FAP码头陆域区域振冲密实施工工作总结.doc

FAP码头陆域区域振冲
密实施工总结
李杨春 贺仲春
(中交二航局有限公司巴基斯坦FAP码头工程项目部)
[内容摘要] 结合FAP码头工程陆域区域振冲密实施工，探讨振冲密实施工工艺及施工过程中遇到问题的处理，总结施工经验。
关键词：振冲密实 双机共振 SPT

一、工程概况
FAP码头工程位于巴基斯坦卡拉奇市QASIM港，紧临QICT国际集装箱码头扩建工程，其陆域回填区域面积为53666 m2，地基承载力要求120～200KPa，分为三种地基处理区域，具体见下表。
区域
面积(m2)
地基处理方式
ZONE A
6356
振动碾压
ZONE B
44870
振冲密实+振冲碾压
ZONE C
2440
堆载预压+振冲密实+振动碾压
总计
53666

其中振冲区域设计面积共47310m2,实际振冲区域面积40321m2.

二、施工要求
1、施工工期
振冲密实计划工期为2009年4月20日～2009年11月15日，由于受码头施工工期影响，实际工期为2009年6月至2010年5月。
2、技术要求
振冲深度要求从+5.25m至-9.75m，深度为15米，且不能破坏堤岸结构形式，与混合倒率层保证1m的距离。在正式振冲施工前必须先选取一20x20m2的区域作为实验区，并通过SPT、CPT、PLT、CBR做实验检测，实验检测合格后，方可正式施工。其中SPT要求地面以下0至5m平均值不小于15击，5至10m平均值不小于19击，10至15米平均值不小于21击。CPT检测要求地面以下1.5m不小于7.5MPa。PLT要求满足各个建筑物的承载力要求。CBR检测要求地面以下1.5m范围内不小于5%。我部选取了3个试验区分别进行2m间距ZCQ75C单机振冲、2m间距ZCQ75C双机共振、3m间距ZCQ132双机共振。其中前两个试验区通过实验检测满足技术要求，并完成了堆场部分的振冲施工。第三个试验区实验检测结果稍有欠缺，为保证施工质量，未采用3m间距ZCQ132双机共振。

三、设备配置
设备配置见下表：
设备名称
设备型号
数量
备注
装载机

1台
装砂设备
振冲器
ZCQ75C/ZCQ132
各2台
见下图
履带吊
100T/45T
各1台
起重设备
挖机
0.5m3
1台
回填砂
空压机
1m3
1套
配备高压气管
发电机
200KW/300KW
各一台

根据现场实际情况，为了使振冲器能顺利到位，除增加振冲器底部的射水孔外和增设高压气孔外，在振冲器的四周还增设了水管和气管，防止振冲器抱管。

四、振冲密实施工：
振冲施工分为振冲置换和振冲密实，该项目地质材料主要是中粗砂，采用的是加填料的振冲密实。
1、施工原理：
振动力除直接将砂层挤压密实外，还向饱和砂土传播加速度，因此在振冲器周围一定范围内砂土产生振动液化。液化后的土颗粒在重力、上覆土压力及外添填料的挤压下重新排列变得密实，空隙比大为减少，从而提高地基承载力及抗震能力；另一方面，依靠振冲器的重复水平振动力，在加回填料情况下，通过填料使砂层挤压加密。
2、施工准备：
在振冲前要熟悉图纸及规范并结合工期要求考虑到后续施工确定好振冲区域。而且在堤岸附近根据堤岸结构确定振冲深度，避免因为振冲造成堤岸结构的破坏。在振冲施工前，对施工人员进行技术交底，防止出现不必要的错误。
整个FAP堆场场地比较小，各个工序之间的影响比较大。在振冲施工前做到“三通一平“。根据技术交底，确定好振冲区域、点位和现场施工准备。
3、施工方法
a、振冲密实施工过程
振冲的施工过程包括：定位—成孔—到设计底标高—振动、填料并上拔—完成等几个过程。
①定位：根据振冲前放置的振冲孔布点，用吊机吊起振冲头就位；
②成孔：利用振冲器的强力振动和自身重量，在高压水流及气流的冲击下造孔，直到设计深度。在成孔过程中，速度控制在0.5～2m/min，防止振冲器倾斜；遇到硬层时要降低速度，缓慢下沉。
③到设计底标高：在造孔至设计深度后为避免扩孔，可减小水压，但要继续保持振动及高压气管的工作，防止抱管；
④振动并上拔：孔底周围的土体，包括塌落到孔底的砂在振动作用下重新密实。振冲器在某一深度达到密实电流并留振20s后开始上拔，上拔间距为0.5m，并在重新达到密实电流后留振20s，直到完全密实；在上拔的过程中要及时对振冲器四周均匀填料；
⑤完成：当振冲器重新提升到地面后就完成该孔的振冲密实作业，可将振冲器移到下一个点作业。
⑥施工记录：每个振冲孔都要做好施工记录，内容包括：施工日期、时间、区号、孔号、振冲间距、振冲深度、施工电压、密实电流、留振时间、障碍及修机情况等。

五、施工质量控制措施
1、施工过程中的质量控制
施工过程中的质量控制主要是对会影响振冲效果的密实电流、回填料和留振时间三个方面的控制。为了防止漏振还要在施工中注意孔位放点、振冲深度、振冲速度及回填料。
（1）密实电流控制：密实电流是反映砂基加固的密实程度。由试验确定电流值后，须严格按试验确定的电流值控制。在施工中要注意避免错将瞬时电流误作密实电流而过早提升振冲器，引起虚振。特别是在砂层中遇到有淤泥夹层时，更要注意密实电流是否达到规定值。
（2）留振时间：根据实验区的经验，我部留振时间为20s。
（3）定位放点和振冲器定位：在开始振冲前要将整个振冲范围分成若干小的区域，并设置控制坐标点。然后在每个小区内按试验确定的间距用显眼的彩色塑料绳标出每个振冲点。在振冲器定位时误差控制在100mm内。
（4）振冲深度：达到设计深度，但如果设计深度下为淤泥或原状土则要尽量避免穿透砂层，振冲深度要适当增加1～2m。
(5)振冲速度：振冲器的单次提升高度不能过大过快，控制在0.5m以内，并保证留振时间，以免某些深度欠振或漏振。
（6）回填砂：控制好回填砂含泥量，根据以往施工经验振冲密实施工适用于粘粒含量少于10%的疏松散砂土地基。在成孔完成以后，回填砂要及时均匀，防止因为回填砂不到位造成振冲不密实。
2、施工过程中问题处理
（1）部分区域振冲深度难以达到设计要求：
通过对现场回填砂不定期、随机性的采样发现部分回填砂含泥量超过10%，根据以往施工经验含泥量小于10%时可采用不加填料振冲法。现场严格控制回填砂质量，并现场摆放不合格样品，从源头控制回填砂质量。
振冲施工过程中严密观察密实电流，防止将瞬间电流误认为密实电流，对于夹层，采取试探性反复振冲。对于确实无法达到设计深度的区域，在砂土发生液化后对该区域的设计深度范围内进行SPT试验检测。
（2）筒仓区、堆载预压区
筒仓区属于桩基础区域，对已经振冲过的筒仓区进行SPT检测发现N值已经达到50以上，对沉桩施工存在很大影响。对未振冲沉桩区域进行SPT检测发现其N值也已经达到设计要求。因此，经三方讨论研究取消了筒仓区的振冲施工。
堆载预压区在卸载后对该区域进行了SPT检测，其N值已达到40～50。而后又对该区域进行了PLT检测，全部符合设计要求，经三方讨论研究取消该区域的振冲施工。

六、结语
1、从检测结果来看，振冲施工工艺是完全能满足该项目对地基处理的要求。
2、因为砂是一种不均匀材料，SPT检测中会有一些误差，测得的N值也会有一定的离散性。采用平均值做判断减小了这种误差对实验结果的影响。
3、若要进一步提高工作效率，可以在振冲点的间距方面进行优化。

参考文献：
1、《地基及基础》（2003年5月）中国建筑工业出版社
2、《基础工程》中国建筑工业出版社