近年來國家重點(diǎn)投資交通工程，解決特殊地基問題是施工單位必須要考慮的重點(diǎn)內(nèi)容。隨著行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，振沖碎石樁技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣泛，其在處理不良地質(zhì)或特殊巖土層方面的作用尤為顯著，也是施工單位未來必須要掌握的現(xiàn)場操作技術(shù)。
一、案例介紹
本次研究對(duì)象為新疆甘泉堡神信鐵路（專用線）項(xiàng)目，選擇的工程施工里程為DK10+600-DK15+600段，長5Km。本次碎石樁施工里程為：DK10+700-DK10+850、DK13+400-DK14+950、DK14+950-DK15+600，正三角形布置。樁徑分別為0.5米、0.8米；樁間距分別為1.2米、1.6米；排距分別為0.6米、0.8米。工點(diǎn)范圍主要地層為第四系全新統(tǒng)至上更新統(tǒng)沖、洪積粉土、軟粉土及松軟土，既有水渠及道路路基分布有第四系全新統(tǒng)人工填筑土。本段不良地質(zhì)及特殊巖土：鹽漬土；松軟土，厚度2-8米；軟粉土，厚度1-2米，稍密，潮濕-飽和，Ⅱ；濕陷性土，本段地表土具I級(jí)輕微非自重濕陷性，厚度4-5米。此外，地質(zhì)勘測顯示，該路段地下水埋深3-6米，環(huán)境作用等級(jí)H2\L2。
二、振沖碎石樁應(yīng)用于軟填土加固
振沖碎石（砂）樁擠密法是指碎石樁法和砂樁合稱為粗顆粒土樁，是指用振動(dòng)、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后，再將碎石或砂擠壓入土孔中，形成大直徑的碎石或砂所構(gòu)成的密實(shí)樁體。我國公路行業(yè)規(guī)范對(duì)軟土地基定義是指強(qiáng)度低，壓縮量較高的軟弱土層。多數(shù)含有一定的有機(jī)物質(zhì)。國內(nèi)鐵路工程設(shè)計(jì)規(guī)范將其定義為：主要由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成[1]。地下水位高，其上的填方及構(gòu)造物穩(wěn)定性差且發(fā)生沉降的地基。鐵路工程遭遇軟土地基，不僅破壞了路基結(jié)構(gòu)的完整性，鐵路線路正式運(yùn)行后也會(huì)受到各種病害干擾，導(dǎo)致地基層失去原有的固定性。選用振沖碎石樁技術(shù)作為地基加固措施，能夠有效地處理地基病害問題，對(duì)鐵路基層結(jié)構(gòu)實(shí)施綜合處理，保障了地基承載作用的持續(xù)發(fā)揮。
三、振沖碎石樁施工的技術(shù)要點(diǎn)
特殊地基已經(jīng)成為建筑行業(yè)最常見的施工難題，由于地基層結(jié)構(gòu)形式特殊，常由多種不同類別的軟地質(zhì)土層組合而成，減弱了地基承受路面荷載的能力。對(duì)于振沖碎石（砂）樁這一工藝流程的控制，現(xiàn)場人員要編制系統(tǒng)性的作業(yè)方案，在做好充分準(zhǔn)備工作的前提下，靈活地應(yīng)用各項(xiàng)技術(shù)完成地基加固處理。
1、施工準(zhǔn)備。主要準(zhǔn)備工作包括：一是放樣。在碎石樁施工前，依布樁圖放出施工區(qū)域大樣，在每區(qū)域按設(shè)計(jì)樁距進(jìn)行樁位放樣；二是檢查，地下有無大塊石、樹根、地下管線等，空中有無高壓線[2]。障礙物均應(yīng)事先消除；三是鋪設(shè)，地面土質(zhì)較差、承載力較低時(shí)，應(yīng)鋪設(shè)卵石墊層，以滿足施工機(jī)械場地的行走要求。
2、材料技術(shù)。做好施工場地的地面排水工作，保持施工場地的干燥。樁體材料選用的碎石含泥量不得大于5%，最大粒徑不宜大于50mm。投料量及灌注次數(shù)要嚴(yán)格按施工工藝控制，考慮充盈系數(shù)1.2，直徑0.8米的樁每米投料量0.51m3為宜、直徑0.5的樁每米投料量0.22m3，分多次灌注。填料要堅(jiān)持“少吃多餐”的原則。
3、操作技術(shù)。在施工過程中為達(dá)到設(shè)計(jì)樁徑，應(yīng)采用反插法，根據(jù)土層狀況控制拔管速度、拔管高度及反插深度。前后兩次沉管軸線應(yīng)重合。在一般土層內(nèi)，拔管速度為1.30m/min，在軟弱土層內(nèi)，宜控制在0.80m/min[3]。施工時(shí)拔管先拔高3.00m后再將樁管反插0.70m；每拔高1.00m停拔留振10~20s；重復(fù)以上操作，直至施工至樁頂部時(shí)，當(dāng)樁頂部最后一次拔管長度不足3.00m時(shí)，將拔管高度控制，然后反插深度相應(yīng)控制在0.50m左右機(jī)長除保證設(shè)計(jì)成樁深度外，還要注意地層的變化，根據(jù)電流大小，確認(rèn)實(shí)際沉管深度。
4、墊層技術(shù)。碎石樁處理至路堤坡腳外2.0米，碎石樁處理深度至松軟土以下0.5米，樁底高程見基底處理縱斷面圖，樁基礎(chǔ)應(yīng)在樁頂與路堤之間設(shè)置0.5米砂礫石墊層，墊層內(nèi)夾鋪兩層雙向土工格柵，其極限抗拉強(qiáng)度不小于120KN/m。樁體材料應(yīng)采用不易風(fēng)化性能穩(wěn)定的硬質(zhì)卵石，含泥量≤5%，粒徑小于50mm。樁體施工完畢后，應(yīng)間隔14-21天進(jìn)行質(zhì)檢。碎石樁質(zhì)量檢驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)包括樁身密實(shí)度、復(fù)合地基承載力120KPa。
四、現(xiàn)場作業(yè)質(zhì)量與安全管理的措施
振沖碎石樁應(yīng)用于地基加固是行業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新，對(duì)解決特殊底基層破壞問題有著重要的作用。伴隨著鐵路運(yùn)輸線路的規(guī)劃發(fā)展，我國正積極加強(qiáng)鐵路線路項(xiàng)目的管理工作，以保證項(xiàng)目投資后發(fā)揮出應(yīng)有的綜合價(jià)值。本次新疆甘泉堡神信鐵路專用線項(xiàng)目中，不僅采用了振沖碎石法作為地基加固處理的方法，現(xiàn)場施工期間也制定了有效的質(zhì)量與安全管理措施。
1、質(zhì)量管理。
（1）創(chuàng)建體系。建立強(qiáng)有力的質(zhì)量保證體系。認(rèn)真落實(shí)《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l理》，實(shí)施24小時(shí)關(guān)鍵崗位責(zé)任制，項(xiàng)目主管副經(jīng)理，質(zhì)檢員，工點(diǎn)技術(shù)，安全員實(shí)行24小時(shí)值班。組織施工人員進(jìn)行學(xué)習(xí)，掌握施工操作技術(shù)要點(diǎn)，明確崗位責(zé)任制，嚴(yán)格按照施工工藝和技術(shù)要求施工。建立工程質(zhì)量QC小組，小組成員由項(xiàng)目部各小組主要成員組成，由項(xiàng)目經(jīng)理直接負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)，制定工程質(zhì)量控制目標(biāo)，落實(shí)QC小組制定質(zhì)量控制措施。
?。?）強(qiáng)化建監(jiān)理。維護(hù)施工監(jiān)理的權(quán)威，自覺接受監(jiān)理的監(jiān)督檢查。嚴(yán)格執(zhí)行自檢、互檢，交接檢，加強(qiáng)施工材料質(zhì)量管理和施工工序質(zhì)量控制管理。建立嚴(yán)格的質(zhì)量獎(jiǎng)懲措施，對(duì)于施工中的偷工減料以及其它違規(guī)施工行為嚴(yán)厲懲處。施工期間在人力、物力上加強(qiáng)配套設(shè)施的維護(hù)和管理工作，確保施工用水和用電，機(jī)械修理人員24小時(shí)現(xiàn)場待命[4]。因故必須停水或停電時(shí)，必須提前通知施工機(jī)組，盡量避免制樁中斷現(xiàn)象，保證成樁質(zhì)量。
2、安全管理
（1）用電安全。作業(yè)人員必須熟悉樁機(jī)構(gòu)造、性能和安全操作知識(shí)，遵守安全操作規(guī)程和安全生產(chǎn)十大紀(jì)律。施工現(xiàn)場應(yīng)保證電源供電容量符合規(guī)定，啟動(dòng)時(shí)電壓降不得超過額定電壓的10%。現(xiàn)場電源電線、電箱拉接應(yīng)正確牢靠，三相五線和保險(xiǎn)絲均符合規(guī)范要求，接地電阻值應(yīng)小于4Ω，觸電保護(hù)器靈敏有效，并有防雨措施。作業(yè)前應(yīng)測定電機(jī)絕緣電阻不得小于0.5m。電線無老化、破皮、漏電現(xiàn)象，電源和液壓控制系統(tǒng)儀表指示正常靈敏。
?。?）安全檢查。檢查振動(dòng)錘、減振器與連接螺栓螺母的緊固性，不準(zhǔn)在螺栓松動(dòng)或缺少的狀態(tài)下啟動(dòng)。檢查每根傳動(dòng)帶的松緊程度，進(jìn)行調(diào)整，超過張緊輪轉(zhuǎn)調(diào)整量時(shí)，應(yīng)更換。檢查振子箱中的油位應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)，不得在缺油或超油位狀態(tài)下啟動(dòng)。檢查樁錘夾具并進(jìn)行試夾，無鋼板墊時(shí)不得試夾。當(dāng)夾具上夾齒的磨損超過規(guī)定時(shí)，應(yīng)予更換或拆下補(bǔ)焊。使用液壓夾具時(shí)系統(tǒng)的壓力應(yīng)正常，無泄漏，操縱桿件靈活，制動(dòng)安全可靠。
結(jié)論
總之，振動(dòng)碎石樁技術(shù)是處理特殊地基結(jié)構(gòu)的常用方法，其能夠有效地處理好不良地質(zhì)及特殊巖土層的作業(yè)難點(diǎn)，為地面鐵路交通提供安全可靠的地基條件。施工單位制定振沖碎石樁加固方案，既要做好現(xiàn)場作業(yè)前期的準(zhǔn)備工作，還要注重各操作工藝流程的優(yōu)化控制，確保地基加固質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合工程規(guī)定的要求。
【參考文獻(xiàn)】
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[3]張麗紅.振沖碎石技術(shù)在特殊地基構(gòu)造加固中的應(yīng)用探究[J].中華建設(shè)科技，2010，15（2）：76-77.
[4]朱克昌.軟土地基工程選用振沖碎石技術(shù)的安全與質(zhì)量管理[J].武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，33（15）：59-61.
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