某海港是我國(guó)目前現(xiàn)代化程度較高的深水港口,投資規(guī)模大,建設(shè)工期三年半。它建筑于海上,周邊為列島鏈區(qū)。港區(qū)總面積134.64萬(wàn)m2,其中水域面積122 .76萬(wàn)m2,陸域形成為大面積吹填砂。原始地質(zhì)地貌條件比較復(fù)雜,港區(qū)海底標(biāo)高0.4至-32.9 m,吹填后標(biāo)高+7.5至+8.0m;陸域形成的平均厚度達(dá)23.6m,最大厚度達(dá)45m.砂源為附近海砂,砂質(zhì)細(xì)粉砂,砂粒粒徑0.075mm及其以上≥85%,0.005mm及其以下 <5%,并含有一定量的粉粒和粘土粒。吹填后標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N小于10,屬于松散狀態(tài)。

施工工藝及參數(shù)的確定

  為確保港區(qū)能如期發(fā)揮效益,將來(lái)能安全、正常的運(yùn)營(yíng),必須采用合理、有效、經(jīng)濟(jì)的地基處理方法。規(guī)范要求在對(duì)港區(qū)進(jìn)行大面積處理前,必須先進(jìn)行地基處理試驗(yàn),掌握第一手資料來(lái)指導(dǎo)大面積地基加固施工。港區(qū)設(shè)計(jì)標(biāo)高7.3m,地基加固整平后標(biāo)高6.5m.設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)多次研討,對(duì)于港區(qū)實(shí)際情況,認(rèn)為采取振沖法加固比較適宜,并設(shè)計(jì)了幾套(機(jī)型55KW、75KW、100KW、125KW,孔距2.5m、3m、3.5m、4m、4.5m,有、無(wú)外填料,留振時(shí)間10S、20S、30S,振沖時(shí)間40min、45min、50min、60min,單、雙點(diǎn)振等)施工工藝及參數(shù)供現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

設(shè)計(jì)要求:

  1、有效加固深度:淺區(qū)振沖加固深度達(dá)海底泥面以上0.5m;

  深區(qū)振沖加固深度不小于15m,達(dá)-8.2m

  2、地基加固后檢測(cè)指標(biāo): 承載力為180—200Kpa,靜力觸探錐尖阻力>7Mpa,標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N63.5>18擊。

  3、深區(qū)通過(guò)地基加固后地表沉降量約80cm.現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的大量試驗(yàn)對(duì)比與檢測(cè)結(jié)果表明:采用無(wú)外填料振沖法,振沖器ZCQ-75(75KW、),振點(diǎn)平面布置按等邊三角形布置,孔距3.5m,雙點(diǎn)振及施工工藝,振深按設(shè)計(jì)值處理,能滿足設(shè)計(jì)要求,且經(jīng)濟(jì)適用。

  振動(dòng)水沖法:簡(jiǎn)稱振沖法。作用機(jī)理以振沖器振動(dòng)頻率、98m/s&2的水平加速度、激振力和壓力水的聯(lián)合作用,在浸水飽和的松散砂層中向下邊沖邊振,使振沖器達(dá)到所要加固的深度,再上下反復(fù)振沖擠密,再通過(guò)分段振動(dòng)上拔留振,使浸水飽和的松散砂層充分液化,以其激振力使液化的顆粒重新排列致密、砂層不斷下沉的同時(shí)獲得強(qiáng)烈的預(yù)震,并在振沖過(guò)程中不斷就地回填砂,防止產(chǎn)生孔洞,以此來(lái)提高地基強(qiáng)度,減少變形,消除地震液化。

施工過(guò)程監(jiān)理

  (一) 預(yù) 控

  1、認(rèn)真研究設(shè)計(jì)資料,領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖。根據(jù)施工圖紙、試驗(yàn)資料、設(shè)計(jì)施工工藝來(lái)審查施工組織設(shè)計(jì),并重點(diǎn)提出:本工程加固面積大,合同工期短,施工機(jī)械多,布局要合理,工作要連續(xù),施工順序要從一邊向另一邊進(jìn)行,互不干擾,保證施工安全。質(zhì)量保證體系要運(yùn)轉(zhuǎn)正常,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要明確,質(zhì)量保證措施要落到實(shí)處,現(xiàn)場(chǎng)管理人員要求足夠,每臺(tái)班機(jī)組施工人員也要配足;施工前要反復(fù)進(jìn)行技術(shù)交底,必要時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)等。所采用的振沖機(jī)械設(shè)備性能應(yīng)符合下表:

  其單個(gè)振沖影響范圍3~5m,振沖桿長(zhǎng)度要符合設(shè)計(jì)要求。場(chǎng)地內(nèi)地下水位不一致,要有詳細(xì)的供、排水方案。

  2、設(shè)計(jì)規(guī)定:深淺區(qū)的劃分以振深15m為準(zhǔn),大于等于15m為深區(qū),小于15m為淺區(qū)。審批各小區(qū)劃分。

  3、監(jiān)理人員要督促業(yè)主做好開工前施工場(chǎng)地的三通一平工作。

  4、向施工隊(duì)伍提供場(chǎng)區(qū)內(nèi)巖土工程勘測(cè)報(bào)告或其它所需技術(shù)數(shù)據(jù)資料,提供施工放線所必須的坐標(biāo)點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)及有關(guān)資料。

  5、監(jiān)理人員檢查了進(jìn)場(chǎng)設(shè)備,與施工組織設(shè)計(jì)中提供的設(shè)備內(nèi)容相一致,滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)連接兩只振沖器振桿的橫檔尺寸進(jìn)行校核,使其符合孔距。

  6、復(fù)測(cè)施工區(qū)域角點(diǎn)樁位,同時(shí)對(duì)小區(qū)內(nèi)的振沖孔位進(jìn)行詳細(xì)的復(fù)測(cè),防止漏孔。

  7、復(fù)測(cè)各小區(qū)振前標(biāo)高,以便確定各個(gè)施工小區(qū)的振沖深度。為保證加固深度達(dá)到要求,監(jiān)理規(guī)定:深區(qū)振深以地表高的標(biāo)高加上所要達(dá)到加固深度的標(biāo)高來(lái)確定,淺區(qū)振深以地表低的標(biāo)高加上海底泥面標(biāo)高來(lái)確定。對(duì)施工單位上報(bào)的各小區(qū)振深予以核對(duì)確認(rèn)。

  8、對(duì)施工單位進(jìn)行監(jiān)理交底,技術(shù)交底。

  (二) 過(guò)程控制

  1、振沖施工工序控制工序監(jiān)理是施工過(guò)程監(jiān)控的核心工作,是保持振沖施工的各工序處于穩(wěn)定狀態(tài)的活動(dòng)。同時(shí)它又是動(dòng)態(tài)控制,是全過(guò)程全方位的質(zhì)量控制。振沖施工工序質(zhì)量控制就是使影響施工質(zhì)量的各種因素始終處于控制狀態(tài)的一種管理辦法。根據(jù)設(shè)計(jì)確定的施工工藝,其工序主要技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表一!2、振沖加固施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)振沖水沖法施工,監(jiān)理人員應(yīng)始終在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理操作全過(guò)程。根據(jù)工序質(zhì)量指標(biāo),我們制訂出質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn):

 。1)振沖深度;(2)振沖、留振時(shí)間;(3)密實(shí)電流;(4)填料及時(shí)。這是施工質(zhì)量的四要素,要求在施工的全過(guò)程中必須全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

  振沖深度是保證工程質(zhì)量的前提。振沖、留振時(shí)間是關(guān)鍵,振沖時(shí)間有兩部分組成:振沖器下沉和上拔時(shí)間,孔底孔口及分段留振時(shí)間;分段振是樁孔縱向砂層液化必要手段,留振是強(qiáng)化,留振時(shí)間長(zhǎng)短是關(guān)系砂層液化的程度和液化區(qū)域,也是監(jiān)理控制的關(guān)鍵;控制振沖時(shí)間只有通過(guò)控制留振時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)。密實(shí)電流是達(dá)到質(zhì)量要求的標(biāo)記。填料及時(shí)是改善樁孔中心密實(shí)程度的一項(xiàng)措施。

 。1)振沖深度:監(jiān)理人員在現(xiàn)場(chǎng)首先核對(duì)施工小區(qū),然后根據(jù)確定的該區(qū)振深,要求在振沖器桿上標(biāo)注第一次、第二次、第三次振深的醒目標(biāo)志,以便操作、檢查,確保振沖深度。

  (2)振沖、留振時(shí)間:按小區(qū)確定的實(shí)際加固深度與設(shè)計(jì)工藝要求來(lái)計(jì)算單樁振沖時(shí)間。一般振深在15m~16m,單樁振沖時(shí)間為45~46min,振深小于15m,其振沖時(shí)間要求施工單位計(jì)算好報(bào)監(jiān)理,監(jiān)理審核批準(zhǔn)后再施工。振沖、留振時(shí)間是四要素中之要點(diǎn),保證了留振時(shí)間,其振沖時(shí)間才能保證。因此要求操作人員、現(xiàn)場(chǎng)管理人員熟記掌握,并在振桿上按50cm一格標(biāo)注,便于每振動(dòng)上拔50cm后留振10~20S;要求每臺(tái)機(jī)組專人在第二、三次振沖上拔過(guò)程中向樁孔內(nèi)及時(shí)就地填砂,加上間隔留振,以改善樁孔中心密實(shí)程度。

  (3)密實(shí)電流:按設(shè)計(jì)要求上提密實(shí)電流為55~70A,要求每臺(tái)機(jī)組配電箱要有電流表顯示,便于記錄、檢查。

 。4)填料及時(shí):防止產(chǎn)生孔洞。

  監(jiān)理人員圍繞四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行全過(guò)程旁站,并有專人日常巡視,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)糾正。

  3、監(jiān)理人員對(duì)施工單位的質(zhì)保體系進(jìn)行檢查,對(duì)工序自檢資料進(jìn)行抽查;施工記錄要求真實(shí)、認(rèn)真、同步,簽字后報(bào)驗(yàn),以保證施工過(guò)程中的工藝符合設(shè)計(jì)要求;認(rèn)真審查施工日?qǐng)?bào)表,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)旁站情況,在小區(qū)孔位圖上標(biāo)注檢查,每天與施工單位核對(duì),有效地防止了漏孔。

  4、施工場(chǎng)地較大,地下水位分布不均勻,靠近圍堤邊在地表下3~4m,中間場(chǎng)地在地表下1m左右。為達(dá)到振沖效果,監(jiān)理要求:圍堤邊施工前泡水時(shí)間加長(zhǎng)至6~10小時(shí),振沖機(jī)械循環(huán)水在海里抽;地下水位高的施工范圍內(nèi)的存水不當(dāng)可用作循環(huán)水,多余的還要往海里抽。施工完畢,立即往外排,以提高加固地基的早期強(qiáng)度。

  5、施工中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。

  (三)振沖地基的監(jiān)理驗(yàn)收

  1、監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)檢查方法。

  2、檢驗(yàn)驗(yàn)收:施工質(zhì)量檢驗(yàn)主要內(nèi)容是檢驗(yàn)加固后砂土的物理力學(xué)性能是否符合要求,具體是標(biāo)準(zhǔn)貫入、靜力觸探、承載力檢測(cè)值、地表沉降量是否滿足設(shè)計(jì)要求。按規(guī)范要求對(duì)振沖完地基間隔四周后進(jìn)行了地基承載力、標(biāo)準(zhǔn)貫入和靜力觸探三項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè),結(jié)果除個(gè)別小區(qū)標(biāo)貫值達(dá)不到外其余均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,深區(qū)地表沉降量經(jīng)測(cè)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。平整后標(biāo)高符合要求,成功地交給下一道工序施工。

  存在的問(wèn)題和改進(jìn)意見(jiàn)

  吹填過(guò)程中含泥量控制不均衡,加上敞開式施工回淤較大,局部小區(qū)中間形成夾泥層,振沖后表層有一層10~20cm厚淤泥;盡管同樣通過(guò)振沖處理,但該處的標(biāo)貫值就是達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,后來(lái)不得不采用高能量強(qiáng)夯進(jìn)行加固。