淺談振沖碎石樁地基加固中的管理與應用

摘要:振沖碎石樁加固松軟土地基，形成符合地基或復合土體，以提高其承載力、增強穩定性、減少沉降量，同時還顯著地增強其抗震性能，無論是公路、橋梁、堤壩和房屋等建筑的軟基均可采用振沖碎石樁處理成復合地基以滿足工程的使用與抗震的要求。本文結合實際工程，對振沖碎石樁施工及管理措施進行探討，并對這種加固軟土地基的方法在施工中的遇到的經驗和問題進行了總結。

關鍵詞:振沖碎石樁 軟土地基 地基加固

1 工程概況

1.1 工程基本概況 該項目廠區面積26萬平方米，廠區建設分三期進行，主要建設內容有:生產車間242880平方米，宿舍樓:3600平方米，食堂、浴池、文化中心7440平方米，辦公樓:7800平方米。

1.2 工程地質概況 該工程場地原為沼澤地，后經人工修整后地形平坦，場地地貌為海岸平原。在鉆探揭露深度范圍內，地層自上而下為:①素填土:層厚0.3～3.4m，層底高程1.34～3.55m。②細砂:層厚1.4～5.2m，層底高程-1.70～1.52m。③含淤泥粉細砂:層厚1.30～5.90m，層底高程-4.83～-2.45m。④粗砂:層厚0.4～3.1m，層底高程-1.56～-4.32m。⑤全風化片麻巖:層厚0.14～1.07m，層底高程-7.06～-4.62m。⑥強風化片麻巖:鉆探揭露層厚2.32～5.00m，鉆探揭露層底高程-10.69～-8.05m。

該建筑場地為對建筑抗震不利地段，須對素填土、細砂、含淤泥粉細砂進行加固處理，消除砂土的液化沉陷。當治理后地基土承載力滿足設計要求時，地基穩定，適宜建筑。

1.3 地基加固方案 該新建場地存在飽和的細砂和含淤泥粉細砂，地基的液化等級嚴重，可采用振沖法對素填土、細砂、含淤泥粉細砂進行加固處理，消除砂土的液化沉陷，以振沖碎石樁形成的復合地基為基礎持力層，振沖碎石樁處理到粗砂層。

2 振沖碎石樁的施工及質量管理

2.1 振沖碎石樁試驗段施工 振沖碎石樁施工前，根據施工規范要求施工前須通過試驗段的施工，記錄沖孔、清孔、制樁時間和深度、記錄沖水量、水壓、填入碎石量及電流的變化等，驗證設計參數和施工控制的有關參數，選定科學合理的技術參數作為振沖碎石樁施工的控制指標。根據現場試樁的結果，需要取得如下的施工技術參數:造孔電流、造孔水壓、加密電流、加密水壓、留振時間、填料量和加密段長度等。施工時應密切注意對周圍結構物的影響。試樁施工直接在振沖碎石樁施工范圍內進行布置，根據振沖碎石樁施工圖設計的分區要求，每區段振沖碎石樁施工前都必須進行試驗樁施工。

2.2 振沖碎石樁施工程序 ①清淤、清理場地，平整場地至樁頂設計標高;布置樁位，根據試樁結果，確定施工技術參數。②放線、定位:測量放線后吊車就位，吊起振沖器，使其豎直、懸空，距地面10～20cm，并讓尖端對準樁位，檢查水壓、電壓和振沖器電流是否正常。③造孔:開啟高壓清水泵，注入高壓水，開動振沖器，振沖器在壓力沖擊作用和振動作用下豎直貫入地層至設計深度。④清孔:造孔完畢后，將振沖器全部吊出后再對準孔位，保持堅直狀態，貫入孔底，進行一次清孔排漿，記錄清孔過程，并根據實際成孔排漿情況，確定清孔次數。⑤填料、振密、制樁:清孔完畢，控制室改用加密電流，并改變水壓，采取連續填料，分段振密的制樁方法。將振沖器提離孔口1.0～1.5m，裝載機向孔內倒石料，每次填料數量視土質條件而定，一般每次填料高度為0.5～0.8m。待石料沉入孔底后，再緩慢下沉振沖器，振密孔底樁體，當振沖器工作電流達到規定的密實電流后，留振10～20s。循環上段工序，進行下一段樁體的壓密工作直至孔口，則完成一根樁的制樁過程。⑥關機、停水，振沖器移位至下一樁位。⑦清溝排污:打樁過程中，施工現場安排人力清溝，保證排污網絡暢通，避免泥漿漫淌，沉淀后的泥漿采用泥漿車出運至棄土場排放;做好場地整潔，文明施工。⑧填料記錄:施工過程中通過振沖器上配備的振沖碎石樁施工自動監控系統記錄儀，對每段樁體的成孔電流、密實電流、填料量及留振時間等進行現場施工過程的實時跟蹤記錄，作為設計、監理部門質量簽認的主要依據。每樁施工均填寫施工記錄表。⑨鋪設碎石墊層:振沖碎石樁處理完成后，在樁頂上鋪填30cm厚碎石墊層，全部處理范圍均采用20t振動壓路機重疊輪跡碾壓至少二遍。

2.3 振沖碎石樁施工質量控制及管理措施

2.3.1 嚴格控制水壓、電流和振沖器在固定深度位置的留振時間。水量要充足，使孔內充滿水，防止塌孔，使制樁工作得以順利進行;水壓視土質及其強度而定，一般對強度較低的軟土，水壓小一些;對強度較高的土，水壓大些;成孔過程中水壓和水量盡可能大，當接近設計加固深度時，降低水壓，以免影響樁底以下的土;加料振密過程中水壓和水量均小些。

2.3.2 電壓一般為380±20V，并保持穩定。電流一般為空載電流加10～15A為加料振密過程中的密實電流，或為額定電流的90%。嚴禁在超過額定電流的情況下作業。振沖器在固定深度位置留振時間為10～20s。

2.3.3 填料注意加料不過猛，原則上“少吃多餐”，勤加料，但每批不加得太多。施工中，每段樁體均做到滿足密實電流、填料量和留振時間三方面的規定。當達不到規定的密實電流時，向孔內繼續加碎石并振密，直至電流值超過規定的密實電流值。避免出現斷樁，縮徑現象。

2.3.4 碎石樁質量檢驗:振沖碎石樁施工完成四個星期后即可做單樁復合地基荷載試驗，按每300根隨機抽取1根進行檢驗，但總數不得少于3根。樁體密實度抽查5%;復合地基承載力抽查5%，采用重Ⅱ型動力觸探測試。碎石樁軟基處理經檢測符合有關規范及驗收標準要求后，經監理工程師批準方可轉下一道工序。

3 施工中的問題及經驗總結

在該項目一期工程中的地基處理過程中，由于缺乏經驗，采用了這樣的地基處理工序:

碎石振沖樁→基礎土方開挖→基礎施工→主體施工→設備基礎→設備調試安裝

這種工序適合基底標高與場地標高相差不大的情況，在基礎開挖的時候，可以將碎石樁頭少量不密實部分挖掉。但是由于該工程廠房的杯口基礎基底設計標高與場平標高相差平均接近2.5m，部分大型設備基礎的基底標高與場平標高相差4m，因此在進行基礎土方開挖和設備基礎開挖的時候的時候，造成大量的密實部分的碎石樁體也被挖掉，不但影響碎石樁的整體穩定性，而且造成了無謂的浪費，無形中增加了建筑成本。

汲取了一期工程的經驗后，通過認真的分析和總結:二期廠房基底標高與場平標高平均相差4米，局部設備基礎基底標高與場平標高相差5米，因此工程部提出工序改進方案:首先進行廠房基礎及設備基礎的開挖，開挖深度控制在基底標高以上500mm，然后進行振沖碎石樁的施工，碎石樁檢測后再進行二次開挖至基底標高以下300mm，滿鋪300mm碎石墊層后進行下一步工序。經過分析后，調整后的方案具有以下優點:①碎石樁頭700-800mm左右的相對不密實部分在進行土方開挖的時候被挖掉，樁頭鋪設的300mm厚的碎石墊層對樁體起了很好的保護作用。②相對于原有施工方案而言，由于保證了樁體的整體性，使得碎石樁結構上的穩定性強于前者。③相對于原方案由于每支碎石樁工程量平均減少3.5米，相當于了節省工程投資，降低地基處理部分工程造價近30%。

該方案得到設計單位認可后，施工單位按照該方案進行施工，不僅在工期內保質保量完成了振沖樁的施工，而且為業主節省投資數百萬元。

4 結語

振沖法加固軟體地基適用性廣，尤其適用于組成性質不同的多層軟弱地基。軟土地基經振沖處理后可加快固結，減少沉降，提高強度指標、抗震性能。振沖法施工速度快，質量容易控制，是一種有效、簡便、經濟的地基加固方法。

參考文獻:

[1]何廣訥.《振沖碎石樁復合地基》.人民交通出版社.

[2]中華人民共和國行業標準JGJ79-2002《建筑地基處理技術規范.》.