浅谈振冲碎石桩在水闸工程基础处理中的应用

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1、浅谈振冲碎石桩在水闸工程基础处理中的应用广东省水利水电第三工程局有限公司广东东莞523710摘要：振冲碎石桩具有技术可靠、设备简单、操作技术易于掌握、施工简便快速、加固速度快，质量易控制的优点。木文结合红江拦河闸重建工程地基处理实例，探讨振冲碎石桩的施工原理、施工工艺、质量控制和质量检验等方面进行了简要的分析和探讨。关键词：振冲碎石桩；水闸工程；基础处理；应用1.工程概况红江拦河闸位于阳东县合山镇北部，是东湖灌区的水源工程之一，红江拦河闸由红江闸和断桩山闸两座拦河闸组成，设计过水总净宽180m。红江闸闸址地基土多属中硬土，局部零星分布软土下卧层，闸基

2、的抗滑稳定性较好。基岩埋藏浅，岸坡稳定性好。但闸基砂层厚度大、强透水，容易发牛.管涌型渗透破坏，砂基的渗流稳定及地基变形问题尤其突出，采用碎石桩作为基础持力层，垂直防渗墙结合上下游水平粘土铺盖进行防渗处理。釆用振动水冲法工艺施工，利用55KW的振冲器和高压水进行振冲造孔，碎石桩桩径为0.8m、桩距2.0m、正方形布置，设计单桩承载力不小于390kPa、复合地基承载力不小于180kPa。2.施工原理振冲碎石桩是较为普及的处理软土地基的实用技术。它的施工原理是在地基土体中，使用振冲器进行成孔，并进行振密填料的置换，从而形成碎石桩体，与原有地基土形成复合地

3、基，加速土层的固结并极大的改善土体的排水性能，在增强地基承载力提高稳定性的同时，也减少了不均匀沉降。振冲碎石桩異有挤密、排水、置换、垫层和加筋几种作用。3.施工准备3.1施工材料准备振冲碎石桩使用的填充料采用含泥量不大于5%的碎石，碎石的级配良好，最大粒後不大于50mm。3.2施工机具设备1）振冲器：采用选用ZCQ-55振冲器，每台设备配置1台高压水泵，水压力为400〜600kPa、流量为200〜400L/min。2）升降设备：振冲器的升降一般使用起重能力为15〜25t的自行式、全冋转履带式起重机，也可以使用自行井架式施工平车或其他自制的升降设备。3

4、）填料设备：装载机或自制吊斗（用于加填料）、手推车。4）辅助设备：供水水泵和排水管道，电力控制设备（150A以上容量的电流表，500V的电压表）和留振吋间自动信号仪表，配套的电缆、胶管，修理机具。3.3技术准备1）收集场区的工程地质、水文地质资料，研究场地地基土的物力力学性质、地下水位及动态。熟悉施工图纸，参加设计单位的技术交底。2）编制振冲碎石桩施工方案并经审批后向操作人员交底。3）组织机械设备进场，安装振冲设备组合安装地点，检查设备完好情况。4）进行振冲碎石桩现场施工试验，以确定水压、振密电流和留振吋间等各种施工参数。5）做好场地高程测量工作，计

5、算地面平均高程，确定碎石桩桩顶标高和振冲桩孔深度。6）确定施工顺序，碎石桩施工顺序一般按一个方向推进，但对易液化的粉土地基，采取跳打或围打。1.施工工艺4.1工艺流程图-1振冲碎石桩工艺流程图4.2操作方法1）布置桩位采用经纬仪或全站仪，经过基准桩确定施工范围，确定桩位基线，布置桩点，对桩点采用可靠的标识进行标记。2）设备就位检查起重机稳定情况，起吊振冲器对准桩位（误差小于50mm）。3）启动水泵和振冲器先开启供水泵（采用压力200〜600KPa,供水量200〜400L/min的供水泵），待振冲器下端喷水U出水后，启动振冲器，检查水压、电压和振冲器空

6、振电流是否正常。4）振冲造孔吊机放下振冲器，使其贯入土中,一般采用0.5〜2.2m/min的速度下沉，造孔过程中保持振冲器呈悬垂状态，以保证成孔垂直。当电流值超过电机额定电流吋，减速或暂停振冲器下沉或者上提振冲器，等电流值下降并满足要求后再继续造孔。造孔中，若孔口不返水，加大供水量。施工中设专人记录造孔吋的电流值、造孔速度及返水情况。当造孔达到设计深度吋即可终止，并将振冲器上提300〜500mm。造孔吋返出的水和泥浆要做好围挡、汇集、沉淀。5）清孔造孔终止后，当返水中含泥量很高，或孔口被泥土淤塞或孔中冇高强粘性土，使成孔直径小时一般需要清孔。清孔方法

7、是把振冲器提出孔口，保证填料畅通。图-2振冲碎石桩工艺示意及配套设备图6）成孔验收冲孔清孔后，为防止孔内坍塌，立即验收，按规定填写成孔记录。7）填料清孔后即向孔内填料，填料方式奋连续填料和间断填料两种。连续填料时，振冲器停留在设计孔底300〜500mm以上位置，向孔内不断冋填石料，并在振动中提升振冲器，整个制桩过程中石料均处于满孔状态。间断填料吋，将振冲器提升孔口，每往孔内倒0.15〜0.5m3石料，下降振冲器至填料中振捣一次，如此反复至制桩结束。8）振密成桩依靠振冲器水平振动力将填入孔中的石料不断挤向侧壁土层中，冋吋使填料挤密，直到满足设计要求的电

8、流值、留振吋间和填料量。无论采用哪种填料方式，都必须保证振密从孔底开始，以每段300〜500mm的长度逐段自