振沖碎石樁加固處理軟土地基施工要點淺析

曾思敏廈門路橋游艦港開發有限公司（361000）

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振沖碎石樁加固處理軟土地基施工要點淺析

曾思敏
廈門路橋游艦港開發有限公司（361000）

摘要:根據游艇碼頭淤積的污泥質軟基處理情況、工程實施過程、工程技術的使用等方面展開了討論。經檢驗得知，振沖碎石樁技術在對淤泥質軟土地基進行處理方面是立竿見影的。

關鍵詞:振沖碎石樁；游艇碼頭；施工

1工程概況

某游艇碼頭項目面積4萬m2，長278 m，寬468 m。因為游艇碼頭所在地位地質狀況很不好，有厚度非常大淤泥土質，所以地基處置采用振沖碎石樁的辦法。首先將表面泥土清理達到標高－8.50 m，然后打設振沖碎石樁，選用直徑1.2 m碎石樁，正三角形擺設，樁體中心距離1.7 m。碎石樁透過泥土層、淤泥層、粉狀黏土軟質層。工程共計打設振沖碎石樁40 194根,總尺寸498 927 m，總共石方量約1 200 000 m3。

2工程地質條件

根據工程勘察報告，游艇碼頭區域地質鉆孔孔口標高多在－5.95～－7.78 m，地形平緩，由岸邊向深水域微傾。

依據已經獲取的打眼資料顯示，周圍以內的土層從上到下大致都是這樣分部的——淤積的污泥、粉粹的砂粒以及一些黏土等。其中表層淤泥土厚度為7.4～12.8 m,標貫擊數多大于1擊。粉砂層在本地分布廣泛，厚度在0.2～2.2 m。粉質黏土層分布均勻，厚度為0.9～4.8 m。粉質黏土層下面分別有高度風化和中度風化綠灰巖、高度風化和中度風化板巖。

3船機配備

施工配備2艘3 000 t方駁，1艘5 000 t方駁，1艘7 600 t方駁。選用12臺75 kW振沖器、3臺150 kW振沖器以及與其相匹配的協助設備。

4施工工藝

4.1工藝流程

游艇碼頭施工工藝流程見圖1。

圖1施工工藝流程圖

4.2施工準備

1）石料準備。石料需提前到場，卸到上料碼頭后方堆場，經檢驗質量和規格合格后方可使用。

2）石料裝船、運輸。在上料碼頭，用鏟車將石料裝船，反鏟挖掘機在船上配合攤鋪石料，然后運至海上施工區域。

3）設備組裝準備。振沖碎石樁海上施工工藝較為復雜,利用方駁構建海上施工平臺、施工機械加固和船舶壓載配重。方駁上載有振沖器(數量由船舶情況及樁位布置確定,振沖器組成包括電機、振頭、減振器、搗桿4 m×5 m、電動機柜)、發電機、潛水泵、履帶吊、下料筒、高壓清水泵、電控柜、啟動柜。

4）測量準備。在施工之前，測量人員根據控制點，做好相應的施工控制網。根據實際需要，準備足夠的GPS自動定位設備，掌握相應的施工工藝和施工要求及定位方法。

4.3主要施工方法

4.3.1船舶定位

1）測量人員使用GPS確定打設船施工作業區域，下好浮標，利用拖輪將打設船拖到施工區域，根據當時潮流的流向在GPS定位系統的配合下進行下錨駐位。

2）基本駐位完成后，測量人員利用GPS自動定位系統,通過測量定位軟件成像顯示進行精確駐位。按照即時船位圖像與標準船位圖像位置差，通過電子移船設備和對講機指揮各錨纜操作人員調整船舶方向及角度，直至船位圖像重疊，即精準駐位。定好樁位，打設設備啟動就位，準備碎石樁打設施工。

3）上料船就位。上料船駐位時，要注意海上作業區域風浪情況。上料船停靠在打設船之前，必須先下外側錨,掌握好所下錨纜的適當長度，緩慢靠近打設船，并注意不要碰到各種施工設備。

4.3.2振沖造孔及清孔施工

1）造孔

吊起振沖器對準樁位，啟動壓力水泵、振沖器，待振沖器運行正常后開始造孔。振沖器徐徐貫入土中，直至設計的樁底標高。造孔過程中應保持比較大的水量，以確保成孔的質量。由于振沖器與導管之間有橡膠減震器聯結，因此導管有稍微偏斜是允許的，但偏斜不能過大，防止振沖器偏離貫入方向。

2）清孔

施工時需清孔2～3次。清孔時設備提升速度不宜過快，一般控制在1.5 m/min以內。在清孔過程中根據現場地質情況(淤泥層)可外投料2～3鏟，起造孔護壁及擴充孔徑作用，防止縮頸回淤，保證成孔直徑及下料順暢，提高制樁質量。

4.3.3加料方式與加密段長度

1）加料方式采用傳統的上出料法和改進后的下出料法。其中，下出料法是在造孔基本完成時，上料船應及時到達,振沖器造孔至設計深度時，向上提高2.0～2.5 m,利用上料船上的挖掘機向上料斗內添加石料，通過吊車副勾將裝料斗送至導桿頂端接料口，石料通過中空導桿的下出料口送至孔底。這種投料方式大大縮短了石料進入孔底的行程，石料從中空導桿的頂端進料口進入導桿，從振沖器上面導桿末端出料口流出，沒有改變石料在振沖器周邊投放方式，因此確保振沖器周邊石料充足，樁體垂直度和連續性得到保證。

2）振沖樁體的加密段長度。為保證孔內有0.5 m加密樁體的加料量,每次提升振沖器應在1.5～2.0 m。6 m以下至樁底部分，加密段長度為500 mm。6 m以上至樁頂部分，加密段長度為300 mm。

4.3.4振沖加密

在振沖加密過程中采用連續填料制樁工藝。制樁時應連續施工，加密從孔底開始，逐段向上，中間不得漏振。

1）加密電流、留振時間、加密段長及填料數量，應符合設計要求的參數。

2）應用電氣自動控制系統控制加密電流和留振時間、加密電流的方式。

3）加密必須從孔底開始，逐段向上，中間不得漏振。

4）主要施工順序為，6 m以下至樁底部分，將采用下出料法施工，每延米投料量不小于1.5 m3(1 斗)，加密段長度為500 mm。下出料法可以有效保證樁體完整性，具有投料準確、施工速度快、樁體連續均勻、單樁承載力高的特點。6 m以上至樁頂部分，采用上出料法施工，加密段長度控制在300 mm，每延米投料量不小于1.9 m3，累計投料量不小于12 m3,確保樁間土流泥得到充分置換。

實踐證明，若淤泥層小于6 m時，傳統的上出料法便于制樁且能保證質量，可以提高樁體的約束力，是樁體密實的一個有力保證。對樁頂部分進行反復振密可確保碎石樁頂部質量。樁體施工過程要確保每個加密段都達到設計要求后方能進行下個加密段施工，確保不漏振、不斷樁。

4.4振沖碎石樁施工控制參數

振沖碎石樁施工控制參數見表1。

表1振沖碎石樁施工控制參數

4.5質量保證措施

1）施工前,詳細分析施工場地的巖土工程條件，根據設計圖紙及相關的施工技術規范、規程和標準,制定出嚴密的施工質量管理及質量保證體系。

2）開工前，對現場技術人員、施工機組人員進行技術交底。

3）各施工設備在施工前,由專業技工進行檢查、維護，特別要加強對監控設備的檢定。

4）施工中應檢查加密電流、留振時間、加密段長度準確性，注意填料數量是否滿足設計要求。

5）施工中若遇到地質條件發生變化，適當調整施工技術參數，確保工程質量和施工順利進行，并作好技術記錄。

6）進行碎石樁檢測時應嚴格按照規范實施。

7）建立信息管理系統，對施工、檢測試驗中出現的技術問題及時反饋、解決，對工程進行動態的管理。

5驗收檢測

5.1檢測方法

工程樁檢測時樁間土采用標準貫入(N63.5，落距76 cm)測試，樁體采用重型(N63.5，落距76 cm)動力觸探測試。檢測標準均為相對密實度達到0.7，且平均動力觸探擊數不小于7擊。

5.2檢測結論

游艇碼頭海上振沖碎石樁檢測結果從整體上看表現出的共性為:深度0～1.0 m區間樁體動力觸探擊數較低；1.0～2.0 m區間樁體動力觸探擊數較高，基本在10擊左右(個別樁體該層達到3.0 m深度)；深度2.0～9.0 m區間樁體動力觸探擊數大部分在8擊左右；9.0～16.0 m區間動力觸探擊數基本呈現隨深度增加而增加，平均擊數基本不小于7。滿足檢測標準要求。綜上所述，振沖碎石樁施工質量合格，符合設計要求及規范規定。

6結語

通過對游艇碼頭工程海上振沖碎石樁的檢測情況以及后續碼頭上部主體施工加載情況的監測結果表明，海上振沖碎石樁技術在淤泥質土地基基礎處理中取得了良好的效果，保證了游艇碼頭工程地基穩定安全。