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岩土研究院

振冲地基施工前准备

305 2022-02-21 14:33:15

(一)施工准备

1. 技术准备

(1)主要了解现场有无障碍物存在,加固区边缘留出的空间是不是够施工机具使用、空中有无电线、现场有否河沟可作为施工时的排泥水池、料场是否适合。

(2)了解现场地质情况,土层分布是否均匀;有无软弱夹层,在何深度。

(3)对中、大工程,宜事先设置一试验区,进行实地制桩试验,从而求得各项施工参数。

2.材料要求

填料可用粗砂、中砂、砾砂、碎石、卵石、角砾、圆砾等,粒径为5~50mm。粗骨料粒径以 20~50mm较合适,最大粒径不宜大于80mm,含泥量不宜大于5%,不得选用风化或半风化的石料。

3.主要机具

振冲地基施工主要机具有∶振冲器、起重机、水泵、控制电流操作台、150A电流表、500V电压表、供水管道及加料设备等。

(二)施工工艺

1、振冲挤密法

振冲挤密法一般在中、粗砂地基中使用时,这种加固方法可不另外加料,而利用振冲器的振动力,使原地基的松散砂振挤密实。施工操作时,其关键是水量的大、小和留振时闯的长短。"留振时间"就是振冲器在地基中某-深度处,停下振动的时间。水量的大小是要保证地基中的砂土充分饱和。砂土只要在饱和状态下并受到了振动便会产生液化,足够的留振时间是让地基中的砂土"完全液化"和保证有足够大的"液化区"。砂土经过液化在振冲停止以后,颗粒便慢慢重新排列,这时的孔隙比将比原来的孔隙比为小,密实度相应增加,这样就可达到加固的目的。

整个加固区施工完后,桩体顶部向下 1m左右这一土层,由于上覆压力小,桩的密实程度难以保证,应予挖除另作垫层,也可另用振动或辗压等密实方法处理。

振冲挤密法一般施工顺序如下∶

(1)振冲器对准加固点。打开水源和电源,检查水压、电压和振冲器的空载电流是否正常。

(2)启动吊机。使振冲器以1~2m/min 的速度徐徐沉入砂基,并观察振冲器电流变化,电流最大值不得超过电机的额定电流。当超过额定电流值时,必须减慢振冲器下沉速度,甚至停止下沉。

(3)当振冲器下沉到在设计加固深度以上 30~50cm 时,需减小冲水,其后继续使振冲器下沉至设计加固深度以下 50cm处,并在这一深度上留振 30~60s。

(4)以1~2m/min 速度提升振冲器。每提升振冲器 30~50cm 就留振30~60s,并观察振冲器电机电流变化,其密实电流一般是超过空振电流25~30A。记录每次提升的高度、留振时间和密实电流。

(5)关机、关水和移位。在另一加固点上施工。

(6)施工现场全部振密加固完后,整平场地,进行表层处理。2.振冲置换法

振冲施工程序,如图 4-14 所示。

振冲置换法施工是指碎石桩施工,其施工操作步骤可分成孔、清孔、填料、振密。

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若土层中夹有硬层时,应适当进行扩孔,即在此硬层中、把振冲器多次往复上下几次,使得此孔径能扩大,以便于加碎石料。

在粘性土层中制桩,孔中的泥浆水太稠时,碎石料在孔内下降的速度将减慢,且影响施工速度,所以要在成孔以后.留有一定时间的清孔,将回水把稠泥浆带出地面,降低孔内泥浆比重。加料宜"少吃多餐",每次往孔内倒入的填料数量,约为堆积在孔内0.8m 高,然后用振冲器振密、再继续加料。密实电流应超过原空振时电流35~45A。

在强度很低的软土地基中施工,则要用"先护壁、后制桩"的方法。即在成孔时,不要一下子到达加固深度,可先到达第一层软弱层,然后加些料进行初步挤振,让这些填料挤到此层的软弱层周围去,把此段的孔壁保护住,接着再往下开孔到第二层软弱层,给予同样处理,直到加固深度,这样在制桩前已将整个孔道的孔壁保护住,就可按常规制桩。

目前常用的填料是碎石,其粒径不宜大于 5cm,太大将会损坏机具。也可采用卵石、矿渣等其他硬粒料,各类填料的含泥量均不得大于 10%,已经风化石块,不能作为填料使用。

同理,在地表Im范围内的土层,也需另行处理。

(三)施工要点

(1)施工前后进行振冲实验,以确定成孔合适的水压、水量、成孔速度和填料方法,达到土体密度时的密实电流、填料量和留振时间。一般说来∶密实电流不小于50A,填料量每米桩长不小于0.6m3,每次搅拌时间控制在0.20~0.35m,留振时间 30-60s。

(2)振冲前应按设计图要求定出桩孔中心位置并编好孔号,施工时应复查孔位和编号,并做好记录。

(3)振冲置换造孔的方法有排孔法,即由一端开始到另一端结束;跳打法,即每排孔施工时隔一孔造一孔,反复进行;帷幕法,即先造外围2~3圈孔,再造内圈孔,此时可隔一圈造一圈或依次向中心区推进。振冲施工必须防止漏孔,因此要按上条要求做好孔位复查工作。

(4)振冲施工的孔位偏差,应符合以下规定∶

①施工时振冲器尖端喷水中心与孔径中心偏差不得大于50mm。②振冲造孔后,成孔中心与设计定位中心偏差不得大于100mm。③完成后的桩顶中心与定位中心偏差不得大于100mm。④桩数、孔径、深度及填料配合比必须符合设计要求。

(5)造孔时,振冲器贯入速度一般为1~2m/min,每贯入0.5~1.0m,宜悬留振冲5~10s扩孔,待孔内泥浆溢出时再继续贯入。当造孔接近加固深度时,振冲器应在孔底适当停留并减小射水压力。

(6)振冲填料时,宜保持小水量补给,采用边振边填,应对称均匀;如将振冲器提出孔口再加填料时,每次加料量以孔高0.5m为宜。每根桩的填料总量必须符合设计要求或规范规定。

(7)填料密实度以振冲器工作电流达到规定值为控制标准,完工后,应在距地表面1m左右深度桩身部位加填碎石进行夯实,以保证桩顶密实度,密实度必须符合设计要求或施工规范规定。

(8)振冲地基施工时对原土结构造成扰动,强度降低,因此,质量检验应在施工结束后间歇一定时间,对砂土地基间隔1~2周,粘性土地基间隔3~4周,对粉土、杂填土地基间隔 2~3周。桩顶部位由于周围土体约束力小,密实度较难达到要求,检验取样时应考虑此因素。

(9)对用振冲密实法加固的砂土地基,如不加填料,质量检验主要是地基的密实度,可用标准贯人、动力触探等方法进行,但选点应有代表性。质量检验具体选择检验点时,宜由设计、施工、监理(或业主方)在施工结束后根据施工实施情况共同确定检验位置。