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软粘土地基中振冲碎石桩的施工技术

一、施工机具 
  在软粘土地基施工中所采用的振冲碎石桩施工技术需要使用到一定规格的振冲设备、起吊设备、水泵和运输设备等。其中的振冲设备工作原理是利用偏心体在旋转过程中所形成的一定振频的水平振动力,另借助高压的冲击力和自身重力来完成对地基的造孔作业。我国生产的振冲器有ZCQ-13、ZCQ-30、ZCQ-55、BL-75四种,其中ZCQ-30是在地基工程中使用最多的设备。起吊设备可以分为汽车吊、履带吊、轨道塔架和扒杆等,根据施工的实际情况选择对应的起吊设备。通常情况下,所采用的水泵压力为400-600kPa的潜水泵。需要特别注意的时,在选择设备型号和类型时需要考虑到各个设备之间的相互配合,确保在施工作业中能够发挥出应有的使用性能。对于运料设备的要求仅限于符合施工现场的实际情况。 
  二、施工准备工作 
  (一)施工场地的三通一平 
  施工场地的三通一平中的三通指的是水、电、料的正常使用,而一平指的是场地内道路的平整度。对于水通的要求表现在两个方面:一个是需要保证提供施工需要压力水的水源;一个是在造孔施工中从孔中产出的泥浆水能够及时处理和排出,确保施工现场的环境整洁。为此,需要在施工现场设置两条水道,一条负责为水泵提供足够的水量,以便于为振冲器提供足够压力,来完成造孔作业,并在这条水道的对应位置设置调节阀,可以根据施工环节的实际需要,来调节供应的水量;一条水道作为输出泥浆水的管道,可以通过管道的合理安排将泥浆水引入泥浆池或者引出施工现场。为了保证施工的顺利进行,需要在施工现场分别设置三相电源和二相电源,施工中所使用的振冲器、水泵和起吊装置等大功率的设备使用的均是三相电源,而现场的照明装置则使用的是二相电源。通常一台30kw的振冲装置就需要电容量为60kw的电源作为支持。料通又可称之为路通,即确保运输材料的道路畅通,保证施工材料能够准确运输到指定位置。道路平整指的是加固区域的地面平整度和加固区域地下的障碍物清楚工作。 
  (二)施工组织设计 
  软粘土地基工程在应用振冲碎石桩技术之前,需要先对施工现场的地质情况进行详细了解,之后制定对应的施工计划,对施工所需的材料规格和数量进行确认,施工顺序和所需设备装置进行确认。对于振冲碎石桩技术而言,施工区域的地质条件不同,施工强度和施工顺序也会存在明显差异,为此,需要做好施工前的设计和准备工作。 
  三、粘土地基中振冲法施工 
  (一)填料方式 
  振冲法进行施工中的填料方式可以分析间断填料和连续填料两种。由于连续填料的速度和量不好控制,入口填料的量和速度得不到有效控制,就会导致振冲器卡顿的现象,不利于桩柱的质量。为此,在软粘土地基施工中不适宜采用此种填料方式,间断填料是软粘土地基施工中较为常用的方式。 
  (二)碎石固壁 
  软粘土地基施工和软夹层的粘土地基施工中,塌陷的现象时有发生,对桩体的使用性能造成严重影响。为此,需要采用碎石固壁的方式对地基进行加固处理,确保施工质量和安全。主要加固方式如下:先使用振冲器对软弱土层进行1m规格的造孔作业,提出振冲器之后,向孔内注入一定量的碎石,再将振冲器放置到孔洞内,进行再次振捣,确保碎石间的压实程度,振捣的作用是将碎石挤压到孔洞中,确保孔壁的稳固性能。表层为松软粘土的地基工程中,桩柱周边出现漏斗型的塌陷是较为常见的现象,这一问题不仅会对后续的施工带来一定影响,还会影响建筑物的整体质量。在遇到此类问题时可以将漏斗部分挖开,向内部添加定量的碎石,再进行造孔作业,同样可以起到加固地基的作用。 
  四、施工步骤及方法 
  (一)就位 
  振冲器对准桩位,打开水源和电源开关,启动振冲器检查水压、电压和振冲器的空载电流值是否正常。 
  (二)造孔 
  造孔的过程如下,先将振冲器与吊机连接,之后启动吊机,让振冲其在水平振动的状态下利用自身的重力和高压水的压力作用下向地层中均速推入。保证振沖器的下降速度在1~2m/min,而水压确定在0.4~0.6MPa左右。当推进的过程中遇到较硬的地层时需要进行加压操作,而遇到软土层时则需要采取对应的加固措施对内壁进行加固处理,确保地基的稳固性。造孔作业中需要将电流值控制在额定范围之内,一旦有超出的现象要及时减缓下降速度或者提高振冲器。 
  (三)冲孔 
  造孔深度达到设计桩底高程以上30~50cm处时停止造孔,提出振冲器,然后再下降至孔底。如此上下提落振冲器一、二次,这一过程叫冲孔。 
  (四)清孔 
  冲孔完毕后,将振冲器停留在孔底,降低水压(0.2~0.3MPa),借循环水将孔内泥浆返出,这一过程叫清孔。清孔时间一般为l~2min。 
  (五)填料振密 
  清孔后提出振冲器,往孔内倒入一批碎石,将振冲器放入孔内碎石中进行振密。受振冲器水平振动力的作用,碎石被逐渐振密,同时也有部分碎石被挤入孔壁周围土中,从而桩径扩大,结果使振冲器受到的侧向约束力不断增大,这样振冲器电流值不断上升。如果振冲器的电流值达不到密实电流值,就提出振冲器,再往孔内倒入一批碎石,放下振冲器振密。如此反复,直至这一深度处的振密电流值达到密实电流值,并能稳定在此数值上一段时间,这样该段桩体就制作完成。提出振冲器用同样的方法进行上一段桩体制作。如此自下而上逐段制桩至孔口。最后关机,关水,移位。 
  参考文献: 
  [1]任永结,李国宝.振冲碎石桩法在高液限软粘土地基处理中的应用[J].山西建筑,2015(8). 
  [2]白玉香,黄明.振冲碎石桩在某大学生公寓地基处理中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2013(30).
浏览次数:  更新时间:2017-12-06 08:05:04
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