(山西省晉中市水利局， 山西 晉中 030600)

振沖碎石樁在瀟河綜合治理工程橡膠壩及泵房項目中的應用

任維信

(山西省晉中市水利局， 山西 晉中 030600)

本文結合工程實例，對振沖碎石樁的作用和施工方法及技術要點進行了分析。 振沖碎石樁適用于處理砂土、粉土、粉質黏土、素填土和雜填土等地基,能很好地消除級配不良砂的地基液化等問題，極大地提高地基承載力，同時碎石樁施工方便，工期短，具有明顯的技術效益和經濟效益。

振沖碎石樁； 橡膠壩； 泵房； 施工工藝

1 工程概況

瀟河發(fā)源于山西省昔陽縣，全長137.0km,位于汾河中游，是汾河的一級支流。根據晉中市整體規(guī)劃和市政府的要求，瀟河城區(qū)段河道治理的范圍為西郝橋至鐵路橋蓄水段，共長1.13km。工程建設內容主要為堤防建設、河道清淤、拓寬、岸墻修建、橡膠壩及河道景觀蓄水。按照50年一遇洪水標準建設，河道斷面采用復式斷面形式，治理河道斷面總寬度為200m。其中，渾水渠寬度為40m，清水渠寬度為80m，兩渠上興建兩座橡膠壩，壩高為3.0m，兩跨布置，單跨凈寬分別為39.5m和79.5m。建成后可形成22.4萬m2的水面面積，是晉中市瀟河濕地公園的重要組成部分。

2 工程地質情況及振沖碎石樁基礎處理

設計地質資料分析：橡膠壩壩基土層以全新統級配不良砂(以粉細砂)為主，右岸表層有厚度0.5～1.0m的低液限粉土，河道表層即為砂土。淺層砂土結構松散，承載力低，需挖除，宜將橡膠壩基礎置于稍密實的級配不良砂層上，并對其進行夯實處理。橡膠壩壩基持力層為全新統級配不良砂層，據顆粒分析資料，其黏粒含量小于3%，據《建筑抗震設計規(guī)范》(GB 50011—2001)第4.3.3條進行液化初判，地基存在液化可能,須對壩基處理，消除級配不良砂的地基液化問題。橡膠壩底板及兩岸邊墻基礎采用振沖碎石擠密法處理，振沖碎石樁為正三角式滿堂布置，樁徑800mm，樁心距2.5m，處理范圍按超出建筑物輪廓線以外兩排樁控制，基礎處理后復合地基承載力須達到120kPa。處理深度為建基面以下15.0m，地基承載力不小于120kPa。

為滿足橡膠壩的充排水要求，分別在1號、2號泵房一側設置容量為1860m3的露天蓄水池各一座，蓄水池采用鋼筋混凝土結構，池底板、池壁厚度均為400mm，池深1.9m，設計蓄水深1.55m，蓄水池平面布置為東西兩個水池，平面凈尺寸為20m×30m，兩池之間采用DN500的鋼管連接。蓄水池及泵站基礎均采用碎石振沖樁，樁徑、樁距、樁長及布置均與橡膠壩一致。

3 振沖碎石樁施工

振沖碎石樁主要是利用振動、沖擊、水沖等方式在軟弱地基中成孔，成孔口清孔后將碎石等材料倒入孔內，振沖擠壓,這樣經反復填料和振沖，使得碎石擠壓密實成樁,由于用料主要是碎石，故也稱為碎石樁。

碎石樁施工,首先要進行試驗樁的試驗與檢驗，通過試樁取得密實電流、流振時間、填料用量等重要施工技術參數，然后按照確定的技術參數進行施工。施工完成，在滿足地基恢復期要求后，主要通過地基荷載試驗并結合樁間土標貫和重型標貫試驗檢測碎石樁質量。

3.1 施工工藝

碎石樁施工必須按照設計要求及施工操作規(guī)程和規(guī)范進行，其施工程序為：施工前準備工作、測量放線定樁位、機具選用及就位、對樁位、振沖成孔、填料振沖成樁、質量控制及檢驗。

3.1.1 施工前準備工作

首先需做好圖紙會審，了解設計意圖，制定施工方案，進行技術交底，配置相應的機械設備，確定所需的施工人員、工地用水、用電和材料數量，搭好臨時設施，做好場地表面處理，以便機械行駛。

3.1.2 測量放線定樁位

按照設計要求繪制樁位圖，采用水平儀來放線，并用60cm長的小木樁或鋼筋頭固定好樁的位置，施工時要進行校核。在施工場地附近設置相對固定的基準點，一般為3～4個，用于后續(xù)測量放線和校核。

3.1.3 機具選用及就位

根據工程內容和現場情況選用型號為ZCQ-75的振沖器及相應的高壓水泵、壓力管、汽車吊及其他配套機具，安裝電流控制箱、操作臺，檢查水壓電壓等指標，是否符合設計及施工規(guī)程規(guī)范要求，上述工作就緒后，機具就位。

3.1.4 對樁位

處理好安置振沖器的場地，振沖器對準已設好的樁位，振沖器要垂直落下不能有傾斜角，如有傾斜會導致偏位成樁不直或損壞機具。

3.1.5 振沖成孔

上述工作準備好后，就可以開動振沖器、啟動吊車，振沖器下降開孔，開孔后要擴孔，施工中一定要控制下降速度，一般控制在1～2m/min左右,成孔過程須有必要的停留來振劑固壁，成孔水壓須保持在60N/cm2以上，水量可結合施工情況減小，但不能停水，以防泥砂倒灌入水管，在接近孔底標高時水壓要適當減小。每貫入1m，振沖器要提起懸留振沖5～8s時間，待泥漿溢出時再繼續(xù)貫入，泥漿溢出孔口流入預設的泥漿池內，當振沖到設計樁底標高30～40cm以上時，將振沖器提升到孔口，提升速度2～3m/min，再往下沉到孔底，重復1～2次，既起到清孔的作用又達到擴孔的目的。

3.1.6 填料振沖成樁

成孔口清孔后，用裝載機、人工配合將碎石倒入孔內，放下振沖器振沖擠壓，做到“連續(xù)填料，多填慢振”，通過反復填料和振沖，使得碎石擠壓密實成樁。經試樁振沖確定的技術參數是：密實電流50～60A， 水壓0.6～0.8MPa，留振時間大于30s，振實質量由密實電流控制。

3.2 質量控制及檢驗

碎石樁的質量好壞主要與密實電流、水壓、留振時間、成孔進度、填料(碎石)材料及數量等因素有關。應按設計要求選擇碎石,認真核實和控制好每根樁的用料量。

3.3 注意事項

振沖器在土層深處不能停振；水壓不夠時，振沖器不易沉入，成孔難時可加大水壓來處理；密實電流如長時間達不到參數要求，通常做法是減小水壓，適當增加每次的填料數量，反復振沖幾次，使其符合密實電流參數要求。

4 振沖碎石樁施工質量評價

1號橡膠壩、1號泵房水池、2號橡膠壩、2號泵房水池的基礎進行了振沖碎石樁處理，共完成碎石樁1165根，長3.86萬m，其中橡膠壩壩基611根，泵房地基554根。經過事后復合地基荷載試驗，基礎處理后復合地基承載力達到了不小于120kPa的設計要求。質量評價詳見下表：

碎石振沖樁單元工程質量匯總表

質量評價：碎石振沖樁共評定12個單元，其中優(yōu)良12個，優(yōu)良率100%，經過事后復合地基荷載試驗，地基承載力達到設計要求。

5 結 語

橡膠壩壩基及泵房地基經碎石樁處理后，消除了級配不良砂的地基液化等問題,軟弱的地基承載力有了很大增強，同時進一步證明了碎石樁施工方便、工期短、具有明顯的技術效益和經濟效益的特點。◆

Application of Vibro-replacement Stone Column in Xiaohe RiverComprehensive Management Project Rubber Dam and Pumping Station Works

REN Wei-xin

(ShanxiJinzhongWaterConservancyBureau,Jinzhong030600,China)

Engineering examples are utilized in the paper for analyzing effect, construction method and technical keys of vibro-replacement stone column. Vibro-replacement stone column applies to handling foundations made of sand, silt, silty clay, plain fill, miscellaneous fill and other foundations. It can well eliminate foundation liquefaction problems of bad graded sand, thereby greatly improving the foundation bearing capacity. Meanwhile stone column is characterized by convenient construction, short construction period, significant technical and economic benefits.

vibro-replacement stone column; rubber dam; pumping station; application; construction technology

TV91

A

1005-4774(2014)06-0004-02