振動沉管碎石樁在復(fù)合地基處理中的應(yīng)用

易劍輝，郭志輝，余文龍

（湖南航天建筑工程有限公司，長沙410205）

1 引言

隨著城市工程建設(shè)的發(fā)展，軟弱地基加固處理的方法也越來越多，振動沉管碎石樁由于施工機械簡單、便于操作、樁體材料來源廣泛、工程造價低、施工速度快等優(yōu)點，在全國各地廣泛使用[1]。本工程建（構(gòu)）筑物地處丘陵與灘涂交接地段，屬濱海淤積地貌。根據(jù)工程的使用要求，通過細(xì)致的沉降分析，進(jìn)而提出技術(shù)可靠、造價經(jīng)濟的振動沉管碎石樁復(fù)合地基處理方案，并對其進(jìn)行處理，以滿足場地工后沉降、不均勻沉降等要求。

2 工程概況

臺山市萬方石業(yè)有限公司廠房建設(shè)項目位于臺山市北陡鎮(zhèn)，為大型石材加工廠房，本場地由北向南分別為1 棟手工加工車間（高10.65m）、1 棟大切車間（高10.65m）、5 棟精加工車間（高11.05m）、1 棟宿舍樓（高21.90m）。其中手工加工車間、大切車間、精加工車間區(qū)域平面尺寸為145.00m×336.00m，各棟建（構(gòu)）筑物占地面積及規(guī)模不等，場地未規(guī)劃有地下室。由于場地下臥淤泥層，沉降變形很大，且完成沉降所需時間長，如地基處理不當(dāng)，往往會造成很大的工后沉降和不均勻沉降，嚴(yán)重影響上部建（構(gòu)）筑物、堆場、道路及管線的正常使用。故本場地決定采用振動沉管碎石樁復(fù)合地基處理方案對地基進(jìn)行處理。

3 工程地質(zhì)、水文條件

場地原為丘陵與灘涂交接地段屬濱海淤積地貌單元、現(xiàn)狀為經(jīng)填土平場而成。場地內(nèi)土（巖）層自上而下有：人工填土層（Qml）的填土層，平均厚度4.18m→沖積土層（Qal）的淤泥層、粉質(zhì)黏土層和中砂層，平均厚度7.56m→殘積型土層（Qe1）的粉質(zhì)黏土層，平均厚度2.00m→基巖全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖和強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。本場地地下水主要為土孔隙潛水，但局部分布有滲透裂隙水，地下水主要受大氣降水和地表徑流補給影響，以蒸發(fā)及側(cè)向徑流為主要排泄途徑。

4 施工方案

4.1 施工設(shè)備

DZJ-90 型振動沉管打樁機（沉樁最大深度：15m，最大沉管直徑：500mm，沉管管靴選用錐形活瓣樁尖）、容量為0.5～1.5m3的裝載機。

4.2 工藝要求

采用振動沉管工藝施工碎石樁，碎石樁直徑500mm，梅花形布置，樁間距1.3m，樁長要求打穿淤泥進(jìn)入下臥層不少于1.5m，該項目碎石樁數(shù)量共計304 143m（28 966 根），樁頂鋪設(shè)厚度為50cm 褥墊層。

4.3 工藝步驟

試成樁→場地平整→測量放線→樁機就位→振動沉管→投料→振動提管和反插→補充加料→褥墊層施工→報表記錄。

4.4 施工方法及技術(shù)措施

施工方法及技術(shù)措施包括以下幾方面：

1）試成樁，確定施工參數(shù)。正式施工前，在工程非主要部位進(jìn)行試成樁，試成樁數(shù)量應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求和場地的地質(zhì)條件確定，且不得少于3 根。通過試成樁確定適合現(xiàn)場工程地質(zhì)條件的沉管提升速度、每次提升高度、留振時間、反插深度、控制填碎石量等施工工藝參數(shù)。以指導(dǎo)下一步大規(guī)模振動沉管碎石樁的施工[2]。

2）場地平整。在地基處理施工前，對場地進(jìn)行清理，清除各種雜物、石塊等，再進(jìn)行填土整平至設(shè)計標(biāo)高。

3）測量放線。根據(jù)設(shè)計圖紙確定碎石樁施工范圍，準(zhǔn)確放樣出每根樁的樁位。

4）樁機就位。樁機就位后合攏錐形活瓣樁尖，樁管向下垂直且使樁尖對準(zhǔn)樁位標(biāo)記，垂直向下移動樁管使樁尖入土，通過調(diào)整樁機塔架保持沉管與地面垂直。

5）振動沉管。樁機就位后，由專人對樁機進(jìn)行復(fù)核，位置偏差控制在±50mm 以內(nèi)，沉管垂直度偏差控制在1.5%以內(nèi)。施工前應(yīng)在沉管上做好標(biāo)記，振動沉管至設(shè)計樁底高程[3]。

6）投料。當(dāng)沉管達(dá)到設(shè)計深度后開始進(jìn)行碎石灌注作業(yè)。碎石要求表面粗糙，相對干凈，硬度高，粒徑15～60mm、含泥量小于10%。首次加料時，向管內(nèi)一次性加滿骨料，裝載機每次裝料量必須符合要求。

7）振動提管和反插。按試成樁確定的提升速度（1.0m/min）、每次提升高度（1.0～2.0m）、留振時間（30～60s）和反插深度（0.4～0.5m）進(jìn)行振動提管和反插作業(yè)。

8）補充加料。保持地面以下管內(nèi)填料充實，最終使樁身骨料高出地面0.3～0.5m。

9）褥墊層施工，褥墊層總厚度50cm。樁頂先鋪設(shè)30cm 碎石墊層，再鋪設(shè)一層20cm 高土工格室，土工格室內(nèi)充填碎石。

10）報表記錄。振動沉管碎石樁施工過程中需設(shè)專人對其施工參數(shù)進(jìn)行記錄，記錄包括沉管垂直度、沉管深度、碎石用量、沉管提升速度、每次提升高度、留振時間、反插深度等，參數(shù)記錄要求真實、準(zhǔn)確。復(fù)合地基、單樁檢測應(yīng)在成樁施工完成并間歇一定時間后進(jìn)行，間歇時間不少于28d。碎石樁樁體密實度采用重型動力觸探進(jìn)行檢測，檢測數(shù)量宜為總樁數(shù)的1%～2%，且不得少于3 根。復(fù)合地基承載力宜采用單樁復(fù)合地基荷載試驗進(jìn)行檢測，數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的0.5%，并不得少于3 組。單樁荷載試驗的樁數(shù)不宜少于總樁數(shù)的0.5%，并不得少于3 根。

5 結(jié)語

目前，該項目地基與基礎(chǔ)分部工程已施工完畢，地基子分部工程已通過驗收。臺山市萬方石業(yè)有限公司廠房建設(shè)項目中的手加工車間、大切車間與精加工車間采用振動沉管碎石樁進(jìn)行復(fù)合地基處理的應(yīng)用實踐取得了良好的效果。證明了振動沉管碎石樁進(jìn)行復(fù)合地基處理不僅施工方便、技術(shù)可靠、造價經(jīng)濟，還能最大限度地保護(hù)周邊環(huán)境。該方案贏得了參建各方的一致好評，為類似工程施工積累了寶貴經(jīng)驗。