張文杰

滄州港務(wù)集團(tuán)有限公司，河北 滄州 061113

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，其中港口工程建設(shè)作為我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐體，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到后續(xù)港口經(jīng)濟(jì)的發(fā)展層次。因此，在港口建設(shè)過程中，必須做好每一個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制工作，不斷引進(jìn)更加先進(jìn)的施工技術(shù)。港口工程施工建設(shè)所面臨的施工環(huán)境和地質(zhì)條件相對比較復(fù)雜，因此在港口工程建設(shè)施工過程中，應(yīng)用振沖砂施工技術(shù)可以有效解決施工過程中產(chǎn)生的多種難題。振沖砂施工技術(shù)可以分為振沖置換施工技術(shù)和振沖密實(shí)施工技術(shù)。振沖置換施工是指用振動(dòng)器在地基表面直接進(jìn)行打孔施工，然后在孔洞內(nèi)部填充材料形成由碎石和沙礫材料組成的樁體結(jié)構(gòu)。振沖密實(shí)法則是通過使用振沖器設(shè)備產(chǎn)生的強(qiáng)大振動(dòng)效果，讓基礎(chǔ)層砂層液體化，使砂體材料相互之間更加密實(shí)，從而提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。文章主要針對我國某地區(qū)一處港口工程建設(shè)施工展開分析和研究。

1 工程概況

該港口工程作為一處大型的港口工程建設(shè)項(xiàng)目，采用連片式設(shè)計(jì)方式，港口總長度為238.5m，碼頭前設(shè)計(jì)底部高程為-7.3m，碼頭面高程為10.0m，碼頭工程平臺基礎(chǔ)為拋石機(jī)床和拋填塊石結(jié)構(gòu)，港口工程持力層為黏土層、粉質(zhì)黏土層、泥碎石和全風(fēng)化花崗巖。巖石層拋石機(jī)床總厚度為3.9～25.6m，機(jī)床頂部高程為-7.3m。在此次港口工程建設(shè)施工過程中，通過應(yīng)用振沖砂施工技術(shù)，進(jìn)一步提高了港口工程建設(shè)施工的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

2 振沖砂施工技術(shù)特點(diǎn)與工藝選擇

2.1 技術(shù)特點(diǎn)

在港口工程施工過程中，振沖砂施工方法與傳統(tǒng)施工方法相比，有著非常多的施工優(yōu)勢，該方法主要運(yùn)用在土壤黏性較大的地基結(jié)構(gòu)中，通過使用振沖施工法可以充分實(shí)現(xiàn)地基土壤的置換作用效果，振沖法施工的主要優(yōu)勢在于可以直接使用振動(dòng)器設(shè)備，在黏質(zhì)土壤層開始工作過程中逐段向其中加入大量的碎石或土壤，二者結(jié)合起來可以有效提高軟土地基的整體穩(wěn)定性、地基結(jié)構(gòu)的密實(shí)程度和剛性程度。在沙性地質(zhì)土壤條件下，振沖砂施工主要采用振動(dòng)器開展作業(yè)，可對起到良好的緊密基礎(chǔ)土壤的效果，提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性[1]。

2.2 工藝選擇

振沖砂施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，首先需要選擇施工位置，然后再進(jìn)行基礎(chǔ)壓實(shí)工作，該項(xiàng)施工技術(shù)所產(chǎn)生的振動(dòng)效果非常明顯，基于材料飽和度的作用效果，對地基結(jié)構(gòu)形成良好的擠壓效果，砂粒相互之間的擠壓強(qiáng)度變大，會影響振沖的作用效果，保證地基結(jié)構(gòu)更加的緊密和穩(wěn)定。該項(xiàng)施工技術(shù)適用于一些細(xì)微材料的地質(zhì)條件下，同時(shí)黏土含量小于2%。在正式開始施工之前，必須充分了解施工區(qū)域地質(zhì)條件的具體構(gòu)成情況，在實(shí)際勘測工作過程中，發(fā)現(xiàn)其中主要存在兩種材質(zhì)：第一，細(xì)微材料；第二，少量的淤泥。針對此次港口工程施工地質(zhì)條件，為了有效提高基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量和效果，工程施工單位決定采用振沖砂施工技術(shù)。

3 在港口工程建設(shè)施工中應(yīng)用振沖砂施工技術(shù)的具體流程

3.1 地基處理深度

在振沖砂施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要有效確定該項(xiàng)技術(shù)施工的具體位置，根據(jù)回填料的施工厚度、地質(zhì)條件深度等逐條進(jìn)行計(jì)算和分析，確保施工深度控制在8m左右。工程施工方案中需要保證填土施工作業(yè)，在地下4m以下的位置開展作業(yè)，同時(shí)整個(gè)工程施工使用振沖密實(shí)施工技術(shù)進(jìn)行操作，通常情況下，在經(jīng)歷上述施工步驟之后土質(zhì)厚度條件會發(fā)生一定的轉(zhuǎn)變，通常會縮減5%～10%。在此次港口工程建設(shè)施工中，所使用的施工工具包含50t履帶起吊機(jī)振沖機(jī)械設(shè)備。振沖點(diǎn)的設(shè)置采取雙振點(diǎn)形式，以2.5m的等邊三角形作為基礎(chǔ)點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)[2]。

3.2 振沖施工方法

在此次港口建設(shè)施工過程中，應(yīng)用振沖砂施工技術(shù)時(shí)具體可以將其分為排孔、跳打、帷幕三種施工方法。

（1）排孔法。首先詳細(xì)設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行后續(xù)的打孔施工，需要根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的順序，確認(rèn)每一個(gè)孔洞施工位置之后，保證后續(xù)施工的順利進(jìn)行，但是要保證孔洞的設(shè)計(jì)密度不能過大，否則會造成后續(xù)的打孔工作無法順利開展。

（2）跳打法。打孔施工沒有特定的打孔順序，在相間隔的位置隨機(jī)進(jìn)行打孔處理即可，通過這種施工方法可以保證振沖效果更加明顯，但是會出現(xiàn)漏打的現(xiàn)象。

（3）帷幕法。首先按照由外到里的順序進(jìn)行打孔施工，然后匯集到中心區(qū)域，該施工方式的優(yōu)點(diǎn)在于可以降低打孔工作對周圍孔洞所產(chǎn)生的影響，在一些大型的技術(shù)工程施工中的應(yīng)用非常廣泛[3]。結(jié)合此次港口工程建設(shè)施工狀況，在此次施工過程中采取排孔法施工比較合適。

3.3 振沖成孔施工

在該施工過程中為了有效保證成孔工作質(zhì)量，振沖設(shè)備在工作過程中需要保證垂直向下工作，注意保證設(shè)備處于水平位置，并且不會出現(xiàn)明顯的偏移現(xiàn)象。在工程施工中，為了有效預(yù)防噴嘴出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，必須保證噴嘴始終處于流水狀態(tài)，提高成孔工作的質(zhì)量。

3.4 振沖填料密實(shí)處理

在填筑施工過程中需要先將振沖器設(shè)備向上移動(dòng)0.5m，再從孔洞的周圍向下進(jìn)行填料施工。與此同時(shí)，需要有效保證振沖器設(shè)備始終處于正常的工作狀態(tài)，保證地基結(jié)構(gòu)的下半部分更加緊密和穩(wěn)定。在該施工過程中，由于振動(dòng)的影響會使地面標(biāo)高產(chǎn)生一定的偏移現(xiàn)象，造成地面部分出現(xiàn)凹凸不平等的問題，為了有效解決這一問題，在施工完成之后，需要使用鏟車對地面進(jìn)行充分平整處理，避免對整個(gè)工程施工質(zhì)量產(chǎn)生不良影響

3.5 實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)工作

根據(jù)此次港口工程施工設(shè)計(jì)方案，可以看出在工程施工過程中，需要有效測試基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分的承載能力，在實(shí)際測試工作中需要在7個(gè)工作日內(nèi)，根據(jù)專業(yè)工作人員對基礎(chǔ)部分的穩(wěn)定情況進(jìn)行測試和分析，在試驗(yàn)工作過程中具體的要求如下。

第一，需要保證負(fù)荷施加壓力值達(dá)到相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)，最大負(fù)壓值需要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)壓力的2倍，同時(shí)將基礎(chǔ)承載壓力設(shè)置為300kN/m2，在壓力遞增過程中需要根據(jù)最大負(fù)荷量的20%加以開展。

第二，荷載量的增加需要循序漸進(jìn)地進(jìn)行，地基的下沉速率需要控制在0.25mm/h以下，加載試驗(yàn)區(qū)域的最小橫向?qū)挾刃枰^1.0m以上。在具體工作過程中，如果所施加的設(shè)計(jì)壓力值超過1.5倍基礎(chǔ)荷載，則地基結(jié)構(gòu)的下沉量需小于25mm，或需形成超過20000kN/m3的反力模量[4]。在整個(gè)工程施工過程中，通過應(yīng)用振沖砂施工技術(shù)，工程的施工質(zhì)量和穩(wěn)定性相對較高，并且通過計(jì)算相關(guān)工作的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，核查得出此時(shí)地基結(jié)構(gòu)的承載力符合港口工程的施工標(biāo)準(zhǔn)，滿足工程整體的設(shè)計(jì)要求。

4 振沖砂施工質(zhì)量控制措施

在應(yīng)用振沖砂施工技術(shù)的過程中，必須嚴(yán)格把控用水量，用水量的多少直接關(guān)系到振沖砂施工技術(shù)的使用質(zhì)量。合理的水量能夠確保地基中的砂土在振動(dòng)下有效液化。針對不同的地質(zhì)條件，在施工過程中也會存在一定的施工差異性。如果地質(zhì)條件以粉細(xì)砂材料為主，在工程施工過程中需要充分注意，由于施工過程中孔洞內(nèi)部會存在傳力介質(zhì)，會使得整個(gè)地基結(jié)構(gòu)的密實(shí)效果更加明顯。如果地質(zhì)條件中主要是以粗砂材料為主，則產(chǎn)生位移的振沖器設(shè)備會造成孔壁出現(xiàn)嚴(yán)重坍塌，此時(shí)不需要進(jìn)行材料調(diào)和就可以保證地基結(jié)構(gòu)變得更加密實(shí)。如果地質(zhì)條件中分布比較厚的干燥砂石材料時(shí)，為了方便工程施工可以先展開補(bǔ)水施工，讓砂土處于一種相對飽和的狀態(tài)，在完成振沖施工作業(yè)之后，會出現(xiàn)地下淺層位置的土壤承載力未達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)要求的問題，為了有效解決這一問題，可以選擇表面壓實(shí)施工方法。該施工方法不能超過標(biāo)準(zhǔn)的貫擊參數(shù)，需要根據(jù)測試實(shí)驗(yàn)工作結(jié)果來進(jìn)行控制，確保單個(gè)孔洞的擊打量超過15次以上。

5 結(jié)束語

港口工程作為國家貿(mào)易發(fā)展的重要中轉(zhuǎn)站，其工程建設(shè)效果直接影響整個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和港口貿(mào)易的發(fā)展層次。因此，在港口工程建設(shè)施工過程中，需要對更多先進(jìn)的施工技術(shù)加以合理應(yīng)用，尤其要重視振沖砂施工技術(shù)的使用控制要點(diǎn)，提高基礎(chǔ)工程施工的安全性和穩(wěn)定性。在振沖砂技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要控制好每一個(gè)施工環(huán)節(jié)，保證振沖砂施工技術(shù)的應(yīng)用符合港口工程的建設(shè)要求和標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)港口工程建設(shè)施工不斷朝著更高的目標(biāo)和方向發(fā)展。