1.适用范围
本工艺标准适应于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等。对于处理不排水抗剪强度不小于20KPa的饱和粘性土和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性。
2.材料准备
填料可用坚硬、不受侵蚀影响的碎石、卵石、角砾、圆砾、矿渣以及砾砂、粗砂、中砂等,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%,不得含有杂质、土块和已风化的石子。
3.施工机具
3.1振冲机具设备
包括振冲器、起重机和水泵。振冲器构造如图书馆108-1所示。
常用型号及技术性能见下表达式108-1。
表108-1振冲器的技术参数
型 号 | ZCQ-13 | ZCQ-30 | ZCQ-55 | BL-75 |
电机功率 (KW) 转 速 (r/min) 额定电流 (A) | 13 1450 25.5 | 30 1450 60 | 55 1450 100 | 75 1450 150 |
不平衡重量(kg) 振 动 力(kn) 振 幅(mm) | 29.0 35 4.2 | 66.0 90 4.2 | 104.0 200 5.0 | 160 7.0 |
振冲器外径(mm) 长 度(mm) 总 重 量(t) | 274 2000 0.78 | 351 2150 0.94 | 450 2500 1.60 | 426 3000 2.05 |
3.3控制设备:包括控制电流操作台、150A电流表、500V电压表以及供水管道、加料设备(吊车或翻斗车)等。
4.工艺流程
4.1作业条件
4.1.1工程地质勘察报告、基础施工图纸、施工组织设计应齐全。
4.1.2建筑物地地面上所有障碍物和地下管线、电缆、旧基础等均已全部拆除或搬迁。沉管振动对临近建筑物及厂房内仪器设备有影响时,已采取有效保护措施。
4.1.3施工场地已进行平整,对桩机运行的松软场地已进行预压处理,周围已做好有效的排水措施。
4.1.4桩轴线控制及水准基点桩已经设置并编号,且经复核;桩孔位置已经放线并已标志定位或撒石灰。
4.1.5已进行成孔、夯填工艺和挤密效果试验,确定有关施工工艺参数(分层填料厚度、夯击次数和夯实后的干密度、打桩次序),并对试桩进行了测试,承载力挤密效果等符合设计要求。
4.1.6供水、供电、运输道路、现场小型临时设施已经设置就绪。
4.2施工前应先进行振冲实验,以确定成孔合适的水压、水量、成孔速度及填料方法:达到土体密实时的密实电流、填料量和留振时间(称为施工工艺的三要素)。
一般控制标准是:密实电流不小于50A;每次填料量不大于50cm,振留时间30~60S。
4.3振冲法工艺流程为
4.4振冲施工应先按图定位,然后将振冲器对准孔点,以1~2m/min速度徐徐沉入土中,每沉入0.5~1.0m,在该段高度悬留振冲5~10s进行扩孔,待孔内泥浆溢出时再继续沉入,使形成0.8~1.2m的孔洞,当下沉达到设计深度时,留振并减少射水压力(一般保持0.1MPa),以便排除泥浆进行清孔。亦可将振冲器以1~2m/min的匀速沉至设计深度以上30~50cm,然后以3~5m/min的匀速提出孔口,再用同法沉至孔底,如此反复1—2次,达到扩孔的目的。
4.5 成孔后应立即往孔内加料,把振冲器沉入孔内的填料中进行振密,至密实电流值达到规定之为止。如此提出振冲器、加料、沉入振冲器振密,反复进行直至桩顶,每次加料高度不宜大于0.5m。在砂性土中制桩时,亦可采用边振边加料的方法。
4.6 在振密工程中,宜小水量补给喷水,以降低孔内泥浆密度,有利于填料下沉,便于振捣密实。
5 质量标准
项 | 序 | 检查项目 | 允许偏差值 | 检查方法 |
主 控 项 目 | 1 | 填料粒径 | 设计要求 | 抽样检查 |
2 | 密实电流(粘性土)(A) 密实电流(砂性土或粉土)(A) (以上为功率30KW振冲器) 密实电流(其他类型振冲器)(A) | 50~55 40~50 1.5~2.0 | 电流表读数 电流表读数.A0为 空振电流 | |
3 | 地基承载力 | 设计要求 | 按规定方法 | |
一 般 项 目 | 1 | 填料含泥量(%) | <5 | 抽样检查 |
2 | 振冲器喷水中心与孔径中心偏差(mm) | ≤50 | 用钢尺量 | |
3 | 成孔中心与设计孔位中心偏差(mm) | ≤90 | 用钢尺量 | |
4 | 桩体直径(mm) | <50 | 用钢尺量 | |
5 | 孔深(mm) | ±150 | 量钻杆或重锤测 |
6.1基础底面以上应预留0.7~1.0m厚的土层,待施工结束后,将表层挤松的土挖除,或分层夯实密实后,立即进行下道工序施工。
6.2雨期或冬期施工,应采取防雨、防冻措施,防止灰土受雨水淋湿或冻结。
7.安全和环境
7.1振冲或锤击沉桩机、冲击机操作时,应安放平稳,防止成孔时,突然倾倒或锤头突然下落,造成人员伤亡或设备损坏。
7.2成孔时作业区域内,不得有人员走动或进行其他作业。
7.3已成的孔尚未填夯灰土前,应加盖板,以免人员走动或物件掉入孔内。
8.注意事项
8.1振冲桩施工完毕,振冲最上1m左右由于土覆压力小,桩的密实难以保证,宜于挖除,另作垫层,或另用振动碾压机进行碾压密实处理。
8.2振动施工结束后,除砂土地基外,应间隔一定时间方可进行质量检验。对粘性土地间隔时间为3~4周,对粉土地基为2~3周。
8.3振冲法用于处理粘粒含量小于是10%的粗砂、中砂地基,亦可采用不加填料的振冲密实法(又称振冲挤密砂桩法)。主要是利用振动和压力水使砂层液化,砂颗粒相互挤密,重新排列,空隙减少,从而提高砂层的承载力和抗液化能力。
8.4振冲法不适用于在地下水位较高、土质松散塌方和含有大块石等障碍物的土层中使用。
8.5冬期施工应将表层冻土破碎后造孔。每班施工完毕,应将供水管和振冲器内积水排净,以免冻胀损坏。
9.质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录:
9.1振冲地基工程检验批质量验收记录表
9.2振冲地基施工记录
9.3砂石料试验报告
9.4地基承载力试验报告