侯建梅

(大慶市薩爾圖區(qū)空港經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園管理委員會(huì)，黑龍江 大慶 163311)

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振沖技術(shù)在水利工程中的前景展望

侯建梅

(大慶市薩爾圖區(qū)空港經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園管理委員會(huì)，黑龍江 大慶 163311)

摘要：振沖技術(shù)是一種地基處理方法，被廣泛應(yīng)用于水利工程建設(shè)，這一技術(shù)能夠?qū)梢夯耐吝M(jìn)行抗液化與加密處理，利用振沖技術(shù)對(duì)地基予以加固處理能夠使水利工程地基的承載力與穩(wěn)固性提高，并使地基的沉降量減少。文章對(duì)這一技術(shù)的原理與工藝進(jìn)行分析，并闡述振沖技術(shù)在水利工程中的具體應(yīng)用，最后對(duì)振沖技術(shù)的應(yīng)用前景進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：振沖技術(shù)；施工流程；參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)；質(zhì)量控制；前景展望

1振沖技術(shù)的原理與工藝

1.1原理

振沖技術(shù)在水利工程中有著極為重要的作用，其優(yōu)勢(shì)在于操作簡(jiǎn)便、高效、成本低，因此這一技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于水利工程中，其原理在于使用振沖器對(duì)地基予以成孔施工，將經(jīng)過振密處理的填料置換到孔中，形成碎石樁。天然地基與碎石樁共同組成復(fù)合型的地基，從而改善地基的排水性能以及土層的固結(jié)速度[1]。

1.2施工工藝

1.2.1施工流程

振沖技術(shù)的應(yīng)用極為廣泛，兩種常用的深度振沖技術(shù)為振沖置換法與振沖密實(shí)法，曹妃甸儲(chǔ)油罐地基處理、山東石島中心漁港工程、大連龍畔金泉工程等都應(yīng)用了振沖技術(shù)對(duì)地基進(jìn)行穩(wěn)固處理。水利工程中通常都使用振沖碎石樁來輔助完成項(xiàng)目建設(shè)。振沖技術(shù)的工藝流程首先為測(cè)量放樣，對(duì)地基進(jìn)行基本的測(cè)量與處理，進(jìn)行試驗(yàn)，確定振沖技術(shù)的基本參數(shù)；其次需要將水泵等基本設(shè)備放置到施工位置，準(zhǔn)備施工；接著是成孔施工，這一過程中要對(duì)振沖成孔的過程進(jìn)行記錄，施工人員需對(duì)成孔進(jìn)行清潔處理，并重復(fù)成孔與清孔的過程；然后需要在孔中填料，保證成樁，此操作也需多次重復(fù)；最后是驗(yàn)收與移位處理。部分操作需重復(fù)進(jìn)行的原因是為了保證成孔與成樁的質(zhì)量與地基的密實(shí)程度符合施工建設(shè)的安全標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐證明振沖技術(shù)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用能夠取得較好的施工效果，山東石島中心漁港的建設(shè)工程中就應(yīng)用了振沖技術(shù)進(jìn)行建設(shè)，施工后對(duì)碎石樁的質(zhì)量進(jìn)行抽檢，結(jié)果顯示密實(shí)樁在碎石樁總量中占到85.7%的比重，沒有松散狀存在，工程的地基承載力符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，碼頭結(jié)構(gòu)具有較高的安全性與穩(wěn)定性。

1.2.2參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

一方面是鉆孔與清孔工作，在鉆孔時(shí)首先要將電源與水源打開進(jìn)行檢查，保證電壓與水壓以及成孔電流在合理的范圍內(nèi)。成孔的過程中振沖器的狀態(tài)應(yīng)當(dāng)一直為懸垂?fàn)?，這樣才能夠保證碎石樁的垂直性以及孔壁的完整性。鉆孔時(shí)振沖器的速度應(yīng)當(dāng)為1 m/min，成孔速度不宜過快，清孔工作要在振沖器到達(dá)孔深0.3 m的位置時(shí)開始，清孔時(shí)間大約在1～2 min。成孔水壓應(yīng)當(dāng)在500 kPa以上且水量要保持在30 m3/h以上，這樣才能夠使孔內(nèi)的團(tuán)塊與淤泥迅速返出地面，從而提高施工的效率，保證施工的有效性。

另一方面是碎石與成樁的過程，碎石大小在20～40 mm為宜，可視工程的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)控，成孔與清孔后需將振沖器從孔口提出，然后將碎石從孔口處進(jìn)行投放，碎石全部投入后，再將振沖器放入，對(duì)碎石予以振沖擠壓處理，直到碎石完全密實(shí)成樁為止。為了保證振沖的效果，可依根據(jù)水利工程的實(shí)際情況應(yīng)用間斷填料法或者不間斷填料法對(duì)碎石進(jìn)行振密與留振等處理，有時(shí)也可以將兩種填料方法相結(jié)合進(jìn)行碎石樁振沖工作。

山東石島中心漁港在施工中就使用了75 kPa的振沖器，碎石粒徑保證在20～80 mm，在對(duì)地基進(jìn)行振沖與加固處理28 d后對(duì)樁進(jìn)行了質(zhì)量檢查，結(jié)果顯示各質(zhì)量參數(shù)均保證在合理的范圍內(nèi)，符合項(xiàng)目建設(shè)的需求。

1.3質(zhì)量控制

質(zhì)量控制是振沖技術(shù)應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)之一，對(duì)振沖技術(shù)施工質(zhì)量的檢查能夠?qū)κ┕で闆r進(jìn)行整體的把握，施工人員能夠?qū)|(zhì)量不過關(guān)的碎石樁進(jìn)行及時(shí)的修整或重新施工，避免對(duì)后期的水利工程施工帶來隱患，詳見表1。

施工質(zhì)量控制從整體上來看可以分為2個(gè)部分：

1)對(duì)外在的水電與填料的控制。

2)對(duì)碎石樁本身質(zhì)量的控制。

對(duì)于水電方面的質(zhì)量控制主要滿足上述的參數(shù)即可，而對(duì)振沖碎石樁本身的質(zhì)量控制包括包括多個(gè)方面，要求細(xì)致且全面，具體的參數(shù)如表1所示。首先是對(duì)樁長(zhǎng)的控制，樁孔的深度即為樁長(zhǎng)，將振沖器貫入地下造孔時(shí)需要以導(dǎo)桿上的刻度為標(biāo)準(zhǔn)，將樁孔的深度控制在合理的范圍內(nèi)，既不能過長(zhǎng)也不能過短，為了避免因水壓過大而對(duì)孔底的土層造成破壞，要在成孔的過程中對(duì)振入其的貫入深度進(jìn)行嚴(yán)密的觀察，當(dāng)振沖器的貫入深度已接近所需樁孔的深度時(shí)可適當(dāng)將水壓降低，減少對(duì)土層的沖擊力；其次是對(duì)樁位的控制，保證在布樁時(shí)樁瞄準(zhǔn)樁釬，定位中心與樁孔中心的偏差≤150 mm；最后是樁體的質(zhì)量控制，在制作振沖碎石樁時(shí)一定要保證施工時(shí)水量在合理的控制范圍內(nèi)，即要保證水量能夠滿足施工的需要，又要保證水流不會(huì)將填料帶出。

2振沖技術(shù)在樹立工程中的前景

現(xiàn)階段利用改良后的振沖技術(shù)制成的鹼樁與注漿樁的性能有了較大的改善，其壓縮性與承載力都明顯優(yōu)于原來單一的碎石樁，因此該技術(shù)的發(fā)展前景極為廣闊。

表1　振沖技術(shù)的質(zhì)量控制要求

2.1鹼樁的振沖

經(jīng)改進(jìn)后的振沖技術(shù)可應(yīng)用于振沖鹼樁，具體來說，首先需在地基中貫入振沖器，使其達(dá)到規(guī)定的深度，此時(shí)地基中就會(huì)形成相應(yīng)的孔；然后利用鹼泵將鹼通過輸送管壓入到振沖器中；然后對(duì)鹼施加一定的壓力，在鹼注入的同時(shí)應(yīng)當(dāng)逐漸將振沖器提升上來；最后當(dāng)鹼將孔充滿后，在鹼內(nèi)振入鋼筋籠。要注意在整個(gè)注入的過程中，振沖器的頂端不可露出，要保證其始終埋在鹼內(nèi)。

2.2注漿樁的振沖

注漿樁可能是碎石樁的樁身，也可能是樁頭上的某一段，它通過振沖置換法與灌漿處理后形成。碎石樁可按常規(guī)性的方法進(jìn)行施工，將在需要進(jìn)行灌漿處理的位置插入鉆機(jī)，成樁后立刻將灌漿管插入予以灌漿處理，使?jié){液能夠通過碎石，灌漿壓力通常應(yīng)當(dāng)控制在0.2～0.6 MPa，當(dāng)碎石樁頂端或灌漿管附近有漿液噴處時(shí)就應(yīng)當(dāng)停止灌注，此時(shí)注漿碎石樁就已形成。注意漿液的主要成分為水泥，可在其中加入適量的粉煤灰。

3結(jié)語

振沖技術(shù)在水利工程建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛，具有較高的應(yīng)用價(jià)值，通過振沖技術(shù)對(duì)地基進(jìn)行加固處理能夠提高地基的穩(wěn)定性與承載力。但隨著社會(huì)的發(fā)展，水利工程施工技術(shù)也應(yīng)當(dāng)不斷發(fā)展，技術(shù)改良后，振沖技術(shù)除碎石樁外還可制成鹼樁，也取得了較好的施工效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉學(xué)仁.振沖技術(shù)在水工建筑物軟基處理施工中的應(yīng)用[J].黑龍江水利科技，2009，37(06)：91-92.

[作者簡(jiǎn)介]侯建梅(1969-)，女，黑龍江大慶人，工程師，從事城市建設(shè)管理工作。

[收稿日期]2015-06-28

中圖分類號(hào)：TV52

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1007-7596(2015)11-0063-02