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建筑工程施工中振冲工艺应用

马英斌 崔晶雪
  
优享生活
2024年13期
辽宁中景工程有限公司 辽宁沈阳 110000

摘要:振冲施工技术是建筑工程项目中常见的一项基础策略,该技术的应用具备施工效率高,质量好,技术成熟等特点,能够提高建筑工程项目的整体质量。因此为了能够对振冲技术的运用情况有更为全面的了解,文章立足于实际,在论述振冲施工方法以及技术原理的同时,对该技术的应用过程和质量控制内容进行了总结探讨,希望通过分析之后可给同类工程提供一些参考。

关键词:建筑工程;振冲;施工

引言

在现代建筑工程中确保建筑物稳固可靠的基础是非常重要的,而地基工程作为构建安全、稳定结构的关键步骤之一各种桩基施工方法不断涌现。振冲碎石桩技术作为其中一种重要的施工方法融合了振动和冲击原理被广泛应用于地基处理、承载力提升等方面。其原理在于利用振动器和冲击器对桩头施加振动和冲击力从而更好地改善地基条件有效提高其承载能力。

1 振冲施工技术原理

建筑工程施工中,利用起重机吊起振冲器,通过启动潜水电机带动偏心块产生高频振动,同时开启水泵喷射高压水流,形成边振边冲的联合作用。在强大的振动和高压水流的共同作用下,振冲器能够顺利沉入土中预定深度。随后,经过清孔步骤,用循环水带出孔中的稠泥浆,确保孔内清洁。之后,从地面向孔中逐段添加碎石或其他粒料作为填料,每段填料均在振动作用下被振挤密实,直至达到设计要求的密实度。随着振冲器的逐段提升和重复填料振密操作,最终在地基中形成一根大直径、高密实的桩体,显著提升地基的承载力和稳定性。

2 振冲施工技术的前期准备

2.1 技术准备

建筑工程项目开展阶段,深入熟悉施工图纸,解决可能存在的技术疑问,确保对设计意图有清晰的理解。其次,要详细研究工程地质资料,了解地基土层的性质、分布及变化规律,为制定科学合理的施工方案提供依据。同时,需经过审批的复合地基施工组织设计和施工方案也是必不可少的,它们为施工提供了具体的操作指南和技术要求。此外,还需根据图纸定好桩位点、编号、施工顺序、水电线路和临时设施位置,确保施工过程中的有序性和高效性。

2.2 材料准备

材料准备可以从下面几点入手,先准备的主要材料包括碎石、卵石、角砾等硬质填料,这些材料应满足坚硬、不受侵蚀影响的要求,且含泥量不得大于5%,最大粒径应根据振冲器的功率确定,一般不宜大于50mm,以确保填料在振冲过程中能够有效密实地基。其次,还需准备施工所需的机械设备,如振冲器、起重机、水泵等,以及必要的工具用具,如铁锹、手推车等。此外,为确保施工质量,还需准备监测装置,如全站仪、水准仪等,以便在施工过程中进行精确测量和监控。

2.3 设备准备

设备准备可以从以下方式进行,施工设备包括振冲器、起重机和装载机等,其中振冲器作为核心设备,需根据工程要求和地质条件选择合适的型号与功率。起重机则用于吊起和移动振冲器,确保其准确对准桩位,选择时需考虑起吊高度与力度要求。此外,还需准备水泵、泥浆泵等辅助设备,以提供高压水流和泥浆处理功能。同时,装载机、翻斗车等运输设备也必不可少,用于填料的装卸与投放。

3 振冲置换法施工工艺

3.1 定桩位

在振冲置换法施工中,定桩位是非常重要的一步,它直接关系到后续施工的准确性和效率。首先,根据施工图纸和地质勘察资料,利用全站仪等高精度测量设备,在施工现场精确测定出每个桩位的具体位置。假定本工程共需布置100根振冲桩,桩位采用等边三角形布置,桩间距根据地质条件和设计要求设定为2米。接下来,在实地用白灰或木桩等标记物明确标出每个桩位,确保桩位清晰可见,不易被施工机械破坏或误动。同时,为确保桩位的准确性,还需进行复核测量,确认无误后方可进行下一步的成孔施工。在振冲置换法施工过程中,定桩位的精确性对于提高地基承载力和减少沉降具有重要影响,因此必须高度重视并严格执行相关规范和标准。

3.2 成孔

成孔过程中,首先利用振冲器在高压水流的作用下,对选定桩位进行振动冲击,形成初始孔洞。具体而言,设定振冲器的振动频率为30Hz,冲水压力为0.6MPa,通过振冲器的水平振动和高压水流的联合作用,逐步深入土层,直至达到设计孔深,假设设计孔深为8米。在成孔过程中,需密切关注振冲器的电流变化与成孔速度,以及时调整振动频率与冲水压力,确保成孔质量。同时,还需对孔深、孔径等参数进行实时监测,确保满足设计要求。值得注意的是,在粘性土地基中成孔时,由于土质的粘性,可能会出现孔壁坍塌或缩颈现象,因此需采取必要的护壁措施,如投放适量膨润土泥浆进行护壁,以保证孔壁的稳定性。

随着成孔作业的深入进行,逐步将碎石等坚硬材料分批填入孔内,通过振冲器的持续振动,使碎石被紧密挤压在孔壁周围,形成密实的碎石桩体。

3.3 清孔

振冲置换法施工中,清孔的主要目的是将成孔过程中产生的泥浆、土屑等杂质从孔内排出,为后续的填料振密工作创造干净、无阻碍的环境。具体操作时,首先需停止振冲器的振动和冲水,避免在清孔过程中进一步搅动孔内泥浆。随后,利用泥浆泵或其他合适的清孔设备,通过孔口向孔内注入清水或泥浆,形成正循环或反循环的冲洗系统。在冲洗过程中,孔内的泥浆和杂质被逐渐带出孔外,直至孔内泥浆的含砂量、粘度等指标达到设计要求。清孔的质量直接影响碎石桩的成桩效果。如果清孔不彻底,孔内残留大量泥浆和杂质,将严重影响碎石桩的密实度和承载力。因此,在清孔过程中,需严格控制冲洗时间、冲洗量等参数,确保孔内泥浆得到充分稀释和排出。同时,还需对清孔效果进行实时监测,如通过测量孔底沉渣厚度、泥浆比重等指标来评估清孔质量。此外,值得注意的是,在粘性土地基中进行振冲置换法施工时,由于土质的粘性较大,清孔难度相对较大。此时,可采取加大冲洗量、延长冲洗时间、使用专用清孔工具等措施来提高清孔效果。

3.4 填料

振冲置换法施工中,填料通常采用碎石、卵石等硬质材料,一般来说,填料粒径的选择需根据振冲器的功率、孔径大小及地质条件来确定,一般推荐选用粒径为20~50mm的碎石,以确保其在振冲器的作用下能够紧密排列,形成坚固的碎石桩体。填料过程中,需将碎石分批倒入孔内,并借助振冲器的振动作用,使碎石不断下沉并挤密周围土体。为了确保填料均匀、密实,应采用“少量多次”的加料方式,即每次加料量不宜过多,以避免碎石在孔内堆积过密而无法充分下沉。同时,需密切关注振冲器的电流变化,当电流达到设定值时,表示该段碎石已振密,此时可继续加料进行下一段的振密工作。此外,还需注意的是,在填料过程中应随时检查孔内是否有积水或塌孔现象,一旦发现应及时处理,以确保填料工作的顺利进行。

3.5 振实

振冲置换法施工中,振实是确保碎石桩达到设计密实度和承载力的决定性步骤。该过程紧随填料之后,利用振冲器的强烈振动作用,使孔内碎石颗粒间产生相对位移,排除颗粒间的气体和多余水分,从而实现碎石桩的紧密排列和有效固结。具体操作时,需保持振冲器持续振动,并根据碎石的下沉速度和振冲器的电流变化适时调整振动频率和冲水压力。振实过程中,还需严格控制振实时间和填料量,确保每段碎石都能得到充分振实,避免出现局部松散或未振密的情况。此外,对于粘性土地基等特殊地质条件,还需采取特殊措施,如加设护壁、调整振动参数等,以确保振实效果。

4 结语

振冲法施工技术有着施工效率高、施工成本低和施工速度快等优势,在地基建设工程中该技术的应用较为广泛,利用振冲法施工技术建设的建筑不仅稳定性有所提升,安全性也得到了保障,并且该技术的应用还为建筑企业创造了较多的经济价值。

参考文献:

[1]姬忠凯,李川.振冲碎石桩处理饱和粉砂液化土层的应用研究[J].价值工程,2022,41(15):159-161.

[2]王勇.厚覆盖层坝基处理工艺中振冲碎石桩的应用探讨[J].地下水,2022,44(01):276-277+285.

[3]蔡少奇,高建文.论水工建筑物地基处理中的振冲加固技术[J].陕西水利,2020,(11):153-155.

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