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淺談地基加固——無外填料振沖施工的監(jiān)理

2008-12-18 14:27    【  【打印】【我要糾錯】

  某海港是我國目前現(xiàn)代化程度較高的深水港口,投資規(guī)模大,建設(shè)工期三年半。它建筑于海上,周邊為列島鏈區(qū)。港區(qū)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(zhì)地貌條件比較復雜,港區(qū)海底標高0.4至-32.9m,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(zhì)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(shù)N小于10,屬于松散狀態(tài)。

  施工工藝及參數(shù)的確定為確保港區(qū)能如期發(fā)揮效益,將來能安全、正常的運營,必須采用合理、有效、經(jīng)濟的地基處理方法。規(guī)范要求在對港區(qū)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(qū)設(shè)計標高7.3m,地基加固整平后標高6.5m.設(shè)計經(jīng)過多次研討,對于港區(qū)實際情況,認為采取振沖法加固比較適宜,并設(shè)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(shù)供現(xiàn)場試驗。

  設(shè)計要求:

  1、有效加固深度:淺區(qū)振沖加固深度達海底泥面以上0.5m;

  深區(qū)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(shù)N63.5>18擊。

  3、深區(qū)

  通過地基加固后地表沉降量約80cm.現(xiàn)場進行的大量試驗對比與檢測結(jié)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(shè)計值處理,能滿足設(shè)計要求,且經(jīng)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、水平加速度、激振力和壓力水的聯(lián)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(chǎn)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(jiān)理

  (一)預控

  1、認真研究設(shè)計資料,領(lǐng)會設(shè)計意圖。根據(jù)施工圖紙、試驗資料、設(shè)計施工工藝來審查施工組織設(shè)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(xù),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(zhì)量保證體系要運轉(zhuǎn)正常,質(zhì)量標準要明確,質(zhì)量保證措施要落到實處,現(xiàn)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(shù)交底,必要時進行現(xiàn)場培訓等。所采用的振沖機械設(shè)備性能應(yīng)符合下表:其單個振沖影響范圍3~5m,振沖桿長度要符合設(shè)計要求。場地內(nèi)地下水位不一致,要有詳細的供、排水方案。

  2、設(shè)計規(guī)定:深淺區(qū)的劃分以振深15m為準,大于等于15m為深區(qū),小于15m為淺區(qū)。審批各小區(qū)劃分。

  3、監(jiān)理人員要督促業(yè)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(qū)內(nèi)巖土工程勘測報告或其它所需技術(shù)數(shù)據(jù)資料,提供施工放線所必須的坐標點、水準點及有關(guān)資料。

  5、監(jiān)理人員檢查了進場設(shè)備,與施工組織設(shè)計中提供的設(shè)備內(nèi)容相一致,滿足設(shè)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(qū)域角點樁位,同時對小區(qū)內(nèi)的振沖孔位進行詳細的復測,防止漏孔。

  7、復測各小區(qū)振前標高,以便確定各個施工小區(qū)的振沖深度。為保證加固深度達到要求,監(jiān)理規(guī)定:深區(qū)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(qū)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(qū)振深予以核對確認。

  8、對施工單位進行監(jiān)理交底,技術(shù)交底。

 。ǘ┻^程控制

  1、振沖施工工序控制工序監(jiān)理是施工過程監(jiān)控的核心工作,是保持振沖施工的各工序處于穩(wěn)定狀態(tài)的活動。同時它又是動態(tài)控制,是全過程全方位的質(zhì)量控制。振沖施工工序質(zhì)量控制就是使影響施工質(zhì)量的各種因素始終處于控制狀態(tài)的一種管理辦法。根據(jù)設(shè)計確定的施工工藝,其工序主要技術(shù)質(zhì)量指標見表一。

  2、振沖加固施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵點振沖水沖法施工,監(jiān)理人員應(yīng)始終在現(xiàn)場監(jiān)理操作全過程。根據(jù)工序質(zhì)量指標,我們制訂出質(zhì)量控制的關(guān)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(zhì)量的四要素,要求在施工的全過程中必須全部達到設(shè)計要求。

  振沖深度是保證工程質(zhì)量的前提。振沖、留振時間是關(guān)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(guān)系砂層液化的程度和液化區(qū)域,也是監(jiān)理控制的關(guān)鍵;控制振沖時間只有通過控制留振時間才能實現(xiàn)。密實電流是達到質(zhì)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(jiān)理人員在現(xiàn)場首先核對施工小區(qū),然后根據(jù)確定的該區(qū)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(qū)確定的實際加固深度與設(shè)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(jiān)理,監(jiān)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(xiàn)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(nèi)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(shè)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(chǎn)生孔洞。

  監(jiān)理人員圍繞四個關(guān)鍵點進行全過程旁站,并有專人日常巡視,發(fā)現(xiàn)問題,及時糾正。

  3、監(jiān)理人員對施工單位的質(zhì)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(shè)計要求;認真審查施工日報表,結(jié)合現(xiàn)場旁站情況,在小區(qū)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(jiān)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(huán)水在海里抽;地下水位高的施工范圍內(nèi)的存水不當可用作循環(huán)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(zhì)量問題。

 。ㄈ┱駴_地基的監(jiān)理驗收

  1、監(jiān)理現(xiàn)場檢查方法。

  2、檢驗驗收:施工質(zhì)量檢驗主要內(nèi)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(shè)計要求。按規(guī)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(jié)果除個別小區(qū)標貫值達不到外其余均達到設(shè)計要求,深區(qū)地表沉降量經(jīng)測達到設(shè)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(qū)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(shè)計要求,后來不得不采用高能量強夯進行加固。

延伸閱讀:地基 加固 外填料
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