振冲挤密砂基新工艺

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第1节振冲挤密砂基新工艺深圳妈湾电厂地处深圳市南头区妈湾港规划中的9一l1号泊位。一期工程为2台300kW机组，所用场地系开山填海而成，生产附属建筑物用地系开山碎石回填后采用强夯法加固地基。主厂房区系砂回填而成，回填后砂面标高为2m，海水平均潮位为0．99m，砂层厚度在6~15m，总方量达60．3万m³，经标准贯入度检验(N4击)，为松散饱和的中粗砂。主厂房区主要建筑物基础及主要设备基础采用H型钢桩打入海底岩石承载。为了减小松散砂层沉降对H型钢桩形成负摩擦力，增加钢桩荷载以及防止在地震荷载作用下砂层出现液化，并为了直接承受小型建(构)筑物及小型设备荷载，设计要求砂层达到中密状态，即N³15。l．方案的选择由于国内外对新填砂基处理的工程实例很少，无这方面的经验。本工程先后采用了四种方案进行实验。即爆炸挤密法、强夯挤密法、爆炸强夯联合作用密实法以及振冲挤密法。经过实验分析：爆炸法基本上能使6m以下砂层达到中密，但质量很不稳定且施工成孔困难，但时间效应较明显；强夯法虽然施工简单，但只能使6m以上砂层基本达到中密，对6m以下影响很小；爆炸强夯联合法基本上能使砂层达到中密，但爆炸施工时成孔困难；振冲挤密法对于6m以上和6m以下的挤密效果都较好，能使砂基达到中密(N³l5)，同时质量稳定。通过对质量、进度、费用等各方面比较，最后确定采用振冲挤密法。

1所谓振冲挤密法，概括起来说就是利用高压水冲击将大功率振冲器沉入砂层，到达设计深度后减少水量，留振一段时间后上拔一定距离并回填砂，如此循环，从而将砂层挤密。2．振冲机具设备25t~50t吊车1台，钢门架(高15m)1座，导杆(配水管)1根，振冲器(30kW或55kW)1个，控制柜1个，分水器1个，高压胶皮水管(f50，60m长)7根，电缆100m，电焊机1台(维修水管用)，铁锹3把。3．施工准备(1)技术准备：通过实验得出采用ZCQ一30振冲器桩位间距确定为2m，ZCQ-55型振冲器间距为2．6m，桩位采用等边三角形布置。为便于施工组织和施工管理，把需挤密区域划分为30m×31．2m若干小区并给出桩位布置图，同时根据填砂区原水深图确定砂层厚度。桩长为砂层厚度减去50cm(以防高压水冲击把污泥返上，影响挤密效果)。振冲成孔时所需水压为0．8~lMPa，根据砂层渗透系数，保证下冲时水从孔中返出，计算出用水量，确定供水管道直径和水泵功率及数量。经实验得出两种功率振冲器的留振时间见表4-2-1。振冲器留振时间表4-2-1振冲器规格30KW55KW

2J挤密电流（A）留振时间（S）挤密电流（A）留振时间（s）空载电流+20A35~5555~70³7090603010空载电流+20A55~6565~100³10090603010(2)人员组织与培训：一台机组需吊车司机I人，反铲司机1人，指挥1人，记录l人，调节水量1人，拖胶皮水管7人(包括一名电焊工)，共计12人。人员齐全后，应先向各操作者介绍本工艺的原理和操作要求，明确各自职责，掌握操作规程后才能上岗。(3)设备组装：振冲挤密工艺，根据各机具用途可划分为三个系统。1）水系统：建立水泵房，铺设铸铁主水管，安装分水器和胶管连接。2）电气系统：发电机就位，电缆铺设，控制柜连接与检查。

33）机械系统：导杆制作，水管焊于导杆上，钢门架制作，吊车与门架连接，导杆与振冲器连接。最后把胶皮水管和导杆上进水口连接，控制柜与发电机及振冲器连接，整个装置就组装好了(如图4-2-I)。4．施工操作程序

4①桩位放线偏差≤20mm②中心偏差《50mm偏差≤20mm振冲头对位③水压控制0.8~1MPa开主喷阀门④开动振冲器观察空载电流有无异常①关注喷水，开侧喷水，调至挤密电流②如返淤调整主喷水至最小③按规定时间留振⑤松吊钩以3~6m/min的速度成孔①注意振冲电流不超过额定电流②大于额定电流时，放慢成孔速度③大于额定电流时上提一段距离，电流下降在下冲④保持导杆始终为垂直状态⑥振冲器下到设计深度留振⑧⑦到达留振时间上拨50cm①调整水量以坑口用水为佳②遇上拔困难，关死主侧水，上拔后打开③视砂下沉和电流情况填砂做好成孔留振全过程记录

55．施工体会及注意事项1).在上拔过程中出现拔不动的现象，应关闭主、侧喷水阀门，过一段时间再试拔。如仍拔不动，应点动电机，边点边拔，千万不可硬拔。2).下冲成孔困难。一种情况是发现振冲器头部有碰撞痕迹，则下有石块，应把桩位移动50mm再成孔，另一种情况是在粗砂、砾砂区下冲到7~8m时，电流超过额定电流，并反复多次，此时应关闭电机(在实验时，有时下冲20~30次尚达不到设计深度)，可利用高压水下冲，让砂返出，振冲器徐徐下沉，到达设计深度后再开启电机留振。3).在操作中三相电流表指针跳跃很大，且无规律，则为电缆绝缘有破裂，出现漏电，必须检查电缆，维修或更换。4).振冲器下沉过程中，偏移原位，导管倾斜。此时为主水管不对称，或水管出水口径大小不一致，此时应更换水管，保证水管对称和各水管出水口大小一致。5).下冲过程中导杆打转，使胶管缠绕在导杆上。这种情况发生在边坡砂层，由于振冲器碰到石块，则应修改桩长。6).水管堵塞。因为把水管阀门关死、砂倒灌水管，因此不能把阀门关死。7).由于导杆与振冲器是由橡胶减振器连接，必须在导杆和振冲器上焊拉环，用钢丝绳连接加固。

61).电缆在导杆顶端必须固定牢，在导杆内须保持拉直，以免电缆磨破漏电。2).胶管必须用钢导管和卡子夹牢，防止高压水冲开伤人。