振冲桩应用实例

　　[摘要]本文通过振冲桩在大连海岸东方一期住宅项目地基处理工程中的应用实例，参考了相关资料、文献，阐述了振冲桩技术在软土地基加固中的应用及其施工工艺，总结了该项技术在软土地基中的应用越来越广泛。
　　[关键词]振冲桩；振冲桩特点；打桩
　　
　　一、工程概况
　　大连海岸东方一期住宅项目地基处理工程，位于大连市金州区，占地面积10万平方米，2008年开工，本工程由12栋30层，以及一层地下车库组成，框剪结构。该场地地层自上而下为：杂填土3.0～4.0米，承载力为80kPa；淤泥质粉细砂2～8米，承载力为50kPa；含砾粘土承载力200kPa；砾石承载力300kPa。。
　　二、地基处理方案选择
　　根据岩土工程勘察报告,该场地地层均匀性差,软硬相间,且液化层厚度大,不连续。振冲碎石桩法是在振冲器水平振动和高压水的共同作用下,使液化砂土层振实挤密,然后回填碎石等粗粒料形成桩柱而桩间土则受到挤密和振密,桩和桩间土构成复合地基。振冲碎石桩法施工成本低,可使地基承载力提高,变形减少,并可消除土层的液化。振冲桩施工需要的砂石、电力、柴油均易解决。对于振冲桩施工的主要弊端，即施工污水排放问题，在该场区亦能很好解决，海岸东方一期住宅地基处理宜选用振冲碎石桩较适宜。
　　三、振冲桩特点
　　1、施工速度快,处理效果好,工效高，工期短，不受季节限制。
　　2、机械设备和施工工艺简单，便于推广。
　　3、节省劳力，可就地取材，综合经济效益好。振冲法处理松软土体具有明显效果，而又不使用工程紧俏的三材、适用性广、价格低。
　　4、消除液化。饱和松砂经强烈振动，土粒将重新排列振密。其孔隙大为减小，从而减少沉降，提高砂土的强度和砂基的承载力，消除了液化的可能性。
　　5、施工噪声低，社会效益显著。
　　6、预震效应，我国化工部、冶金部、水电部及建研院等10个单位，曾在大兴现场进行了联合试验、测定，表明采用振冲砂石桩处理过的砂基，其振动孔隙水压力较未处理过的砂基降低2/3左右，该地基已具有良好的抗8度地震液化的能力。
　　四、施工工艺
　　为确定施工参数及处理效果,在场地外侧进行了试桩,共施打振冲碎石桩9根,在振冲碎石桩之间用标准贯入试验进行液化判别,无可能液化点。检测结果为满足设计要求。
　　1、施工放样。测量人员用水准仪测出施工场地平均标高，根据业主或设计单位提供的建筑物主轴或控制点座标放出轴线和桩位。
　　2、根据施工现场具体情况挖好纵横排污沟和污水泵坑，以利于排污。
　　3、本工程宜采用由一处开始向外推进的打法和连续填料法施工。每台机组头三根桩作为试桩，以验证施工工艺和技术参数的合理性。
　　4、施工过程中，应保证振冲器及电器控制系统、给水及污水排放系统正常运行，并保持施工电压的稳定，其允许偏差为±20V。
　　5、造孔及清孔
　　测放好桩位，准备好施工机械设备，具备给水和排污条件后，按下列要求开始造孔：
　　（1）振冲器喷嘴中心对准桩位；
　　（2）造孔水压、水量、电流等均应符合设计和规范要求，或按经过试桩验证而进一步确定的参数控制。
　　（3）造孔过程中振冲器应处于悬垂状态，其偏差应≤1.5%；孔位如发生大的偏斜，应及时纠正。
　　（4）造孔深度应达到设计桩底标高以上300～500mm。
　　（5）造孔速度控制在0.5～2.0m/min为宜。
　　（6）造孔后当孔径不够、存在狭窄段或返出泥浆过稠时，应进行清孔。做法是将振冲器自孔底提到孔口或在需要清孔段上下提拉，使孔顺直通畅，孔径满足要求为止。
　　（7）造孔必须紧接着造孔后进行，不应在开始填料制桩后再进行清孔，以避免清孔料将碎石桩体隔开产生断桩。
　　6、振冲桩所用填料可采用含泥量不大的碎石、卵石、角砾、圆砾等硬质材料。
　　7、制桩
　　（1）填料制桩应从孔底开始，自下而上逐段进行，清孔完了和第一次填料后，振冲器应振到桩底，中间不准漏振，严禁产生断桩。
　　（2）应控制每次填料量和振冲器的提升高度，以确保加密段长度控制在500mm以内，并保证达到加密电流值以后的留振时间，使桩体密实。
　　五、成果记录整理
　　造孔时，每贯入1000～2000mm应记录一次造孔电流、造孔水压、成孔时间。制桩时，应分段记录加密段顶的深度、加密电流、留振时间、填料量、完成时间和加密时的水压。要求一桩一编号，一桩一张记录单，记录项目要齐全，字迹清楚，不得随意涂改。
　　按规范要求整理成表，做好相应隐蔽记录等档案资料并进行质量评价，按要求进行静载与动载试验。
　　六、质量安全标准
　　（一）质量标准
　　1、控制好填料（碎石、砾石、卵石）规格，一般粒径为2~15cm，含泥量须小于5%。
　　2、控制好桩位中心线与桩底标高，必须达到桩位测放点与设计桩位的允许偏差≤100mm。在造孔时应测量成孔深度。
　　3、桩体垂直度偏差不得大于1‰。
　　（二）安全措施
　　1、增强现场施工人员的安全施工意识，教育、要求严格按规范和施工程序的要求施工。
　　2、振冲器等主要设备由专业人员操作。
　　3、各种电气设备都应接地良好。
　　（三）效果检测
　　对大型工程，正式开工前应作试验桩，用压力板进行荷载试验。检测时间应根据地基土的性质和完成时间确定；砂土在半个月后，粘土在一个月后。检测需按要求进行复合地基荷载沉降试验，并将结果绘成地基承载力R－沉降量S曲线。
　　七、效益分析
　　振冲法加固的软粘土地基，承载力可提高3倍。采用振冲法加固地基与预制混凝土桩、灌注桩等需用大量水泥和一定钢材的基础相比，不仅技术可靠、工期短、施工可行，而且造价也经济得多，振冲桩处理的复合地基是充分利用了桩间土的作用，且桩间土经过振冲挤密后，其承载力亦有不同程度的提高。所需原材料主要是碎石、卵石、砂砾石、矿渣等硬质骨料，且无级配要求，粒径在2~15cm间均可。有的项目根据设计要求经深度或宽度修正后，不需将振冲桩打至持力层，亦可节省投资。总体上可节省工程费用50%左右。

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