雙臺子河閘除險加固工程振沖碎石樁施工分析

李迎春

(沈陽利鑫土木工程有限責任公司，沈陽110180)

1 工程概況

雙臺子河閘位于盤錦市雙臺子區東郊，是遼河下游的樞紐建筑物，它建在感潮河段的末端，閘址距河口57.3 km，位于遼河盤錦城市防洪段，是遼河下游防洪體系的一個重要組成部分。雙臺子河閘樞紐建筑物主要包括:深孔閘、淺孔閘、提水泵站、船閘、左右岸連接段及下游導流堤、過水斜堤和小柳河防汛交通橋等。

樞紐工程的主要作用是抬高閘上水位，防海潮倒灌，改善水質，調蓄水量，保證盤錦地區遼河兩岸493.33 km2水田用水和盤錦市西部近433.33 km2蘆葦的灌溉用水以及盤錦市的部分工業用水和城市居民用水，工程投入運行以來，年均供水量約為8 億m3，為盤錦市的開發建設發揮了極其重要的作用，取得了明顯的社會效益和經濟效益。振沖碎石樁主要施工部位為淺孔閘閘室基礎、左右岸翼墻基礎及提水泵站基礎，直徑1.0 m，淺孔閘樁間距1.8 m，其余為2.0 m總計工程量為42 880 m。

2 工期與進度控制

2.1 進度計劃

振沖碎石樁基礎處理施工時間為2014年3月13日—2014年5月1日。

試樁階段:施工方先期投入第一套設備。包括YTQH350A 型號宇通履帶吊1 臺，振沖器(75KW)1臺，水泵(22KW)1 臺，人力15 人。

第二套振沖設備進場:試樁合格后，于3月15日第二套振沖設備進場正式打樁施工，淺孔閘基礎開始作業時間為3月25日。

第三套設備進場:施工準備:包括人員、機械進場;相關技術人員崗前技術交底、安全教育;組裝調試設備調整施工技術參數;布置現場組織上下水排法系統;備用電源調試等。時間為2014年3月13日—2014年3月14日。

測量布樁與打樁施工:包括工程振沖碎石樁主要施工部位為淺孔閘閘室基礎、左右岸翼墻基礎及提水泵站基礎，故布樁施工分四部分。詳細施工時間見表1。設備人員退場:2014年5月1日設備與人員開始退場。

表1 雙臺子河除險加固工程振沖碎石樁施工安排表

2.2 進度控制

嚴格按照施工組織設計要求組織生產，按上述進度計劃指導施工，作好宏觀調空;做好施工前的準備工作;以工期為依據，開展月進度目標管理，做好與其它相關工序的合理銜接。

3 工程施工

3.1 規范要求與技術要求

3.1.1 規范要求

(《水利水電工程振沖法地基處理技術規范》條文說明)(DL/T5214—2005)第5.0.11 條規定，振沖樁應超過有效樁頂高程的1.0 ～1.5 m，本工程設計圖紙規定樁頂預留1.5 m，待振沖碎石樁施工完畢后開挖。

3.1.2 技術要求

碎石樁樁體材料用碎石材料，含泥量≤5%，材料粒徑為20 ～150 mm，20 mm以下粒徑≤20%，100～150 mm粒徑含量≤15%，不許超徑。振沖設備選用75 kW振沖器，加密電流為50 A，留振時間≥30 s。淺孔閘地基承載力≥210 kPa，左右岸連接段翼墻地基承載力≥200 kPa，提水泵站地基處理后的地基承載力≥180 kPa，地基密實度≥0.7。樁孔布置三角形，淺孔閘間距1.8 m，翼墻及左右岸連接段翼墻間距2 m。

3.2 施工設備投入

施工投入主要設備有ZCQ—75 振沖器3 臺，用于造孔制樁;YTQH350A 履帶吊3 臺，用于起吊振沖器;ZL—50 裝載機3 臺，用于回填石料;22 kW潛水泵2 臺，用于提供造孔、制樁壓力水;3Q3D 高壓泵2臺，用于提供動力;BW—250 泥漿泵2 臺，輸送泥漿。

3.3 試樁

試樁場地的選擇:選擇具有代表性的右岸翼墻下游，試驗數量不少于3 點。

制樁:施工單位首先向監理部申請試樁，在接到監理部試樁開工通知后，施工人員各自到崗到位，在孔口指揮人員的指揮下，吊機吊起振沖器、豎直、尖端對準樁位上，進行打孔［1］。按導桿尺打至設計深度，填好打樁記錄。試樁采用連續喂料逐段成樁施工方法，清孔完成，將振沖器提出800 ～1 000 mm向孔口喂料，然后加密樁體，強度達到施工指標，維持規定留振時間。完成一段樁的加密，即進行下一段樁體加密工作，直到樁頂方完成。自檢合格后確定試樁施工參數。

3.4 施工流程

施工流程詳見圖1。

圖1 雙臺子河除險加固工程振沖碎石樁施工流程圖

3.5 樁孔檢測

按地基處理規范要求，主要對樁體進行動力觸探和樁間土進行標準貫入，檢測按0.5%。檢驗標準按設計要求淺孔閘地基承載力≥210 kPa及左右岸連接段翼墻地基承載力≥200 kPa，提水泵站地基處理后的地基承載力≥180 kPa［2］。

3.6 操作要點

3.6.1 樁位測放

測量人員測量放出中心線及邊線控制樁，并做好控制樁保護，標示樁點里程，根據樁位平面布置圖，用鋼尺布樁，布樁誤差控制在2 cm內。

3.6.2 機具定位

將打樁機就位，合攏合瓣樁尖，將振沖器向下垂直，使樁尖對準樁位標記，繼續向下垂移振沖器使樁尖入土。調整樁機搭架，使振沖器與地面基本垂直，垂直度一般控制在1%以內。

3.6.3 碎石灌樁

振沖器成孔達到設計深度后，進行碎石的灌注作業，將碎石由加料口注入樁孔內，灌入量按樁身理論方案量值與充盈系數計算。做好現場施工記錄，嚴格控制每根樁的充盈系數。避免先期大后期小的不良現象，以增加樁的均勻性［3］。

3.6.4 樁身拔管

大功率振沖器投料可個提出空口，小功率振沖器下料困難時，可將振沖器提出空口填料，每次填料厚度≤50cm。應有專人負責碎石灌入量，以防超灌或少灌。

提升振沖器時應先振動5 ～10 s后開始提升，邊振邊拔，每拔高度0.3 ～0.5 m停振，如此反復直至全部拔出。提升速度要均勻，一般為0.8 m/min(平均速度)。

3.6.5 提升成樁

振沖碎石樁的提升作業與沉管灌注樁作業相同，其程序為:灌料后原位振動，振動之后振動提升，然后振動，再反插，反插之后振動提升，然后再次罐料，灌料之后第二次振動。

以此為循環周期直至到設計樁頂標高完成一根樁施工作業(反插次數及反插深度均應滿足樁身設計，橫截面積為控制依據)。

3.7 質量控制

振沖碎石樁的質量最主要的應以樁體充分密實為原則，它與成孔的進度、填料量、留振時間密切相關，只有在一定的填料量的情況下，才能達到一定的密實電流。也需要一定的留振時間，才能把填料振沖成樁。

要嚴格把好材料質量關，所以在選碎石時，應按設計要求選擇碎石粒徑，材料粒徑為20 ～150 mm，20 mm以下粒徑≤20%，100 ～150 mm粒徑含量≤15%，不許超徑。因為，粒徑大不振實，同時對機具不利。碎石含泥量不得超過5%。另外，對每根樁的填料量也要進行認真的核實和控制。在施工中應注意在成孔時出現振沖器受到阻礙，電流值會突然上升，現場警鈴不斷發出響聲，遇到這種情況時，要認真地分析原因，查明原因后采取措施，反復振沖幾次，直到電流表上電流值趨于穩定時為止，然后繼續施工。

3.8 施工注意事項

施工注意事項主要有以下5 點:

1)振沖器在土層深處不得斷電停振。所以施工前我方自備1 臺30KW 柴油發電機以防斷電對施工帶來的不利影響。

2)成孔困難，振沖器不易沉入。主要是水壓不夠，應加大水壓。上層較硬時水壓應增大，下降速度應更慢，水壓要保持0.3MPa ～0.8MPa，在現場管路上應裝閥門以調節水壓水量。

3)密實電流長期達不到。通常采取的措施的減小水壓。適當增加每次的填料量。反復振沖幾次，使其符合密實電流值。

4)施工現場四周如有其它原有建筑物，施工時應注意原有建筑物是否出現裂縫或沉陷情況。

5)根據泥漿處理要求，泥漿泵需滿足排漿距離和排漿量要求。

4 質量保證措施

在工程質量管理方面，為了確保工程即在保證工程質量又要確保施工進度，建立質量管理保證體系，成立質量管理領導小組和施工現場三檢制，發現問題絕不放過，并及時糾正，同時采取必要的保證工程質量的技術措施。

1)施工前必須熟悉本工程的總體布置，工程水文地質資料，及水利工程質量品平定標準等有關文件。

2)施工隊伍一進場測量人員應馬上熟悉圖紙和施工現場情況。根據實際地形布設放樣控制點。

3)把好布樁量關，做到布樁要檢驗，復合要統一，做到樁位準確醒目。

4)加強施工環節的質量管理，經常檢查振沖器具的運行情況，定時保養振沖器，使之正常運轉施工，檢查有關的電控系統，保證其良好的自然狀態，發現問題及時解決，隨時檢查各機組的造孔、清孔、加密的施工環節。

5)進行施工質量控制與監測，做好各項施工記錄。

6)加密電流和留振時間，應采取自動控制系統控制。

7)振沖器的導管應有明顯的深度標志。

8)檢查加密電流加密水壓、留振時間、加密段等質量控制參數，使之在規定的參數下運轉施工。嚴把材料關，嚴格按照招標文件規定，碎石骨料規格驗收使用碎石。

9)加強對成樁質量的跟蹤檢查，對以完成的樁體進行隨機抽樣檢查樁位、樁長、單樁進料量，成樁樁徑，樁體密實度，落實自檢報告，發現問題及時解決。

［1］王非平. 振沖碎石樁技術［J］. 建筑施工，1995(05):23－24.

［2］付君義，白榮鑫. 碎石振沖樁復合地基加固處理技術在石佛寺水庫工程中的應用［J］. 吉林水利，2004(05):25－27.

［3］潘志明. 淺談振沖碎石樁施工［J］. 水利水電施工，2003(03):20－21，23.