王文宇

(山西省勘察設(shè)計(jì)研究院，山西太原 030013)

1 工程概況

本工程為某市一住宅小區(qū)建設(shè)工程，本工程的樓高一共為7層。在工程場(chǎng)地內(nèi)表層存在雜填土，平均厚度為1.5 m，第二層則為松散粗砂層，平均厚度為5.5 m左右，最下面一層則為密實(shí)卵石層，地下水位的埋深為地表以下2.5 m。如圖1所示為本工程地層分布情況。

圖1 地層分布示意圖

2 處理方案

經(jīng)過(guò)分析，本工程采用的地基處理方案為振沖碎石樁法。碎石樁根據(jù)梅花形進(jìn)行布置，直徑為400 mm，樁長(zhǎng)為6 000 mm，樁的間距應(yīng)控制在1 200 mm。碎石樁中采用的碎石材料應(yīng)將粒徑控制在50 mm以內(nèi)，本工程一共需要布置878根樁。其具體的布置形式如圖2所示。振沖施工采用的機(jī)械為ZCQ-30型振沖器。樁身材料采用級(jí)配良好的碎石進(jìn)行材料試驗(yàn)，填料的粒徑應(yīng)控制在50 mm以內(nèi)，同時(shí)應(yīng)控制泥土的含量不超過(guò)5%，碎石的粒徑應(yīng)控制在50 mm以內(nèi)，同時(shí)碎石應(yīng)滿足質(zhì)地要求，應(yīng)確保有足夠的堅(jiān)硬度，同時(shí)其中不得含有植物、腐殖土以及各種雜物。

3 施工工藝流程

振沖成樁施工流程為:定位→沖孔→成孔→填料振沖→振沖成樁，如圖3所示。

圖2 碎石樁的布置形式

圖3 振沖成樁施工流程

3.1 施工準(zhǔn)備

1)根據(jù)施工要求，準(zhǔn)備好臨時(shí)通道用于施工機(jī)械的進(jìn)場(chǎng)，同時(shí)選取好地點(diǎn)用于平整材料的堆放。

2)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行平整處理，如果地面過(guò)于濕軟，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備無(wú)法正常入場(chǎng)，應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)一層臨時(shí)砂石墊層。

3)根據(jù)要求對(duì)樁孔位置進(jìn)行正確的放線標(biāo)定，同時(shí)確定樁頂高程，并按照順序?qū)哆M(jìn)行編號(hào);在進(jìn)行成孔時(shí)，應(yīng)按照先周邊再中間的順序進(jìn)行，同時(shí)采用跳孔施工的方式進(jìn)行。

3.2 機(jī)具選用及就位

綜合考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況以及施工方案進(jìn)行施工機(jī)械的選擇，本工程主要需要進(jìn)行使用的機(jī)械為ZCQ-30型振沖器，汽車吊以及相應(yīng)的配套機(jī)具。在進(jìn)行振沖法施工時(shí)，主要需要振沖器，同時(shí)還應(yīng)配套行走式起吊裝置，以及泵送給水系統(tǒng)等。

施工機(jī)械準(zhǔn)備好之后，應(yīng)進(jìn)行就位，同時(shí)安裝電流控制箱以及操作臺(tái)接通高壓水泵和壓力管。根據(jù)要求對(duì)施工機(jī)具進(jìn)行檢查，同時(shí)確保水壓和電壓是否符合要求，接著進(jìn)行空載試驗(yàn)。首先應(yīng)啟動(dòng)水泵電機(jī)，然后啟動(dòng)振沖器電機(jī)，待電機(jī)指示燈亮起之后，才可開(kāi)始進(jìn)行正常施工。

3.3 對(duì)樁位

在進(jìn)行振沖器的使用時(shí)，應(yīng)將振沖器精確對(duì)準(zhǔn)樁位，振沖器應(yīng)垂直落下，嚴(yán)禁出現(xiàn)傾斜的問(wèn)題，否則會(huì)導(dǎo)致樁出現(xiàn)偏差甚至引起方向節(jié)的損壞。振沖器對(duì)準(zhǔn)樁位之后應(yīng)再次開(kāi)啟水源和電源，檢查它們是否能夠正常工作。

3.4 振沖成孔

在進(jìn)行振沖器相關(guān)技術(shù)參數(shù)指標(biāo)的確定時(shí)，應(yīng)根據(jù)試樁時(shí)的結(jié)果進(jìn)行確定，包括貫入時(shí)間、深度、電流變化等，設(shè)定好參數(shù)之后才可進(jìn)行施工。正式開(kāi)啟振沖器和吊車，緩慢的降低振沖器，振沖器開(kāi)孔后，應(yīng)在孔口附近進(jìn)行擴(kuò)孔。在振沖器緩慢下降成孔的過(guò)程中，應(yīng)特別注意振劑固壁的環(huán)節(jié)。在振沖下降過(guò)程中，應(yīng)特別控制好下降速度，振沖器應(yīng)緩慢下降，通常速度應(yīng)控制在1 m/min～2 m/min內(nèi)，同時(shí)確保振沖成孔的孔壓均勻保持在60 N/cm2以上。在施工過(guò)程中，可以根據(jù)要求適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行水量的減小，但是必須進(jìn)行停水，否則很有可能會(huì)出現(xiàn)泥沙倒灌入水管中的問(wèn)題。在接近孔底標(biāo)高處應(yīng)適當(dāng)減小水壓。振沖每貫入1 m，就應(yīng)將振沖器提起，進(jìn)行5 s～8 s的懸留振沖，在泥漿溢出之后即可在此降低振沖器進(jìn)行貫入。溢出的泥漿會(huì)流到泥漿池內(nèi)，之后即可用運(yùn)輸車及時(shí)將泥漿運(yùn)走。當(dāng)振沖施工達(dá)到設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高以上30 cm處時(shí)，應(yīng)將振沖器提起，提升速度應(yīng)控制在2 m/min～3 m/min，當(dāng)提升至孔口時(shí)再往下沉至孔底，這樣來(lái)回進(jìn)行1次～2次。此過(guò)程可以起到有效清孔和擴(kuò)孔的目的。

3.5 填料振沖成樁

清孔完成之后，即可采用手推車將碎石填料倒入到孔內(nèi)，接著下放振沖器進(jìn)行振沖擠壓施工。在填料施工過(guò)程中，應(yīng)符合連續(xù)填料的原則，同時(shí)確保多填慢振。通過(guò)多次的反復(fù)填料和振沖以達(dá)到提高碎石填料壓實(shí)度的目的，從而具有足夠強(qiáng)度的樁體。

在進(jìn)行填料振沖時(shí)，應(yīng)將水壓控制在60 N/cm～80 N/cm，留振時(shí)間應(yīng)控制在30 s以上，同時(shí)應(yīng)將密實(shí)電流控制在50 A～60 A。填料振沖成樁施工應(yīng)由密實(shí)電流進(jìn)行質(zhì)量的控制。

4 質(zhì)量控制措施

1)原材料。施工中所采用的原材料應(yīng)確保干凈，在存放過(guò)程中應(yīng)做好防潮措施。原材料的強(qiáng)度和耐磨耗性應(yīng)滿足要求。同時(shí)其表觀應(yīng)滿足有一定棱角的要求。原材料中不得含有軟質(zhì)和其他雜物，一般而言，粒徑應(yīng)控制在20 mm～40 mm之間，同時(shí)含泥量應(yīng)控制在5%以內(nèi)。

2)樁位。樁孔的中心和垂直度應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)，通常中心的偏差不得超過(guò)設(shè)計(jì)的±150 mm，而樁孔的垂直度偏差應(yīng)滿足不超過(guò)1%的要求。

3)樁的直徑和樁長(zhǎng)應(yīng)滿足不少于設(shè)計(jì)值的要求，同時(shí)碎石的填量也應(yīng)不低于設(shè)計(jì)值。

4)在正式振沖成樁之前，應(yīng)先進(jìn)行成樁試驗(yàn)，通常試驗(yàn)樁數(shù)應(yīng)為7根～9根。

5)在正式進(jìn)行振沖成樁時(shí)，應(yīng)根據(jù)成樁試驗(yàn)的結(jié)果，確保正式施工的各個(gè)技術(shù)指標(biāo)參數(shù)，包括樁長(zhǎng)、樁徑、樁間距、碎石灌入量以及試驗(yàn)確定的提升高度和速度、擠壓次數(shù)和留振時(shí)間、電機(jī)的工作電流等，嚴(yán)格按照參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，才能確保振沖施工的連續(xù)進(jìn)行，同時(shí)保證樁體的施工質(zhì)量。

6)當(dāng)進(jìn)行施工機(jī)械就位后，應(yīng)確保起重設(shè)備能夠放置平穩(wěn)，同時(shí)確保導(dǎo)向架和地面能夠保持垂直，通常垂直度的偏差應(yīng)控制在1.5%以內(nèi)。實(shí)際成孔的中心與設(shè)計(jì)樁位之間的偏差應(yīng)控制在50 mm以內(nèi)，樁徑的偏差控制在20 mm以內(nèi)，而樁長(zhǎng)的偏差應(yīng)控制在100 mm以內(nèi)。

7)碎石填料的貫入量應(yīng)不少于設(shè)計(jì)值的95%，如果在填料過(guò)程中，出現(xiàn)無(wú)法下料時(shí)，可以適當(dāng)?shù)耐軆?nèi)添加適當(dāng)?shù)乃源_保能夠順利下料。

5 效果與評(píng)價(jià)

振沖成樁施工完成20 d后，即可進(jìn)行施工效果的檢測(cè)，檢測(cè)的主要內(nèi)容包括成樁的質(zhì)量和處理效果，采用抽樣檢測(cè)的方式，取樣數(shù)量應(yīng)至少為總樁數(shù)的2%，本工程一共需要進(jìn)行試驗(yàn)的樁數(shù)為19根。檢測(cè)主要對(duì)樁身的動(dòng)力觸探擊數(shù)以及樁間土動(dòng)力觸探擊數(shù)，本工程試驗(yàn)結(jié)果為樁身的動(dòng)力觸探擊數(shù)N63.5＞25;樁間土動(dòng)力觸探擊數(shù)N63.5＞15，將振沖處理之后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理之前的試樣數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，可以明顯知道土層中的動(dòng)力觸探擊數(shù)提高了2.1倍～2.5倍，因此可以認(rèn)為本工程采用振沖法進(jìn)行地基處理已經(jīng)達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，取得了良好的地基處理效果。同時(shí)在本工程中采用振沖樁基礎(chǔ)方案還取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

6 結(jié)語(yǔ)

文章通過(guò)結(jié)合市一住宅小區(qū)建設(shè)工程地質(zhì)情況，對(duì)其采取振沖法地基處理方法，系統(tǒng)地總結(jié)出該地基處理技術(shù)的施工工藝，同時(shí)總結(jié)出切實(shí)可行的施工質(zhì)量控制技術(shù)。經(jīng)處理后的地基通過(guò)計(jì)算對(duì)比分析，振沖樁基礎(chǔ)方案比預(yù)制樁方案節(jié)約了約40萬(wàn)元，不僅取得了良好的加固效果，同時(shí)取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，可為同類工程起到借鑒作用。

［1］鄭樹(shù)俊.振沖法在西安市第三污水處理廠地基處理工程中的應(yīng)用［J］.西北水電，2013(4):30-31.

［2］陳 成.振沖法地基處理在北運(yùn)河榆林莊閘改建工程中的應(yīng)用［J］.北京水務(wù)，2010(7):28-34.

［3］陸元輝.振沖法與沉管砂石樁法在地基處理方面的比較［J］.山西建筑，2009，35(24):100-101.