振沖碎石樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

王東偉

新疆天業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司（832000）

0 引言

振沖碎石樁的施工質(zhì)量與施工機(jī)具、施工人員管理、施工材料、施工工序、密實(shí)電流、水壓、填料量、留振時(shí)間等有關(guān)。本文針對振沖碎石樁施工中常見的質(zhì)量問題就振沖碎石樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)作進(jìn)一步闡述。

1 工作原理

振沖法是碎石樁的主要施工方法之一,它以起重機(jī)吊起振沖器，啟動潛水電機(jī)后，帶動偏心塊，使振沖器產(chǎn)生高頻振動，同時(shí)開動水泵，使高壓水通過噴嘴噴射高壓水流，在邊振邊沖的聯(lián)合作用下，將振沖器徐徐下沉到設(shè)計(jì)深度。經(jīng)過清孔后，就可以從地面向孔中逐段填入碎石，每段填料均在振動作用下被振擠密實(shí),達(dá)到所要求的密實(shí)度后提升振沖器，如此重復(fù)填料和振密,直至地面，從而在地基中形成一根大直徑的、很密實(shí)的樁體，提高地基承載力。

2 填料方法

填料方法包括：1)間斷填料法;2)連續(xù)填料法;3)綜合填料法;4)先護(hù)壁后制樁法;5)不加填料法。施工時(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)要求選用相應(yīng)的填料方法。

3 施工機(jī)具

振沖碎石樁施工的主要機(jī)具有振沖器、起重設(shè)備、供水泵、填料設(shè)備、電控系統(tǒng)以及配套使用的排漿泵電纜、膠管以及修理機(jī)具。振沖施工根據(jù)設(shè)計(jì)荷載的大小、原土強(qiáng)度的高低、設(shè)計(jì)樁長等條件選用不同功率的振沖器。

4 施工工序質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 振沖定位

吊機(jī)起吊振沖器對準(zhǔn)樁位時(shí)誤差應(yīng)小于10 cm。

4.2 振沖成孔

在振沖器下沉過程中的電流值不得超過電動機(jī)的額定電流值，萬一超過，須減速下沉或向上提升一段距離，借助于高壓水松動土層后,電流值下降到額定電流以內(nèi)時(shí)再進(jìn)行下沉。

4.3 清孔

成孔后,若返水中泥量較高或孔口被泥堵塞以及孔中有強(qiáng)度較高的粘性土，導(dǎo)致成孔直徑小時(shí)，一般需清孔。即把振沖器提出孔口（或提到需要清理的位置），借助循環(huán)水使孔內(nèi)泥漿變稀，清除孔內(nèi)泥土，保證填料暢通。最后，將振沖器停留在加固深度以上30～50 cm處準(zhǔn)備填料。

4.4 填料

制樁過程中電流達(dá)到密實(shí)電流時(shí)，認(rèn)為該深度的樁已經(jīng)振密，不需填料。若電流達(dá)不到其密實(shí)電流，則需要提起振沖器向孔內(nèi)倒一批料，然后在下降振沖器繼續(xù)進(jìn)行振密。如此重復(fù)操作，直到該深度的電流達(dá)到密實(shí)電流為止。

4.5 留振時(shí)間

瞬時(shí)電流并不能真正反映填料的密實(shí)程度，只有振沖器在固定深度上振動一定時(shí)間（砂土地基一般為5～10 s；粘性土地基一般為10～20 s），既稱為留振時(shí)間，而電流穩(wěn)定在某一數(shù)值，這一穩(wěn)定電流才能反映填料的密實(shí)度。

4.6 制樁結(jié)束

制樁加固至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上0.5～1.0 m，制樁完成。此時(shí)要先停止振沖器運(yùn)轉(zhuǎn)，再停止供水泵。

5 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

5.1 水的控制

影響樁體施工質(zhì)量的因素中,水的控制主要是水量和水壓的控制。

5.1.1水量的控制

制樁過程中水量要充足，使孔內(nèi)充滿水，這樣才可防止塌孔，使制樁工作得以順利進(jìn)行。反之，水量亦不宜太多，過多時(shí)，易把填料帶走。即應(yīng)使孔內(nèi)充滿水，但回水中無大量細(xì)小顆粒和填料。一般情況下，水量可用200～1400 L/min。

1.1 資料來源 在全國東中西部7個(gè)城市的7家醫(yī)院的兒童保健科進(jìn)行保健的3歲以下的健康兒童4 307名，選取條件為足月出生、無先天性疾病，無神經(jīng)系統(tǒng)疾病，無遺傳及家族性疾病。

5.1.2水壓的控制

關(guān)于水壓的控制要點(diǎn)主要視土質(zhì)而定，一般來說，對于強(qiáng)度較低的軟土，水壓要小一些，反之水壓要大一些，一般在成孔過程中水壓可用400～600 KPa。成孔過程中，水量和水壓要盡可能大，當(dāng)接近設(shè)計(jì)加固深度時(shí)，要降低水壓，以免破壞樁底以下的土,加料振密過程中，水量和水壓均宜小。

5.2 電的控制

關(guān)于電的控制主要是加料振密過程中的密實(shí)電流及留振時(shí)間的控制。

5.2.1加料振密過程中密實(shí)電流的控制

密實(shí)電流應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場制樁試驗(yàn)確定，一般對于振沖密實(shí)法，其密實(shí)電流應(yīng)超過空載電流25～30 A；對振沖置換法的密實(shí)電流應(yīng)超過空載電流35～45 A。

5.2.2留振時(shí)間的控制

在較硬的土或砂性較大的地基中制樁時(shí),不能把振沖器剛接觸填料一瞬間電流值作為密實(shí)電流。這是因?yàn)檎駴_器瞬時(shí)較快地進(jìn)入石料產(chǎn)生的瞬時(shí)電流達(dá)高峰,而瞬時(shí)電流并不能真正反映填料的密實(shí)程度,只有振沖器在固定深度上振動一定時(shí)間（砂土地基一般為5～10 s；粘性土基一般為10～20 s），既稱為留振時(shí)間，而電流穩(wěn)定在某一數(shù)值，這一穩(wěn)定電流（密實(shí)電流）才能反映填料的密實(shí)度。

5.3 填料的控制

填料的質(zhì)量控制要點(diǎn)主要是填料粒徑、填料高度與設(shè)計(jì)樁底底部填料的控制。

5.3.1填料粒徑的控制

樁體材料可用含泥量不大于5%的碎石、卵石、圓礫、礦渣或其他性能穩(wěn)定的硬質(zhì)材料，不宜使用風(fēng)化易碎的石料。常用的填料粒徑為：30 kW振沖器20～80 mm；55 kW振沖器30～100 mm；75 kW 振沖器 40～150 mm。

5.3.2填料高度的控制

關(guān)于填料要堅(jiān)持“少食多餐”，即勤加料。每批填入的料不宜過多，控制填料在裝孔中的堆高在0.8 m左右，約為0.15～0.5 m3。

5.3.3設(shè)計(jì)樁底底部填料的控制

開始階段加的料有相當(dāng)一部分從孔口向孔底下落過程中被粘留在各深度的孔壁上，只有少量落到孔底；或水壓控制不當(dāng)，壓力水可能造成樁孔超深，從而使孔底填料數(shù)量劇增；又可能是孔底遇到了事先不知的局部軟弱土層，這也能導(dǎo)致樁底填料超過正常填料量。在制作最深處樁體時(shí)，為達(dá)到規(guī)定的密實(shí)電流所需的填料量遠(yuǎn)比制作其他部位樁體多，有時(shí)這段填料量可占整根樁填料量的1/4或1/3。

5.4 綜合指標(biāo)的控制

綜上所述，所謂施工質(zhì)量控制就是要謹(jǐn)慎地掌握好填料數(shù)量、密實(shí)電流和留振時(shí)間這三個(gè)施工質(zhì)量控制指標(biāo)。要使每段樁體在這三個(gè)方面都達(dá)到規(guī)定值,只有在填料量一定的情況下，才能保證達(dá)到一定的密實(shí)電流，而這時(shí)也必須有一定的留振時(shí)間，才能把填料振密。一般來說，在粉性較重的地基中制樁或地層中存在軟弱土夾層部位制樁，填料量和留振時(shí)間容易達(dá)到規(guī)定值,這時(shí)還要把好密實(shí)電流這道關(guān)。

6 結(jié)語

振沖碎石樁的施工質(zhì)量控制實(shí)質(zhì)上就是對影響其質(zhì)量的各因素的施工控制,只有將其影響因素進(jìn)行有機(jī)的綜合控制,才能達(dá)到理想的加固效果。對于其影響因素如何控制，控制的標(biāo)準(zhǔn)是什么，這些都與工程的地基土性質(zhì)、設(shè)計(jì)要求有關(guān)。目前還沒有切實(shí)可行的確定加固控制標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范、規(guī)程。具體應(yīng)用時(shí)，還得靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此，對于大型或重要的工程，現(xiàn)場制樁經(jīng)驗(yàn)幾乎是必不可少的。一些重要的設(shè)計(jì)參數(shù)確定和施工控制的標(biāo)準(zhǔn)（如密實(shí)電流、填料量、留振時(shí)間及孔距、布樁形式等）還得靠現(xiàn)場試驗(yàn)確定。

[1]JGJ79—2002,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2]GB 50007—2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]地基處理手冊[M]中國建筑工業(yè)出版社.