潴龙河倒虹吸地基振冲碎石桩施工

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摘要：在天然地基承载力不能满足上部建筑物对地基承载力要求时，可根据施工情况选择不同的加固方式对地基进行加固处理，确保地基承载力满足建筑物的承重要求。本文对南水北调中线一个大型的渠道建筑物采用振冲碎石桩加固地基基础的施工方法进行了详细的阐述，严格控制施工过程，确保施工质量。

关键词：地基加固；振冲碎石桩；施工

Abstract: in the natural foundation bearing capacity can not meet the requirements of the upper building foundation bearing capacity, can choose different strengthening method on foundation reinforcement treatment according to the construction situation, to ensure that meet the building load-bearing requirements of the foundation bearing capacity. Construction method of the middle route of South-to-North Water Transfer Project is a large channel building using gravel pile foundation is analyzed in detail, and strictly control the construction process, to ensure the quality of construction.

Keywords: foundation reinforcement; gravel pile; construction

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

1工程概况

潴龙河倒虹吸工程是南水北调中线干线上的一个大型的渠道倒虹吸，位于河北省元氏县境内，为1级建筑物。潴龙河倒虹吸进、出口渐变段地基为壤土和砾砂，天然地基土承载力较低，不能满足上部建筑物对地基承载力的要求，因此需要进行加固处理。

2设计要求

2.1处理部位：按照设计文件要求潴龙河倒虹吸进、出口渐变段（桩号196+084―196+129和196+339―196+387）翼墙地基处理采用振冲碎石桩施工。

2.2振冲桩设计：振冲桩桩径0.8m，桩位正方形布置，共设桩618根。其中进口段桩距1.8m，设桩372根；出口段桩距2.2m，设桩246根。碎石桩均伸入下部泥砾层0.5m，最大桩深约为11.5m，建基面以上预留100cm的振密段（在进行下道工序施工前挖除）。设计要求复合地基承载力不小于280KPa，进口段压缩模量不小于18MPa，出口段压缩模量不小于22MPa。

3振冲碎石桩施工

3.1振冲试验

3.1.1振冲试验的目的及要求

施工前，按有关规程、规范及设计要求进行振冲试验，在试验过程中详细记录冲孔、洗孔、制桩时间和深度，记录冲水量、水压、填入碎石量和电流的变化等数据，以取得振冲施工的工艺参数和验证振冲加固处理的效果，这些施工参数包括：造孔电流、造孔水压、加密电流、加密水压、留振时间和加密段长度等。

3.1.2振冲试桩的材料、场地的选择、布置和试桩数目

（1）振冲器型号为BJ130。

（2）振冲试桩的材料：桩体填充料采用含泥量小于5%的碎石，材料最大粒径不大于15cm。使用填料级配良好，不均匀系数大于5，曲率系数1～3。

（3）振冲场地的选择、布置：根据工程实际，采用试验桩和工程桩相结合的方式，在进口渐变段左侧施工区打3根试验桩，接受检测论证。进口渐变段桩位布置按设计要求进行。

3.1.3 施工过程

振冲试验施工在现场布置1套机械设备，施工程序为：

首先进行施工准备，施工准备包括：组装、调试设备调整技术参数和布置现场组织上水、排污系统；施工准备完成后进行测量放样、布桩；再进行指挥对桩，在指挥对桩的同时做好桩位序号记录；下一步进行打桩造孔，同时做好造孔记录；造孔完成后进行清孔，同时做好清孔记录；然后采用装载机连续喂料逐段加密成桩，同时做好加密情况记录；最后单桩施工完成。

3.1.4 振冲试验技术参数

根据施工设备情况，按照有关技术条款规定和《水利水电工程振冲法处理地基技术规范》要求，采用的振冲试验技术参数有：1造孔水压：选用参数值范围为：0.4～0.6MPa；2加密电流：选用的参数值范围为空载电流A0+40A；3加密水压：选用的参数值范围为：0.2～0.4MPa；4留振时间：选用的参数值范围为8s；5加密段长度：选用的参数值范围50cm。

（注：造孔速率选在2m/min以内；振冲试验技术参数在上述参数值范围内选用，最终振冲桩施工技术参数在振冲试验全部完成后确定）。

3.1.5 振冲试验施工

在做好各项准备工作之后，按照选出的振冲试验技术参数，严格按照振冲试验工艺流程进行试桩施工。完成全部试桩后，在规定的时间内会同监理、设计等有关部门进行试桩验收检测，完成振冲试验报告，对试桩成果进行分析论证，确定最终振冲碎石桩的施工技术参数，做好正式开工准备。

3.2振冲碎石工程桩施工

3.2.1 测量放线布设桩位

采用经纬仪进行现场测量，复核确定标准控制点，再根据控制点，严格按照设计图纸用钢尺放线布桩，每个桩点用木桩固定并标以醒目标记，编制桩号，填写布桩记录。最后请监理工程师进行验收。

振冲施工的孔位偏差和孔深应符合以下规定：

（1）振冲器开孔允许偏差不大于50mm；

（2）造孔深度不浅于设计处理深度以上0.3m；

（3）桩位允许偏差不大于0.2m。

3.2.2 调试施工设备

组装调试振冲设备与现场照明系统安装，安装上水泵、排污泵，挖设排污沟同时进行。汽车吊按设计位置就位，连接振冲器和导杆，确定振冲标尺，连接控制线路，吊起振冲器，接通电源，启动上水泵，开启振冲器，记录空载运行参数，按照试桩确定的振冲碎石桩施工技术参数，调整电控系统、上水系统到正式开工状态，填写设备调试记录。经监理工程师验收后即可开机打桩。

3.2.3 振冲桩施工作业

（1）造孔：在现场施工人员的指挥下，汽车吊操作工操作吊车，使振冲器尖端对准布置好的桩位，竖直缓慢下降至离地面30cm以内，由主控室人员开启高压清水泵，注入高压水，待振冲器下端射水口出水的水压、水量达到工艺施工参数时，开启振冲器。待振冲器内的偏心块达到额定转速时，下沉振冲器贯入地层进行造孔。造孔过程中控制吊车卷扬绳的下放速度，一般不超过2m/min，并始终保持振冲器竖直地打孔，按导杆标尺打至设计深度,振冲器偏斜控制在桩长的3%以内。

振冲器每贯入1～2m孔段，记录一次造孔电流、水压和时间，直至贯入到施工图纸规定的造孔深度。

（2）清孔：造孔完毕后，将振冲器全部吊出后再对准孔位，保持竖直状态贯入孔底，视打桩实际成孔排浆情况进行1～2次清孔排浆，要求孔口返出泥浆变稀为止。

（3）填料、振密、制桩：清孔后，电控柜改用加密电流、加密水压参数，采取连续填料，分段加密的制桩办法，将振冲器提离孔底40～50cm，由装载机向孔内填碎石骨料，待石料沿孔边进入孔底，再缓下振冲器，加密孔底桩体。

（4）制桩记录：施工过程中通过振冲器上配备的振冲碎石桩施工自动监控系统记录仪，对每个桩体的成孔电流、密实电流、填料量及留振时间等进行现场过程的记录，作为设计、监理部门质量签认的主要依据。每桩施工均填写施工记录表。

（5）加密电流、留振时间应采用自动控制系统控制，不得采用人工控制。加密段长控制在40-50cm范围内，不得大于50cm。

（6）在造孔制桩过程中，施工现场安排人员清理排水沟，保证排污网络的畅通，避免淤泥浆漫淌，做到场地整洁、文明施工。

3.2.4 质量控制标准

（1）按坐标控制点布桩，桩位允许偏差不得大于50mm

（2）施工时振冲器尖端喷水中心与孔径中心偏差不得大于50mm

（3）造孔中心与设计定位中心偏差不得大于100mm

（4）完成后的桩顶中心与定位中心偏差不得大于0.2d（d为桩孔直径）

（5）特殊情况造孔孔深控制标准：造孔20分钟不进尺时报现场监理。

3.2.5 桩体顶部处理

由于设计要求建基面预留100cm振密段，可以保证建基面以下桩体质量，故在进行下道工序施工前挖除预留段，用振动碾静压2～3遍即可。

4 成桩后质量检验

在振冲碎石桩工程桩施工前先进行试验桩施工，试验桩完成后，按照相关的规程规范要求进行试验，试验检测合格后再正式进行工程桩的施工。

（1）试验桩完成后，根据《水利水电工程振冲法地基处理技术规范》（DL/T5214-2005）规范要求和设计单位出具的建筑物地基处理施工技术要求进行检验。

（2）碎石桩体密实度采用重型动力触探（N63.5）进行检测。要求达到锤击数≥20击；复合地基承载力采用复合地基载荷试验，承载力不小于280kpa，压缩模量不小于18mpa（进口段）和22mpa（出口段）。

（3）振冲法处理工程属隐蔽工程，在检测试验后，按《水利水电建设工程验收规程》（SL223-2008）规定进行验收。

5结语：

在水利工程施工中，加固地基基础的方法有很多，无论采取那种方法，都要进行严格的施工过程控制，控制好施工中的各个参数，严格过程把关，才能保证施工质量满足设计要求。