振沖碎石樁工程施工

李琦瑛

1 工程概況

陜北某煤礦位于毛烏素沙漠東南部，灘地、沙丘相間分布，沙地以固定沙、半固定沙為主。地貌單元屬風積沙丘，原始地形起伏較大。

該煤礦擬建辦公樓基底存在相對軟弱粉質黏土層，場地地層自上而下依次為第四系全新統(Q4)風積細砂，上更新統薩拉烏蘇組(Q3s)細中砂、粉細砂，中更新統離石組(Q2l)粉質黏土、粉土等，基底為白堊系下統洛河組(K11)砂巖，局部地表為回填細砂。

施工場地區域地下水主要為松散層孔隙水及基巖裂隙潛水，地下水穩定水位1.10 m～8.40 m，穩定水位標高1214.50 m～1222.82 m，為弱～中等富水含水層。地下水主要由大氣降水及地表水徑流補給。

依據當地工程地質、水文地質條件及施工環境，并充分考慮到建筑地基的不均勻沉降，該地基采用振沖碎石樁法處理，樁體填料為規格40 mm～150 mm的碎石，含泥量不大于5%;樁徑為0.90 m，樁間距為1.80 m，正三角形布置，見圖1。

圖1 振沖碎石樁樁位布置圖

2 工程施工準備要點

2.1 現場施工用水

由于該煤礦在井巷掘進過程中，井壁出水量比較大，而當地的水資源卻相對短缺，針對此情況，我單位與甲方以及水保部門共同協商，提取部分礦井水樣送當地檢測部門檢測，經分析，該礦井水可作為振沖碎石樁施工用水。

因此，我單位在施工現場設置了2座蓄水池，沿施工道路及廠區規劃布設供水管網，配備8條φ200 mm供水管將礦井水接入使用地點，供水管與道路相交處作埋地處理，埋深大于35 cm。如此，既解決了振沖碎石樁施工用水量大的難題，又大大緩解了井下排水壓力，節約了生活水資源，實現了節能減排。

2.2 現場臨時用電

施工臨時用電利用甲方提供的箱式變壓器架設供電線路，采用TN-S配電系統，在施工區域設置總配電箱，各施工機械設備以及夜間照明分別設置獨立活動電箱，配電線路則根據現場布置優化敷設，由專業電工對整個施工用電系統進行檢修與維護。

2.3 場地泥漿處理

在整個施工場地內，根據現場平面布置與施工先后順序選好臨時集漿池位置，然后在施工區域內挖一條深度及寬度均為1.5 m的泥漿溝通向臨時集漿池，然后在臨時集漿池上架設大功率排污泵，最后將泥漿排至甲方指定的廢漿污水池。

2.4 施工測量

2.4.1 場地控制網測設

根據甲方提供的基準點，采用全站儀在施工場地以導線形式布測4個～8個控制點，形成施工平面控制網，作為樁位定位的依據。施工控制點用木樁打入地下，用混凝土加固，木樁上釘小鐵釘作為中心標志，小鐵釘頂面施測高程。木樁頂端纏綁紅布條作為標識，便于在施工階段復核并臨時加以保護。測量控制網測定并經自檢合格后提請監理、甲方復驗，復驗合格后，方可正式使用。

2.4.2 樁位放樣

樁位放樣的關鍵是保證精度，杜絕錯誤。首先根據設計樁位布置圖，對所有樁逐一編號并計算坐標，然后利用測定的測量控制網，采用極坐標法對樁位進行放樣。

3 工程施工質量控制

為了確保地基加固效果，控制振沖器施工參數是保證擠密效果的關鍵。其次，水、電、填料三個因素的控制，也是影響振沖碎石樁施工質量的關鍵。

3.1 振沖器施工參數的控制

1)施工工藝和施工方法應嚴格按有關規定進行。

2)每0.5 m ～1.0 m 為一提拉段，填料后密實0.5 m，留振時間10 s～20 s。

3)樁位誤差小于50 mm，垂直度不大于1.0%。

4)施工中專人記錄:樁號(順序號)、樁深、填料量，制樁起止時間及水壓、電流、留振時間及異常情況等。

3.2 水的控制

水的控制包括水量和水壓兩個方面。水量的控制就是要求施工中水量充足，使孔內充滿水，防止塌孔;水壓在成孔過程中則要求根據土層軟硬隨時調節，原則上軟土層采用低水壓，硬土層采用高水壓。

3.3 電的控制

電的控制則是密實電流和留振時間的控制。為保證樁體質量，首先，要求每段樁體的最終加密電流都達到規定的密實電流值，密實電流的變化反映擠密程度及效率，當電流達到一定的不變值，表明樁體的密實度接近飽和;第二，留振時間一定要達到施工控制參數的要求，不能欠振，留振時間在10 s～20 s。

3.4 填料控制

填料是振沖法施工中的一個關鍵環節，填料的快慢直接關系到樁的密實度和經濟效益。所以填料應注意以下幾點:1)造孔完畢后稍停數秒，然后進行填料，開始不宜過多，防止堵塞孔口或堵塞返水，以免影響粉砂中的泥土排出。2)填料要把握時機，控制速度。3)填料的計量，填料計量不僅僅是為成本分析提供依據，更主要是落實置換量的大小，置換量隨地層地質變化而變化，地質軟硬不同，置換量也就不同，據此，即可粗略計算樁體密實度的變化，以便掌握和分析碎石樁的實際情況。

4 施工中遇到的問題及應對措施

1)造孔時若遇到軟土地基，采用“先護壁，后制樁”的施工方法:即在振沖開孔達到第一層軟弱層時，加適量填料進行初步擠振，將填料擠到軟弱層周圍，以加固孔壁，再用同樣的方法處理第二層、第三層等。

2)造孔時，如土層中夾有硬層時，應適當進行擴孔，即在硬層中將振沖器往復上下多次，使孔徑增大以便于填料。

3)樁體密度不夠時，延長留振時間，增加反插次數，增大填料量。

4)樁位偏移超標:避免該問題出現的方法就是應使振沖器對準振位，控制初始下沉速度，保持振沖器懸重狀態下沉。

5 質量檢驗

1)樁身密實度檢驗:樁身密實度應滿足重型動力觸探錘擊數N63.5＞ 10;

2)承載力檢驗:抽取不少于總樁數2‰的樁，在監理單位的見證下，進行了復合地基及單樁承載力平板荷載試驗。單樁承載力不小于180 kPa，復合地基承載力不小于150 kPa，滿足設計要求。

6 結語

不同的地理位置，其地層巖性千變萬化，而基礎工程又具有一定的隱蔽性。因此，控制工程質量，絕對不能簡單的依靠以往施工經驗，而必須結合工程實際，制定詳盡適合的施工方案，積極思考，善于總結，以不斷提高我們的施工水平。

[1]JGJ 79-2002，建筑地基處理技術規范[S].

[2]《工程地質手冊》編委會.工程地質手冊[M].北京:中國建筑工業出版社，2009.

[3]梁思鋒.振動沖擊碎石樁處理軟基的原理及應用[J].山西建筑，2011，37(17):88-89.