振沖碎石樁施工快慢淺析

甘努力（湖北省咸寧市崇陽(yáng)縣水利局，湖北 咸寧 437500）

振沖碎石樁施工快慢淺析

甘努力
（湖北省咸寧市崇陽(yáng)縣水利局，湖北 咸寧 437500）

摘 要：振沖碎石樁是目前在國(guó)內(nèi)較為普及的處理軟土地基的實(shí)用方法。它以潛水電機(jī)帶動(dòng)偏心塊，使振沖器產(chǎn)生高頻振動(dòng)，同時(shí)通過(guò)振沖器尖端噴嘴噴射出高壓水流，在邊振邊沖的聯(lián)合作用下，將振沖器鉆桿沉到土中的設(shè)計(jì)深度；經(jīng)清孔后，從地面向孔中填入適量碎石并振搗密實(shí)，形成碎石樁體，與原有地基土組成了復(fù)合地基；從而加速了土層固結(jié)，增強(qiáng)了地基的穩(wěn)定性，提高了承載力，減少了不均勻沉降；同時(shí)還大大改善了土體的排水性能，消除了地震時(shí)地基可能產(chǎn)生的液化現(xiàn)象。其施工設(shè)備主要為起吊機(jī)械、填料機(jī)械、振沖器、供水系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和排污系統(tǒng)等。

關(guān)鍵詞：振沖碎石樁；造孔；清孔；填料振密

振沖碎石樁施工的快慢主要取決于樁位地質(zhì)土層情況（分粘性土層和非粘性土層兩種，在此僅談?wù)承酝翆拥氖┕で闆r，當(dāng)樁位地質(zhì)土層為非粘性土?xí)r，由于其缺乏粘性，造孔很快，且無(wú)需清孔，下料也很快，整個(gè)制樁時(shí)間大多為13～19分鐘之間。而規(guī)范規(guī)定的施工最短時(shí)間為16分，因此我們無(wú)需探究。），但同時(shí)與機(jī)械設(shè)備的性能、電流的大小、水壓的高低以及機(jī)械與人的合理操作有很大關(guān)系。地質(zhì)土層情況，施工設(shè)備性能等，非我們?nèi)肆λ芸刂频模瑹o(wú)法改變；水壓、電流可調(diào)節(jié)，但可調(diào)幅度也很小。為此，要想提高樁體施工速度，唯一可做的就是合理規(guī)范我們?nèi)斯さ牟僮骷记桑瑢⑷伺c機(jī)械的操作調(diào)整到最佳狀態(tài)。

振沖碎石樁施工的主要過(guò)程分為造孔、清孔、填料振密三部分。本文就這三部分如何提高施工效率進(jìn)行相關(guān)探討。

一、造孔

當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件一定時(shí)，造孔時(shí)間的長(zhǎng)短，取決于鉆頭電機(jī)的振動(dòng)力，而鉆桿的振動(dòng)力在正常的情祝下，決定于電機(jī)功率（分30kW、75kW兩種型號(hào)），人力無(wú)法左右，我們唯一可做的就是盡力保護(hù)好鉆頭頭部的三個(gè)導(dǎo)向板（當(dāng)磨損過(guò)度時(shí)，必須焊補(bǔ)），以利將鉆頭的振動(dòng)力充分傳遞利用，同時(shí)在允許范圍內(nèi)盡量將水壓升高（壓力范范圍0.5MPa～10MPa），水流增大（流量范圍為0.0056m3/s～0.0112m3/s），以利盡快疏散泥土，減小鉆頭阻力，便于鉆桿下沉。造孔的時(shí)間雖通過(guò)調(diào)節(jié)水壓、水流可予縮短，但有很大局限性，無(wú)需太過(guò)探究。

二、清孔

清孔一般只談次數(shù)，土粒粘性越強(qiáng)，土壤中的植物根蔓越多，清洗次數(shù)就需越多，至于土粒粘性的強(qiáng)弱，可以憑振沖器鉆桿上粘著的泥巴加以判別（其粘性可以用手揉捏試之），當(dāng)然，在沖洗孔洞時(shí)，可以適當(dāng)加大吊車(chē)的油門(mén)，以增大鉆桿的提升力（當(dāng)采用30kW電機(jī)時(shí)，吊車(chē)提升力宜大于80kN，當(dāng)采用75kW電機(jī)時(shí)，吊車(chē)提升力宜大于160kN），縮短鉆桿的上提時(shí)間。

三、填料振密

填料時(shí)間的可調(diào)性比較大，我們平常講的要縮短樁體施工時(shí)間，指的就是要縮短填料振密時(shí)間。要縮短填料振密時(shí)間，有以下幾方面值得探討。

1 保護(hù)振沖頭的鋼筋不能太密。振沖頭用過(guò)一段時(shí)間，一般都要焊接保護(hù)鋼筋，以防振沖頭外部磨損。但鋼筋條不能太密，太密則使振動(dòng)力向四周擴(kuò)散的效果大打折扣，也即減小了振動(dòng)力，致使鉆桿與孔壁四周的振動(dòng)空間減小，石子沿振動(dòng)空間四周下落的速度自然就會(huì)變慢。

2 安置吊車(chē)的位置要恰當(dāng)。安置吊車(chē)時(shí)，安置位置不能離樁位太遠(yuǎn)，不然吊車(chē)的起臂將要伸得很長(zhǎng)，為此將使吊車(chē)的提升力大大減小。當(dāng)鉆桿四周填滿(mǎn)石子時(shí)，吊車(chē)甚至不能夠向上提起鉆桿，即或能提起，速度也很慢很慢，這自然將大大影響填料的繼續(xù)進(jìn)行，不言而喻，樁體施工速度自然就會(huì)變慢。我們應(yīng)該盡量使吊車(chē)離孔位較近。

3 導(dǎo)向板不能太過(guò)磨損。鉆桿頭部的導(dǎo)向板不能太過(guò)磨損，我們一定要注意保護(hù)和焊補(bǔ)。當(dāng)導(dǎo)向板太過(guò)磨損后，其平衡度就會(huì)失準(zhǔn)，在填料過(guò)程中鉆桿總是要轉(zhuǎn)動(dòng)，一轉(zhuǎn)動(dòng)就將水管和電纜線(xiàn)繞到鉆桿上，妨礙人及鏟車(chē)的操作，必須注意。

4 水壓、水流要盡量保持較大值。水壓高、水流大，削減了泥漿對(duì)石頭的粘著力，同時(shí)沖擊石料，幫助石料下落。在規(guī)定范圍內(nèi)，水壓、水流要盡力保持最大值。水流壓力范圍為0.5MPa～10MPa，水流流量范圍為0.0056m3/s～0.0112m3/s。

5 填注石料的方式有連續(xù)填料和間斷填料兩種。連續(xù)填料時(shí)，振沖器鉆桿不需要提出孔口，僅需要往上提伸30cm～50cm，當(dāng)鉆桿離開(kāi)已經(jīng)振搗、密實(shí)的樁段時(shí)，隨即向孔內(nèi)連續(xù)的回填入石料，直到振動(dòng)密實(shí)并符合設(shè)計(jì)要求后，再向上提出30cm～50cm。重復(fù)以上步驟，從下到上逐漸制樁到達(dá)孔口位置。間斷填料是指將振沖器提出孔口，并向孔內(nèi)回填0.15m3～0.5m3的碎石，再進(jìn)行振動(dòng)密實(shí)，等符合設(shè)計(jì)要求以后，再提出振沖器進(jìn)行回填和振動(dòng)密實(shí)，重復(fù)上述過(guò)程直到制樁完成。一般而言，實(shí)際中連續(xù)填料方式用得較多，只有在開(kāi)始下料或操作中途填料卡住鉆桿石料不下時(shí)才使用間斷填料法。因?yàn)閷⒄駴_器桿件提出孔洞，往往需要耗費(fèi)1～4分鐘不等。實(shí)際具體操作時(shí)填料方式很有講究：（1）第一次下石料時(shí)，可以將鉆頭提升至樁位孔口上方1.5尺～2尺的位置處，然后再倒石料，這樣可以利用水的沖擊力一次性將石料沖落到孔底，而無(wú)鉆桿的阻礙，下落的石料一般為0.5m3左右。（2）一般在孔深9.5m～5.5m間，宜“少吃多餐”，因?yàn)樯喜肯侣涞氖吓c底部距離相隔太遠(yuǎn)，底部振沖器的振動(dòng)力對(duì)孔洞上部的孔壁及石料的作用較小，石料一次性下的太多，容易堵塞孔洞，振動(dòng)密實(shí)度也難保證，一般一次性下料宜為0.3鏟車(chē)（估計(jì)在0.7m3～0.4m3左右）。（3）下石料時(shí)宜在鉆桿向上提升時(shí)下料，因?yàn)檫@樣增大了底部石料的下落空間，石料的下落阻力自然就減小了。（4）有時(shí)候當(dāng)石料不下時(shí)我們可以將鉆頭提至與孔洞口2.5m～1.0m處，以充分利用電機(jī)的振動(dòng)力和水流的沖擊力幫助石料下落。但鉆頭不能在孔洞附近停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，以免使振落到孔洞中石料太多，影響振動(dòng)密實(shí)度，憑經(jīng)驗(yàn)一般在1～2分鐘左右，具體數(shù)值視現(xiàn)場(chǎng)情況而定。經(jīng)比較這樣操作比呆著讓鉆桿不動(dòng)時(shí)耗時(shí)要短。

結(jié)語(yǔ)

由于振沖碎石樁適用范圍廣（適用于松散粉細(xì)砂、中粗砂、砂礫石、粘性土、黃土等各種軟土地基），且具有技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單、加固速度快、投資少等方面的優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)水利、交通和房屋工程中得到了廣泛使用。當(dāng)今社會(huì)是一種講求效益的時(shí)代，任何工程建設(shè)都必然要和效益聯(lián)系在一起。

參考文獻(xiàn)

[1]李雪輝.淺析振沖碎石樁的施工質(zhì)量控制[J].港工技術(shù)，2013（03）：63-64.

中圖分類(lèi)號(hào)：TU74

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A