由于我國疆域遼闊，使得不同地區(qū)之間的地質(zhì)條件差異較大，尤其是沿湖、沿江地區(qū)存在著大量復(fù)雜的軟土地基，在這些地質(zhì)條件下修建高速公路、港口及建筑物都要進行軟基處理。然而，目前人們所使用的軟基處理加固方法都有其優(yōu)點和局限性。例如，超載預(yù)壓方法，不能快速加載，存在穩(wěn)定性問題，制約工程的進度；水泥土攪拌樁質(zhì)量難以控制，對于加固的深度有明顯的限定；強夯法適用于透水性較強軟土，像沿湖、沿江地區(qū)的粘土及淤泥質(zhì)土就受到一定限制。
由此可見，找到一種適用、經(jīng)濟、承載力高，并且地基的穩(wěn)定性增加明顯的處理方法成為巖土工程界更關(guān)心的問題。本文通過具體的工程實踐，結(jié)合實際工程條件，合理選用振動沉管樁來處理軟弱地基，解決了上部結(jié)構(gòu)對地基變形的要求，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。
一、沉管施工方法的種類
1、復(fù)打法
在一個樁孔內(nèi)重復(fù)沉管成孔，即按單打法成樁后，再在混凝土樁內(nèi)沉管并灌注混凝土。采用這種施工方法時，樁頸能夠得到一定的擴大，能夠顯著提高其承載能力。若振動沉管灌注樁通長采用復(fù)打法施工，應(yīng)保證初次灌注的混凝土高度達到自然地面，拔管的同時要注意清除掉粘在管壁上的和灑落在地面的泥土。另
外，復(fù)打成孔灌注混凝土施工一定要在初打成孔灌注的混凝土初凝時間內(nèi)完成。
2、單打法
單打法，即一次性拔管法。在拔管時，樁管每拔出0.5～1m，需振動樁管5～10s，然后再拔出0.5～1m，如此循環(huán)反復(fù)直到樁管完全被拔離出地面為止。振動沉管灌注樁單打法施工的特點是施工速度較快，混凝土用量較其它沉管施工方法相對要小的多，但僅適合用于含水量較低的土層，且宜采用預(yù)制樁尖。通常情況下振動沉管灌注樁均采用這種施工方法。
3、反插法
在沉管施工拔管時，樁管向上每拔出0.5～1m，使樁管反向向下反插0.3～0.5m，如此循環(huán)反復(fù)進行，樁管并始終維持振動狀態(tài)，直至樁管完全被拔出地面為止。反插法在拔管過程中，應(yīng)分段添加混凝土，保持管內(nèi)混凝土的高度始終不低于地面，或至少高出地下水位埋深1～1.5m，并控制拔管速度在合適的范圍內(nèi)。在樁尖附近范圍內(nèi)應(yīng)多次反復(fù)反插，以保證樁的端部得到足夠擴大。反插法的特點是使樁的截面積明顯擴大，極大的提高了樁的承載能力，同時混凝土用量較其他沉管施工方法相對要大的多。
二、工程實例
在巢湖海昌專用碼頭建設(shè)項目中，經(jīng)設(shè)計部門研究方案，決定建筑物地基處理全部采用振動沉管預(yù)制樁施工技術(shù)。該工程在勘探時土層從上到下基本情況如下：
①層素填土：灰色。主要為近期人工堆填物，土質(zhì)不均，成份較雜，結(jié)構(gòu)松散。厚0.5m～2.2m。
?、趯诱惩粒夯疑?，軟塑～可塑。干強度中等，中等韌性，搖擺反應(yīng)無，稍有光澤，為中性壓縮土。厚0.4m～2.7m。
③層淤泥質(zhì)粘土：灰褐色，流塑～軟塑。很濕～飽合，局部含有腐殖土，有異味，干強度中等，低韌性，搖擺反應(yīng)慢，屬高壓縮性土。厚15.7m～26.6m。
?、軐诱惩粒夯?、灰綠、灰黃色，可塑～硬塑。含有鐵錳浸染及灰白色高嶺土條帶，干強度高，高韌性，切面光滑為中性壓縮土。厚1.3m～8.5m。
⑤層園礫：雜色，中密，飽和。礫石含量占50%左右，粒徑0.2m～2.0cm，呈次園狀，成分為砂巖、石英砂巖；卵石含量占15%左右，粒徑2.0m～5.0cm，呈次園狀，成分為砂巖、石英砂巖；由含量占35%左右的中粗砂充填，本層場地內(nèi)均有分布，厚3.1m～4.2m。
三、本工程沉管樁采取的技術(shù)措施
1．隔行跳打
為防止淤泥質(zhì)土擠壓對沉管樁樁體，本工程采用隔行跳打的施工方式使相鄰兩根樁的樁間距擴大了很多，這樣就避免樁基施工對其它相鄰樁的影響范圍。中間未施工的樁等相鄰樁強度達到設(shè)計要求后再進行施工。
2．合理的砼配合比
通過樁管的振動提高振動沉管樁混凝土的密實度，為了避免在振動過程中少出現(xiàn)浮漿，沉管樁砼配合比選擇較小的水灰比。
3．采取措施避免水進入樁管
控制樁體垂直度，減小銜接處空隙盡量小，在樁管和樁尖之間添加柔性材料，在澆灌混凝土前再次檢查管內(nèi)積水情況，若存在積水或流砂現(xiàn)象，及時采用水泵或抽砂泵抽干凈后再進行后續(xù)的澆灌。
4．控制拔管速度
混凝土澆灌到地面標高以上時振動并拔管，保持在拔管的速度在0.5~0.6m/min。在拔管的過程中，樁管內(nèi)的混凝土都保持2m以上或不低于地面，出現(xiàn)不足情況時要及時補灌，以防止砼中斷形成縮徑。根據(jù)本工程的地質(zhì)條件，地基處理所選用的樁基處理方法為振動擠土式沉管樁，并且該工程場地存在局部深厚的淤泥質(zhì)土，因此設(shè)計是采用PHC-500預(yù)制樁管，樁端進入持力層，標貫試驗時單擊貫入度不超過80mm，工程共打入樁870根，同時為了減小斷樁和縮頸等其它的質(zhì)量事故，設(shè)計樁距2.0～2.5m，采用梅花形布樁方式，采用該技術(shù)施工后和常規(guī)施工技術(shù)地基處理費用至少節(jié)約20%以上，并且在施工過程中的材料使用了大量建筑垃圾，起到節(jié)能環(huán)保作用，工程進展順利，取得了很好的社會和經(jīng)濟效益。
四、結(jié)語及建議
（1）經(jīng)分析，在碼頭工程軟土地基的處理中采用振動沉管樁技術(shù)是可行的，沉管樁可以最大限度地發(fā)揮預(yù)制管樁本身可以承受的抗壓力，提高施工質(zhì)量。在軟土中有效加固深度可達30m以上，該方法便于操作，施工簡單，成本低效，并且單樁承載力高。
（2）通過振動沉管樁在碼頭工程地基處理的應(yīng)用，在施工過程中只要采取適當?shù)目刂拼胧?，與其它地基處理方式相比還是有其自身的優(yōu)勢，可以在節(jié)能環(huán)保的情況下降低不少造價，成為當今施工單位的首選。
?。?）在碼頭工程開工之前，施工單位必須安排專業(yè)人員到現(xiàn)場深入考察，認真了解該工程的地質(zhì)報告，然后根據(jù)各個樁基工程施工場的分析數(shù)據(jù)，合理地制定打樁順序和施工進度計劃，從而在很大程度上將為企業(yè)節(jié)省成本。
?。?）由于沉管樁的樁長、靈活，并且樁端無“沉碴褥墊”等優(yōu)點，在特定條件下還會對樁端土產(chǎn)生“加工硬化”的作用，從而大大地提高了管樁的承載力，而且能夠有效地預(yù)防管樁的下沉，其變形控制是處理軟土地基的良好措施，該方法值得推廣應(yīng)用。
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