振冲碎石桩施工质量管理

□赵文利 □赵小涛 □张 伟 □张连重

（武陟第一黄河河务局）

共产主义闸位于河南省焦作市武陟县境内黄河北岸大堤上，该闸建于1958年，为开敞式钢筋混凝土结构。在长期使用后出现了诸多问题，致使该闸无法正常使用，需拆除并在老闸东侧110m的地方新建引水涵闸。新建闸设计引水流量40m3/s，灌溉面积2.07万hm2，为涵洞式引水闸，采用胸墙孔口布置，单孔尺寸为2.8m×3.5m，共3孔，全闸总长10.4m，属1级建筑物。由于重建引水涵闸地基处在黄河冲积扇平原，表层有一层砂壤土，其余大部分为粉砂、细砂等，局部地区零散分布有粉质粘土、淤泥质土。地基加固工程方案设计为振冲挤密碎石桩闸基满堂布孔，全面加固闸基的原则，并按照一般经验超出闸基轮廓线一定的范围。桩径0.8m，孔距2.0m，排距1.75m，孔深8～10m，梅花形排列。本工程布置钻孔461个、4050m,经过振冲挤密加固后的地基承载力可以提高1～2倍，相对密实度可达到 0.7～0.8。

一、施工前质量管理

（一）准备工作

施工前首先平整场地，局部低洼处用填土找平，再进行初压，采用静压压路机碾压，确保汽车起重机走行平稳，接通水、电源设施，开挖排污网络等。其次进行材料准备，测量放线，实地标出打桩范围与桩位。

（二）机具就位

选用施工机具如下：QY16汽车起重机、ZCQ-30振冲器、14kW离心水泵、4kW污水泵、机动翻斗车。起重器吊起振冲器就位，使其竖直、悬空，距地面10～20cm，并让尖端对准桩位，检查水压、电压和振冲器电流是否正常。

（三）石料

碎石石料采用焦作九里山产机制碎石，粒径1～4cm,并且级配适中，其最大不得超过5cm，质地坚硬、水稳定性好、抗腐蚀、不易被水溶解和软化，无风化且级配良好的石料。含泥量≤10%。每500m3石料都要做一次上述各指标的抽样检测。

（四）试验段施工

根据施工规范要求，振冲碎石桩施工前，须通过试验段的施工，质量管理人员应记录冲孔、清孔、制桩时间和深度，以及冲水量、水压、填入碎石量及电流的变化等，验证设计参数和施工控制的有关参数，选定科学合理的技术参数作为振冲碎石桩施工的控制指标。根据现场试桩的结果，需要取得如下的施工技术参数：造孔电流、造孔水压、加密电流、加密水压、留振时间、填料量和加密段长度等。试桩施工直接在振冲碎石桩施工范围内进行布置。

二、造孔施工质量管理

在造孔时应开启高压清水泵，注入高压水，开动振冲器，振冲器在压力冲击作用和振动作用下竖直贯入地层至设计深度。施工中要求水量充足，使孔内充满水，防止塌孔。在成孔过程中应根据土层软硬随时调节水压，原则上软土层采用小水压，硬土层采用大水压。但考虑到实际施工水压频繁调节的可操作性不强，通过试桩，确定一个相对恒定的水压。其垂直高度偏差≤1.5%,成孔中心与设计桩位偏差≤50mm，桩径偏差≤-20mm，桩长偏差≤100mm。造孔完毕后，将振冲器全部吊出后再对准孔位，保持竖直状态，贯入孔底，进行清孔排浆，记录清孔过程，并根据实际成孔排浆情况，确定清孔次数。在打桩过程中，施工现场安排人力清沟，保证排污网络畅通，避免泥浆漫淌，沉淀后的泥浆采用泥浆车运至弃土场排放。

三、填料振密施工质量管理

填料是施工中的一个关键环节，填料的多少直接影响到桩的密实。采取连续填料、分段振密的制桩方法。应加密电流，并调整水压，将振冲器提离孔口1.0～1.5m，装载机向孔内倒石料，待石料沉入孔底后，再缓慢下沉振冲器，振密孔底桩体，每次填料数量视土质条件而定，填料高度为0.5～0.8m，振冲器工作电流应达到规定的密实电流，留振15～20s，循环上段工序，进行下一段桩体的压密工作直至孔口，则完成一根桩的制桩过程。在制桩过程中，必须按照现场试验确定的施工参数进行，以确保施工质量。填料时应注意以下几点：一是造孔完毕后稍停数秒，然后进行填料，开始不宜过多，防止堵塞孔口或堵塞返水，以免影响粉砂中的泥土排出；二是随地层地质的变化，填料要有良好的级配；三是填料要把握时机，控制速度，确保质量；四是要求每段桩体的最终加密电流都达到规定的密实电流值，分层记录填料用量，以便掌握和分析碎石桩实际情况。

四、结语

振冲碎石桩施工质量的管理受多种因素的影响，但归根到底，还是3个方面的问题，即造孔和清孔时的水压控制，填料成桩时候的加密电流和留振时间控制，以及每次填料量的控制。施工过程中应对每段桩体的成孔电流、密实电流、填料量及留振时间等进行现场施工过程的实时跟踪记录，作为设计、监理部门质量签认的主要依据。