振沖法在地基處理中的運用分析

王文宇

(山西省勘察設計研究院，山西太原 030013)

1 工程概況

本工程為某市一住宅小區建設工程，本工程的樓高一共為7層。在工程場地內表層存在雜填土，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

經過分析，本工程采用的地基處理方案為振沖碎石樁法。碎石樁根據梅花形進行布置，直徑為400 mm，樁長為6 000 mm，樁的間距應控制在1 200 mm。碎石樁中采用的碎石材料應將粒徑控制在50 mm以內，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。振沖施工采用的機械為ZCQ-30型振沖器。樁身材料采用級配良好的碎石進行材料試驗，填料的粒徑應控制在50 mm以內，同時應控制泥土的含量不超過5%，碎石的粒徑應控制在50 mm以內，同時碎石應滿足質地要求，應確保有足夠的堅硬度，同時其中不得含有植物、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 施工準備

1)根據施工要求，準備好臨時通道用于施工機械的進場，同時選取好地點用于平整材料的堆放。

2)對施工現場進行平整處理，如果地面過于濕軟，導致機械設備無法正常入場，應在施工現場鋪設一層臨時砂石墊層。

3)根據要求對樁孔位置進行正確的放線標定，同時確定樁頂高程，并按照順序對樁進行編號;在進行成孔時，應按照先周邊再中間的順序進行，同時采用跳孔施工的方式進行。

3.2 機具選用及就位

綜合考慮施工現場的具體情況以及施工方案進行施工機械的選擇，本工程主要需要進行使用的機械為ZCQ-30型振沖器，汽車吊以及相應的配套機具。在進行振沖法施工時，主要需要振沖器，同時還應配套行走式起吊裝置，以及泵送給水系統等。

施工機械準備好之后，應進行就位，同時安裝電流控制箱以及操作臺接通高壓水泵和壓力管。根據要求對施工機具進行檢查，同時確保水壓和電壓是否符合要求，接著進行空載試驗。首先應啟動水泵電機，然后啟動振沖器電機，待電機指示燈亮起之后，才可開始進行正常施工。

3.3 對樁位

在進行振沖器的使用時，應將振沖器精確對準樁位，振沖器應垂直落下，嚴禁出現傾斜的問題，否則會導致樁出現偏差甚至引起方向節的損壞。振沖器對準樁位之后應再次開啟水源和電源，檢查它們是否能夠正常工作。

3.4 振沖成孔

在進行振沖器相關技術參數指標的確定時，應根據試樁時的結果進行確定，包括貫入時間、深度、電流變化等，設定好參數之后才可進行施工。正式開啟振沖器和吊車，緩慢的降低振沖器，振沖器開孔后，應在孔口附近進行擴孔。在振沖器緩慢下降成孔的過程中，應特別注意振劑固壁的環節。在振沖下降過程中，應特別控制好下降速度，振沖器應緩慢下降，通常速度應控制在1 m/min～2 m/min內，同時確保振沖成孔的孔壓均勻保持在60 N/cm2以上。在施工過程中，可以根據要求適當的進行水量的減小，但是必須進行停水，否則很有可能會出現泥沙倒灌入水管中的問題。在接近孔底標高處應適當減小水壓。振沖每貫入1 m，就應將振沖器提起，進行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行貫入。溢出的泥漿會流到泥漿池內，之后即可用運輸車及時將泥漿運走。當振沖施工達到設計樁底標高以上30 cm處時，應將振沖器提起，提升速度應控制在2 m/min～3 m/min，當提升至孔口時再往下沉至孔底，這樣來回進行1次～2次。此過程可以起到有效清孔和擴孔的目的。

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，接著下放振沖器進行振沖擠壓施工。在填料施工過程中，應符合連續填料的原則，同時確保多填慢振。通過多次的反復填料和振沖以達到提高碎石填料壓實度的目的，從而具有足夠強度的樁體。

在進行填料振沖時，應將水壓控制在60 N/cm～80 N/cm，留振時間應控制在30 s以上，同時應將密實電流控制在50 A～60 A。填料振沖成樁施工應由密實電流進行質量的控制。

4 質量控制措施

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

2)樁位。樁孔的中心和垂直度應滿足標準，通常中心的偏差不得超過設計的±150 mm，而樁孔的垂直度偏差應滿足不超過1%的要求。

3)樁的直徑和樁長應滿足不少于設計值的要求，同時碎石的填量也應不低于設計值。

4)在正式振沖成樁之前，應先進行成樁試驗，通常試驗樁數應為7根～9根。

5)在正式進行振沖成樁時，應根據成樁試驗的結果，確保正式施工的各個技術指標參數，包括樁長、樁徑、樁間距、碎石灌入量以及試驗確定的提升高度和速度、擠壓次數和留振時間、電機的工作電流等，嚴格按照參數進行設定，才能確保振沖施工的連續進行，同時保證樁體的施工質量。

6)當進行施工機械就位后，應確保起重設備能夠放置平穩，同時確保導向架和地面能夠保持垂直，通常垂直度的偏差應控制在1.5%以內。實際成孔的中心與設計樁位之間的偏差應控制在50 mm以內，樁徑的偏差控制在20 mm以內，而樁長的偏差應控制在100 mm以內。

7)碎石填料的貫入量應不少于設計值的95%，如果在填料過程中，出現無法下料時，可以適當的往管內添加適當的水以確保能夠順利下料。

5 效果與評價

振沖成樁施工完成20 d后，即可進行施工效果的檢測，檢測的主要內容包括成樁的質量和處理效果，采用抽樣檢測的方式，取樣數量應至少為總樁數的2%，本工程一共需要進行試驗的樁數為19根。檢測主要對樁身的動力觸探擊數以及樁間土動力觸探擊數，本工程試驗結果為樁身的動力觸探擊數N63.5＞25;樁間土動力觸探擊數N63.5＞15，將振沖處理之后的試驗數據與處理之前的試樣數據進行對比，可以明顯知道土層中的動力觸探擊數提高了2.1倍～2.5倍，因此可以認為本工程采用振沖法進行地基處理已經達到了預期的目標，取得了良好的地基處理效果。同時在本工程中采用振沖樁基礎方案還取得了一定的經濟效益。

6 結語

文章通過結合市一住宅小區建設工程地質情況，對其采取振沖法地基處理方法，系統地總結出該地基處理技術的施工工藝，同時總結出切實可行的施工質量控制技術。經處理后的地基通過計算對比分析，振沖樁基礎方案比預制樁方案節約了約40萬元，不僅取得了良好的加固效果，同時取得了顯著的經濟效益，可為同類工程起到借鑒作用。

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

［2］陳 成.振沖法地基處理在北運河榆林莊閘改建工程中的應用［J］.北京水務，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.