淺談?wù)駴_碎石樁地基加固中的管理與應(yīng)用

淺談?wù)駴_碎石樁地基加固中的管理與應(yīng)用

摘要：振沖碎石樁加固松軟土地基，形成符合地基或復(fù)合土體，以提高其承載力、增強(qiáng)穩(wěn)定性、減少沉降量，同時還顯著地增強(qiáng)其抗震性能，無論是公路、橋梁、堤壩和房屋等建筑的軟基均可采用振沖碎石樁處理成復(fù)合地基以滿足工程的使用與抗震的要求。本文結(jié)合實(shí)際工程，對振沖碎石樁施工及管理措施進(jìn)行探討，并對這種加固軟土地基的方法在施工中的遇到的經(jīng)驗(yàn)和問題進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：振沖碎石樁軟土地基地基加固

1工程概況

工程基本概況該項(xiàng)目廠區(qū)面積26萬平方米，廠區(qū)建設(shè)分三期進(jìn)行，主要建設(shè)內(nèi)容有：生產(chǎn)車間242880平方米，宿舍樓：3600平方米，食堂、浴池、文化中心7440平方米，辦公樓：7800平方米。

工程地質(zhì)概況該工程場地原為沼澤地，后經(jīng)人工修整后地形平坦，場地地貌為海岸平原。在鉆探揭露深度范圍內(nèi)，地層自上而下為：①素填土：層厚～，層底高程～。②細(xì)砂：層厚～，層底高程-～。③含淤泥粉細(xì)砂：層厚～，層底高程-～-。④粗砂：層厚～，層底高程-～-。⑤全風(fēng)化片麻巖：層厚～，層底高程-～-。⑥強(qiáng)風(fēng)化片麻巖：鉆探揭露層厚～，鉆探揭露層底高程-～-。

該建筑場地為對建筑抗震不利地段，須對素填土、細(xì)砂、含淤泥粉細(xì)砂進(jìn)行加固處理，消除砂土的液化沉陷。當(dāng)治理后地基土承載力滿足設(shè)計(jì)要求時，地基穩(wěn)定，適宜建筑。

地基加固方案該新建場地存在飽和的細(xì)砂和含淤泥粉細(xì)砂，地基的液化等級嚴(yán)重，可采用振沖法對素填土、細(xì)砂、含淤泥粉細(xì)砂進(jìn)行加固處理，消除砂土的液化沉陷，以振沖碎石樁形成的復(fù)合地基為基礎(chǔ)持力層，振沖碎石樁處理到粗砂層。

2振沖碎石樁的施工及質(zhì)量管理

振沖碎石樁試驗(yàn)段施工振沖碎石樁施工前，根據(jù)施工規(guī)范要求施工前須通過試驗(yàn)段的施工，記錄沖孔、清孔、制樁時間和深度、記錄沖水量、水壓、填入碎石量及電流的變化等，驗(yàn)證設(shè)計(jì)參數(shù)和施工控制的有關(guān)參數(shù)，選定科學(xué)合理的技術(shù)參數(shù)作為振沖碎石樁施工的控制指標(biāo)。根據(jù)現(xiàn)場試樁的結(jié)果，需要取得如下的施工技術(shù)參數(shù)：造孔電流、造孔水壓、加密電流、加密水壓、留振時間、填料量和加密段長度等。施工時應(yīng)密切注意對周圍結(jié)構(gòu)物的影響。試樁施工直接在振沖碎石樁施工范圍內(nèi)進(jìn)行布置，根據(jù)振沖碎石樁施工圖設(shè)計(jì)的分區(qū)要求，每區(qū)段振沖碎石樁施工前都必須進(jìn)行試驗(yàn)樁施工。

振沖碎石樁施工程序①清淤、清理場地，平整場地至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高；布置樁位，根據(jù)試樁結(jié)果，確定施工技術(shù)參數(shù)。②放線、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。③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。④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)。⑤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。將振沖器提離孔口～，裝載機(jī)向孔內(nèi)倒石料，每次填料數(shù)量視土質(zhì)條件而定，一般每次填料高度為～。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。⑥關(guān)機(jī)、停水，振沖器移位至下一樁位。⑦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車出運(yùn)至棄土場排放；做好場地整潔，文明施工。⑧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，作為設(shè)計(jì)、監(jiān)理部門質(zhì)量簽認(rèn)的主要依據(jù)。每樁施工均填寫施工記錄表。⑨鋪設(shè)碎石墊層：振沖碎石樁處理完成后，在樁頂上鋪填30cm厚碎石墊層，全部處理范圍均采用20t振動壓路機(jī)重疊輪跡碾壓至少二遍。

振沖碎石樁施工質(zhì)量控制及管理措施

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。

電壓一般為380±20V，并保持穩(wěn)定。電流一般為空載電流加10～15A為加料振密過程中的密實(shí)電流，或?yàn)轭~定電流的90%。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。

填料注意加料不過猛，原則上“少吃多餐”，勤加料，但每批不加得太多。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。避免出現(xiàn)斷樁，縮徑現(xiàn)象。

碎石樁質(zhì)量檢驗(yàn)：振沖碎石樁施工完成四個星期后即可做單樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)，按每300根隨機(jī)抽取1根進(jìn)行檢驗(yàn)，但總數(shù)不得少于3根。樁體密實(shí)度抽查5%；復(fù)合地基承載力抽查5%，采用重Ⅱ型動力觸探測試。碎石樁軟基處理經(jīng)檢測符合有關(guān)規(guī)范及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求后，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)方可轉(zhuǎn)下一道工序。

3施工中的問題及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

在該項(xiàng)目一期工程中的地基處理過程中，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，采用了這樣的地基處理工序：

碎石振沖樁→基礎(chǔ)土方開挖→基礎(chǔ)施工→主體施工→設(shè)備基礎(chǔ)→設(shè)備調(diào)試安裝

這種工序適合基底標(biāo)高與場地標(biāo)高相差不大的情況，在基礎(chǔ)開挖的時候，可以將碎石樁頭少量不密實(shí)部分挖掉。但是由于該工程廠房的杯口基礎(chǔ)基底設(shè)計(jì)標(biāo)高與場平標(biāo)高相差平均接近，部分大型設(shè)備基礎(chǔ)的基底標(biāo)高與場平標(biāo)高相差4m，因此在進(jìn)行基礎(chǔ)土方開挖和設(shè)備基礎(chǔ)開挖的時候的時候，造成大量的密實(shí)部分的碎石樁體也被挖掉，不但影響碎石樁的整體穩(wěn)定性，而且造成了無謂的浪費(fèi)，無形中增加了建筑成本。

汲取了一期工程的經(jīng)驗(yàn)后，通過認(rèn)真的分析和總結(jié)：二期廠房基底標(biāo)高與場平標(biāo)高平均相差4米，局部設(shè)備基礎(chǔ)基底標(biāo)高與場平標(biāo)高相差5米，因此工程部提出工序改進(jìn)方案：首先進(jìn)行廠房基礎(chǔ)及設(shè)備基礎(chǔ)的開挖，開挖深度控制在基底標(biāo)高以上500mm，然后進(jìn)行振沖碎石樁的施工，碎石樁檢測后再進(jìn)行二次開挖至基底標(biāo)高以下300mm，滿鋪300mm碎石墊層后進(jìn)行下一步工序。經(jīng)過分析后，調(diào)整后的方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：①碎石樁頭700-800mm左右的相對不密實(shí)部分在進(jìn)行土方開挖的時候被挖掉，樁頭鋪設(shè)的300mm厚的碎石墊層對樁體起了很好的保護(hù)作用。②相對于原有施工方案而言，由于保證了樁體的整體性，使得碎石樁結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性強(qiáng)于前者。③相對于原方案由于每支碎石樁工程量平均減少米，相當(dāng)于了節(jié)省工程投資，降低地基處理部分工程造價近30%。

該方案得到設(shè)計(jì)單位認(rèn)可后，施工單位按照該方案進(jìn)行施工，不僅在工期內(nèi)保質(zhì)保量完成了振沖樁的施工，而且為業(yè)主節(jié)省投資數(shù)百萬元。

4結(jié)語

振沖法加固軟體地基適用性廣，尤其適用于組