對砂面標高進行了測量,并對振沖后砂面標高沉降量進行了分析,用振沖后測量的高程點數(shù)據(jù)和振沖前高程點數(shù)據(jù)相疊加進行比較,計算出各個點的沉降量見下表:表5沉降量表序號序號序號序號731.1741.4750.576o.8770.8780.5790.680o.78l0.382o.7831.084058505861.3最大沉降量1.4最小沉降量0.0平均沉降量0.6通過上表的分析可以看出我們拋砂控制

15、時預留1m的沉降量偏于保守,在下一步的施工中我部將預留沉降量定為0.7m.4大面積施工情況4.1在試驗區(qū)標貫及靜力觸探檢測完成后,根據(jù)規(guī)范規(guī)定,設計要求和檢測結(jié)果,認為試驗區(qū)的回填砂振沖工藝的技術參數(shù)和設備選擇符合本工程的實際情況,達到了預期的目標,可以大面積施工.本工程大面積振沖施工完成后,仍采用標準貫入試驗及靜力觸探進行檢測.每100個孑l布置1個標貫孔,沿孔深每問隔1rtl做一個標準貫入試驗,終孔深度同回填砂深度.檢測結(jié)果表明標貫和靜力觸探均滿足設計要求.4.2施工要點4.2.1留振時間應充分.足夠的留振可使砂體更趨”完全液化”.為使孔周圍砂有足夠的振密時間,必要時可復振12次.4.2.

16、2本工程設計沒有給定密實電流規(guī)定值,因此密實電流應是振沖器留振過程中穩(wěn)定下來的電流值,而不是留振過程中的瞬間電流高峰值;留振時應等電流穩(wěn)定后再上提.經(jīng)試驗,100kw振沖器振密程度一般以電流達到密實電流(空載電流加50a)時,可以認為該深度處的砂體已經(jīng)擠密.4.2.3施工時應考慮潮位對振沖密實的影響.由于高潮位時水位以上砂層薄,振沖器較易貫人;而低潮位時水位以上砂層厚,振沖器較難貫入,因此應盡可能選擇在潮位較高的時候施工.4.2.4施工中必須嚴格控制質(zhì)量,保證不漏孑l,不漏振,確保加固效果.如果在施工中發(fā)生底部漏振或電流未達到密實電流的控制值從而造成質(zhì)量事故,在施工后將很難采取補救措施,因為這

17、時上部的砂層已經(jīng)振密,再進行振沖補孔十分困難.5結(jié)束語大面積,大厚度的水下回填砂地基振沖密實施工工藝的應用,使砂基處理的成本降低,工期縮短,工程質(zhì)量得到保證,較大地提高施工生產(chǎn)效率和市場競爭力,該技術在廈門港嵩嶼港區(qū)二期岸壁工程a標段的應用是成功的,經(jīng)濟效益和社會效益顯著,為今后類似工程提供很好的借鑒作用.(上接第95頁)2.6樓板粉刷過厚產(chǎn)生裂縫的防治在澆搗混凝土時,應控制好結(jié)構(gòu)標高和平整度,在找平層粉刷時不能一次性粉刷過厚,應進行分層施工,并做好基層的清理工作.同時在較厚的找平層中增設鋼筋加強網(wǎng)或采用抗裂砂漿等措施進行防止裂縫.2.7嚴格控制板厚及拆模時間安裝模板時嚴格按復核過的測置標高進行控制,并且在澆搗混凝土之前做好標高控制標志線,以保證混凝土板厚達到設計要求.另外,拆模的時間嚴格按同條件養(yǎng)護試塊的強度報告按設計及規(guī)范要求進行控制,拆模應經(jīng)相關人員批準后方可進行.2.8嚴格控制模板的安裝質(zhì)量加強對模板安裝的驗收,杜絕破舊模板的使用,嚴控模板的剛度,對于拼縫未達到規(guī)范要求的應進行修補,避免產(chǎn)生漏漿,以提高混凝土的質(zhì)量,避免產(chǎn)生樓板裂縫.3結(jié)束語影響混凝土表面裂縫的原因很多,做好以上幾點的防治措施