摘要:我国于20世纪70年代末开始将振冲加密技术用于水利水电工程中,经过10多年的摸索到20世纪90年代初已得到广泛应用。目前,我国在很多水利工程上采用了大功率振冲器质量的控制标准。如在临淮岗北副坝南照西涵淤泥质地基采用振冲法加固基础,在三峡工程二期上游围堰振冲加固施工中的应用。鉴于此,对如何将振冲技术应用于水利工程进行了探讨。
关键词:振冲技术;水利;技术
1 施工质量控制
振冲碎石桩施工的质量控制可分为两方面:一是对桩长、桩位、桩数等数量尺寸上的控制;二是桩体质量方面,主要是对水、电、填料等方面的控制。
(1)桩数控制:施工技术人员在打桩前应认真按照设计图纸放线布桩,并在每一桩位插好桩钎,制桩作业时详细记录桩号、打桩数及施工情况,在图纸上按号标记已打的桩数,班后进行复核统计,发现漏桩应及时进行补打。
(2)桩长控制:振冲器贯入地下的深度可由导杆上的刻度标出,当造孔达到设计深度后,由孔底逐段制桩达孔口成桩,当造孔接近设计深度时需降低水压,以免冲击破坏桩底以下的土层。
(3)桩位控制:布桩时严格对准桩钎,造孔中心与定位中心偏差不大于150 mm,造桩完成后的桩顶中心与定位中心偏差不大于20mm。
(4)桩体质量控制:制桩施工水量需充足,使桩孔内充满水,以防塌孔影响施工和成桩质量,但水量不可过多,以防填料随水回流带出;造孔过程中对于较松软的土,可以采用较小的水压,对于较坚硬的土,则宜用较大的水压,在桩体振密过程中宜采用较小的水压和水量;加密电流与留振时间是控制碎石桩体密实度的主要因素,相同的加密电流和留振时间在不同质的土层地基中,碎石桩竖直剖面上的直径随土层的软硬程度而异,软弱土层则填料多、桩径大,坚硬土层则填料少、桩径小,应注意不能将振冲器刚刚接触填料的瞬间电流作为加密电流,瞬间电流有时远高于规定的加密电流值,瞬间电流并不反映填料的密实度。为了能顺利地填入振密,填料不宜过多过猛,应采取“少吃多餐”的原则,同时严格控制加密段长度。
2 施工中出现的问题及解决措施
(1)桩位偏差控制。要使成桩后的桩位偏差符合规范要求,首先在造孔时要控制孔位偏移。造孔过程中发生孔位偏移的原因及纠正方法如下:①由于土质不均匀,造孔时向土质软的一侧偏移时,纠正方法为使振冲器偏向硬土一边开始造孔,偏移量视施工现场情况定,也可在软土一侧倒入填料阻止桩位偏移;②振冲器导管上端横拉杆拉绳拉力方向或松紧程度不合适造成振冲器偏移时,调整拉绳方向和松紧度;③振冲器与导管安装时中心线不在垂直线上或导管弯曲时,纠正方法为调整振冲器与导管的中心线使其在垂直线上,对弯曲的导管应调直或更换;④施工从一侧填料挤压振冲器导致桩位偏移时,纠正方法为改变填料方向,从孔的四周填料;⑤当制桩结束发现桩位偏移超过规范或设计要求时,应找准桩位重新造孔,加密成桩。
(2)桩长控制。桩长控制的方法为:①在振冲器和导管安装完成后,用钢尺丈量并在振冲器和导管上标出长度标记,一般0.5 m为一段,使操作人员据此控制振冲器入土深度;②了解地面高程变化情况,依据地面高程确定应造孔的深度;③当施工中出现地面下沉或淤积抬高时,振冲器入土深度也要作相应调整,以确保成桩长度。
(3)填料量控制。填料量控制措施为:①注意每次装载机铲斗装料的多少及散落在孔外的数量;②要核对进入施工场地的填料总量和填入孔内的填料总量,发现后者大于前者时,应检查施工记录并妥善处理。
(4)施工技术参数控制。施工技术参数有加密电流、留振时间、加密段长度、水压、填料数量。
施工技术参数控制时应注意下列事项:①为保证加密电流和留振时间的准确性,施工中应采用电气自动控制装置,同时注意在振动条件下使用时,设定的加密电流值、留振时间可能发生变化,应及时进行调整。②施工中应确保加密电流、留振时间和加密段长度都达到设计要求,否则不能结束一个段长的加密。③施工中应经常对各机组振冲器的空载电流进行测量记录,当与设计空载电流差别较大时,应及时与设计或者监理单位联系,适当调整加密电流,以保证各机组施工质量的一致性。
由于历史原因,安徽滁州地区许多水库建设标准偏低,老化失修严重,病险水库大量存在。随着运行时间的增长,这些土石坝存在着不同程度的问题,如防洪标准低、滑坡、地震液化等。为了确保水库的安全运行,提高己建水库土坝抗御地震的能力,对土坝松散砂壳地基进行加固是完全必要的。事实证明,将对振冲法应用于水利工程地基加固是可行的。