巖土工程師輔導：地基加固無外填料振沖施工過程
發布時間：2010-01-14 共1頁
某海港是我國目前現代化程度較高的深水港口，投資規模大，建設工期三年半。它建筑于海上，周邊為列島鏈區。港區總面積134.64萬m2，其中水域面積122 .76萬m2，陸域形成為大面積吹填砂。原始地質地貌條件比較復雜，港區海底標高0.4至-32.9 m，吹填后標高+7.5至+8.0m;陸域形成的平均厚度達23.6m，最大厚度達45m.砂源為附近海砂，砂質細粉砂，砂粒粒徑0.075mm及其以上≥85%，0.005mm及其以下 <5%，并含有一定量的粉粒和粘土粒。吹填后標準貫入擊數N小于10，屬于松散狀態。
施工工藝及參數的確定
為確保港區能如期發揮效益，將來能安全、正常的運營，必須采用合理、有效、經濟的地基處理方法。規范要求在對港區進行大面積處理前，必須先進行地基處理試驗，掌握第一手資料來指導大面積地基加固施工。港區設計標高7.3m，地基加固整平后標高6.5m.設計經過多次研討，對于港區實際情況，認為采取振沖法加固比較適宜，并設計了幾套(機型55KW、75KW、100KW、125KW，孔距2.5m、3m、3.5m、4m、4.5m，有、無外填料，留振時間10S、20S、30S，振沖時間40min、45min、50min、60min，單、雙點振等)施工工藝及參數供現場試驗。
設計要求：
1、有效加固深度：淺區振沖加固深度達海底泥面以上0.5m;
深區振沖加固深度不小于15m，達-8.2m
2、地基加固后檢測指標： 承載力為180―200Kpa，靜力觸探錐尖阻力>7Mpa，標準貫入擊數N63.5>18擊。
3、深區通過地基加固后地表沉降量約80cm.現場進行的大量試驗對比與檢測結果表明：采用無外填料振沖法，振沖器ZCQ-75(75KW、)，振點平面布置按等邊三角形布置，孔距3.5m，雙點振及施工工藝，振深按設計值處理，能滿足設計要求，且經濟適用。
振動水沖法：簡稱振沖法。作用機理以振沖器振動頻率、98m/s&2的水平加速度、激振力和壓力水的聯合作用，在浸水飽和的松散砂層中向下邊沖邊振，使振沖器達到所要加固的深度，再上下反復振沖擠密，再通過分段振動上拔留振，使浸水飽和的松散砂層充分液化，以其激振力使液化的顆粒重新排列致密、砂層不斷下沉的同時獲得強烈的預震，并在振沖過程中不斷就地回填砂，防止產生孔洞，以此來提高地基強度，減少變形，消除地震液化。
施工過程監理
(一) 預控
1、認真研究設計資料，領會設計意圖。根據施工圖紙、試驗資料、設計施工工藝來審查施工組織設計，并重點提出：本工程加固面積大，合同工期短，施工機械多，布局要合理，工作要連續，施工順序要從一邊向另一邊進行，互不干擾，保證施工安全。質量保證體系要運轉正常，質量標準要明確，質量保證措施要落到實處，現場管理人員要求足夠，每臺班機組施工人員也要配足;施工前要反復進行技術交底，必要時進行現場培訓等。所采用的振沖機械設備性能應符合下表：
其單個振沖影響范圍3～5m，振沖桿長度要符合設計要求。場地內地下水位不一致，要有詳細的供、排水方案。
2、設計規定：深淺區的劃分以振深15m為準，大于等于15m為深區，小于15m為淺區。審批各小區劃分。
3、監理人員要督促業主做好開工前施工場地的三通一平工作。
4、向施工隊伍提供場區內巖土工程勘測報告或其它所需技術數據資料，提供施工放線所必須的坐標點、水準點及有關資料。
5、監理人員檢查了進場設備，與施工組織設計中提供的設備內容相一致，滿足設計要求。對連接兩只振沖器振桿的橫檔尺寸進行校核，使其符合孔距。
6、復測施工區域角點樁位，同時對小區內的振沖孔位進行詳細的復測，防止漏孔。
7、復測各小區振前標高，以便確定各個施工小區的振沖深度。為保證加固深度達到要求，監理規定：深區振深以地表高的標高加上所要達到加固深度的標高來確定，淺區振深以地表低的標高加上海底泥面標高來確定。對施工單位上報的各小區振深予以核對確認。
8、對施工單位進行監理交底，技術交底。
(二) 過程控制
1、振沖施工工序控制工序監理是施工過程監控的核心工作，是保持振沖施工的各工序處于穩定狀態的活動。同時它又是動態控制，是全過程全方位的質量控制。振沖施工工序質量控制就是使影響施工質量的各種因素始終處于控制狀態的一種管理辦法。根據設計確定的施工工藝，其工序主要技術質量指標見表一。
2、振沖加固施工質量控制的關鍵點振沖水沖法施工，監理人員應始終在現場監理操作全過程。根據工序質量指標，我們制訂出質量控制的關鍵點：
(1)振沖深度;(2)振沖、留振時間;(3)密實電流;(4)填料及時。這是施工質量的四要素，要求在施工的全過程中必須全部達到設計要求。
振沖深度是保證工程質量的前提。振沖、留振時間是關鍵，振沖時間有兩部分組成：振沖器下沉和上拔時間，孔底孔口及分段留振時間;分段振是樁孔縱向砂層液化必要手段，留振是強化，留振時間長短是關系砂層液化的程度和液化區域，也是監理控制的關鍵;控制振沖時間只有通過控制留振時間才能實現。密實電流是達到質量要求的標記。填料及時是改善樁孔中心密實程度的一項措施。
(1)振沖深度：監理人員在現場首先核對施工小區，然后根據確定的該區振深，要求在振沖器桿上標注第一次、第二次、第三次振深的醒目標志，以便操作、檢查，確保振沖深度。
(2)振沖、留振時間：按小區確定的實際加固深度與設計工藝要求來計算單樁振沖時間。一般振深在15m～16m，單樁振沖時間為45～46min，振深小于15m，其振沖時間要求施工單位計算好報監理，監理審核批準后再施工。振沖、留振時間是四要素中之要點，保證了留振時間，其振沖時間才能保證。因此要求操作人員、現場管理人員熟記掌握，并在振桿上按50cm一格標注，便于每振動上拔50cm后留振10～20S;要求每臺機組專人在第二、三次振沖上拔過程中向樁孔內及時就地填砂，加上間隔留振，以改善樁孔中心密實程度。
(3)密實電流：按設計要求上提密實電流為55～70A，要求每臺機組配電箱要有電流表顯示，便于記錄、檢查。
(4)填料及時：防止產生孔洞。
監理人員圍繞四個關鍵點進行全過程旁站，并有專人日常巡視，發現問題，及時糾正。
3、監理人員對施工單位的質保體系進行檢查，對工序自檢資料進行抽查;施工記錄要求真實、認真、同步，簽字后報驗，以保證施工過程中的工藝符合設計要求;認真審查施工日報表，結合現場旁站情況，在小區孔位圖上標注檢查，每天與施工單位核對，有效地防止了漏孔。
4、施工場地較大，地下水位分布不均勻，靠近圍堤邊在地表下3～4m，中間場地在地表下1m左右。為達到振沖效果，監理要求：圍堤邊施工前泡水時間加長至6～10小時，振沖機械循環水在海里抽;地下水位高的施工范圍內的存水不當可用作循環水，多余的還要往海里抽。施工完畢，立即往外排，以提高加固地基的早期強度。
5、施工中常見的質量問題。
(三)振沖地基的監理驗收
1、監理現場檢查方法。
2、檢驗驗收：施工質量檢驗主要內容是檢驗加固后砂土的物理力學性能是否符合要求，具體是標準貫入、靜力觸探、承載力檢測值、地表沉降量是否滿足設計要求。按規范要求對振沖完地基間隔四周后進行了地基承載力、標準貫入和靜力觸探三項指標檢測，結果除個別小區標貫值達不到外其余均達到設計要求，深區地表沉降量經測達到設計要求。平整后標高符合要求，成功地交給下一道工序施工。
存在的問題和改進意見
吹填過程中含泥量控制不均衡，加上敞開式施工回淤較大，局部小區中間形成夾泥層，振沖后表層有一層10～20cm厚淤泥;盡管同樣通過振沖處理，但該處的標貫值就是達不到設計要求，后來不得不采用高能量強夯進行加固。
