振冲置换地基处理技术在港口工程中应用

略谈振冲置换地基处理技术在港口工程中的应用

[摘要] 振冲置换地基处理技术，也被称为振冲碎石桩地基处理技术,被广泛用于加固港口、道路、建筑等软粘土、松砂地基。自从被引进我国建筑行业以来,因其明显的设备简单、施工方便,经济快捷等优点,得到了广泛的应用,并取得良好的效果。振冲置换在道路、建筑等工程中的应用有诸多不同,在施工工艺、质量控制、加固效果检验也有其独特之处,下面简要介绍振冲置换在水工港口工程软地基处理的工艺原理、工艺流流程、质量控制的方法。

[关键词] 振冲置换;港口工程;软地基处理;检测

中图分类号：tu4 文献标识码：a 文章编号：

前言

振冲置换地基处理技术，同时也被称为振冲碎石桩地基处理技术,是一种被广泛用于加固港口、道路、建筑等软粘土、松砂地基的处理技术。自从被引进我国建筑行业以来,因其明显的设备简单、施工方便,经济快捷等优点,得到了广泛应用,并取得良好的效果。下面将通过在某中心渔港工程中采用振冲置换工艺对软地基进行加

固的施工进行系统的总结。

1 工程概况

将要新建的某中心渔港项目包括防波堤、综合码头、渔业码头、护岸等多个单位工程,其中综合码头与渔业码头的部分地基采用振冲置换进行加固处理。新建工区自上而下可分为7层,概述如下：第一层，淤泥质粉质粘土(q m)全新世后期(近代)浅海相沉积

(q m),粉土薄层,污染现象较严重。第二层，粉细砂全新世后期浅海相沉积(q m),黄褐色;饱和;主要矿物成分为石英、长石;为稍密到密实的状态,以中密状态为主;分选较差,局部呈中砂、砾砂、砂质粉土等状态,并可见粉质粘土团块,含较多贝壳碎片及卵石,卵石粒径多在1厘米左右,最大可达4厘米以上;磨圆较好;粘粒含量低,无粘感。粉细砂层上部多见10至20厘米的粗砾砂石薄层。第三层，粉细砂该层为全新世中后期浅海相沉积(q4m),灰色, 饱和,松散至稍密的状态,分选、磨圆较好,矿物成分主饱和,松散至稍密状态,分选、磨圆较好,矿物成分主要为石英、长石,含贝壳碎片,粘粒含量不均匀。第四层粉质粘土全新世中后期浅海相沉积(q m),灰色至灰黑色;饱和;流塑至软塑状态;含有有机质,污手现象较严重;不均匀,含贝壳碎片、砂等,局部粉粒、粉砂含量较高,呈粘质粉土状及粉砂团块状。粉质粘土进行spt测试时多为杆沉或锤沉,局部因含较多粉土或粉砂, spt击数为3至9击。该层容许承载力值f=70kpa。第五层粉细砂成分不均,含少量粘粒及贝壳碎片。第六层粉质粘土全新世早期海侵初期的海陆过渡相沉积(q mc),深褐色至黄褐色;饱和;可塑状态;成分不均,含砂不均,局部含砂量较高,有铁、锰质浸染痕迹。第七层中粗砂层在拟建工区分布较为广泛。钻遇该层层厚1. 05至6. 90米,钻遇层顶埋深7. 60至14. 00米,钻遇层顶标高-12. 31至-18. 66米,钻遇层底标高-21. 94至-16. 06米。依据上述勘察资料,设计采用振冲置换法进行地基加固处理,主

要处理土层为第¼层粉质粘土软层。土层中1、3、4层物理

力学指标较差,先进行基槽开挖,将第一层淤泥质粉质粘土挖除,然后采用振冲置换法进行加固处理。综合码头振冲置换数量为964根,碎石用量为3975. 3立方米。渔业码头231米长,进行地基处理162米,振冲置换数量为840根,碎石用量为3593. 76立方米。

2 施工准备

2. 1 施工机具布置

本工程为海上作业,主要施工机具为起重船1艘(长32米、宽9. 06米,中间甲板部分长20米)、2台75千瓦振冲器机组、2台16吨吊车、22千瓦多级离心水泵2台,此外还有200吨运料方驳船艘、600hp 拖轮一艘、2方装载机1台、220挖掘机2台、全站仪1台。施工用电使用岸电,振冲器、高压清水泵、电焊机、照明等设备均布置在作业平驳上,并按照施工现场临时安全用电措施布置,做到安全、合理、适用。水泵布置在平驳上,直接用海水即可,不存在供水困难。

2. 2 测量控制

本工程在海上作业,一般情况下水深就可超过10米,准确控制桩位是碎石桩施工的重点,也是难点。为解决这一难点,在施工中采取如下措施。(1)设置纵、横向控制导标。纵向设置前、后沿导标(间距17米),每对导标设3根标杆,便于随时检测导标是否发生偏移,并经常采站仪校核位置。施工时起重船垂直于码头前沿线驻位,根据桩位布置,第一根桩位对准前沿导标,依次间隔2米由前向后施打9根碎石桩;然后移船1. 73米至下一断面,第一根桩位对准后沿导标,依次间隔2米由后向前施打9根碎石桩。(2)桩位控制用全站仪

进行校核。在施工现场不受回填影响、不影响施工,通视良好、不易发生沉降位移的地点设置控制基点,以此基点控制所有桩位,施

工前先列表计算出所有桩位坐标,施工中根据坐标控制桩位放样。尽量选择能见度高的天气定位。

3 碎石桩施工顺序

振冲置换法施工作业的操作顺序可分为造孔、清孔、填料和振冲密实。

3. 1 造孔

吊车吊起振冲器缓缓、稳当地吊起,找准桩的正确位置后,落下振冲器,落至距地面30厘米左右,然后开启潜水泵供水。等振冲器下端射水口射出来的水压、水量达到设计及规范要求时,开启振冲器,拉紧防扭的绳索,通常条件下75kw振冲器的造孔电流为100至140a,造孔水压为400至800 kpa;等振冲器的偏心块达到额定转速时,下放振冲器至贯入土层进行造孔。造孔应很好的控制振冲器的下降速度,不要过快,一般以1. 0至2. 0米每分钟为宜,并始终保持振冲器于悬挂状态,以免造成斜孔。造孔过程中若遇电流值超过电机的额定电流时,应暂停振冲器的下沉,或减速下沉,或上提一段距离,

借助高压水冲松土层后再继续下沉造孔。若土层中含有较硬的土层,有时还需采取扩孔措施,即在硬层中将振冲器上下往复移动几次,

以使该段孔径扩大,便于填料。当造孔达到设计深度以上0. 3至0. 5米时,上提振冲器。造孔过程中及时准确记录各深度的水压、造孔电流等的变化以及相应的时间,这些可以定性的反映出土层的强度