印度尼西亚芝拉扎燃煤电站振动沉管碎石桩施工试验综述:沉管碎石桩

崔立彬

(中国水电基础局有限公司 天津 300000)

【摘要】印度尼西亚芝拉扎燃煤电站临海较近,地下水位高,地基处理要求高。该工程拟采用振动沉管碎石桩复合地基方案,以提高地基承载力和消除液化。施工过程中通过不断摸索,不断总结施工经验,严格控制施工技术参数,成功的解决了塌孔、串孔等难题。从试验检测结果来看,振动沉管碎石桩处理达到了预期效果,为今后的大面积施工提供了技术保障。

【关键词】印尼芝拉扎燃煤电站振动沉管碎石桩施工

1、工程概况

项目位于印尼爪哇岛中部芝拉扎,芝拉扎是印度尼西亚中爪哇省南岸重要海港。芝拉扎1x660MW 超临界燃煤电站采用碎石桩对地基进行加固并消除液化,分布区域包括整个煤场区、炉后区域(送风机、电除尘、引风机、脱硫、电除尘控制楼、灰库、烟囱区域)及其它区域。碎石桩设计桩径d=800mm,桩长约为13m,按正方形布置,基本桩间距1.8×1.8m,碎石桩工程量约88000m3。本工程地层描述:①层素填土,多为细砂,灰~深灰色,松散~稍密状;②层粉质粘土,灰色~深灰色,多为软塑状,部分为可塑状,少量为流塑状;③层粉(细)砂,灰色~深灰色,上部多呈现为细砂,局部为中砂,少量为粗砂;下部主要为粉砂、少量为粉土。

2、试验目的及设计要求

2.1 试验目的

本工程拟采用振动沉管碎石桩复合地基方案,以提高地基承载力和消除液化。试验的目的:

(1)评价地基处理方案在本工程场地条件下的适应性和处理效果。

(2)确定处理后的复合地基参数(复合地基承载特征值和压缩模量等)。

(3)确定相关施工参数(填料量、提升高度、提升速度、挤压时间、加密电流等),以及施工质量控制方法。

2.2 设计要求

振动沉管碎石桩设计桩径d=800mm,按正方形布置,桩间距1.8×1.8m(4 根×6 根)。设计拟采用的复合地基承载力特征值≥ 160kPa,复合地基压缩模量≥ 10MPa,该拟采用设计参数仅供设计试验加载计划参考。荷载试验应按要求加载至地基土破坏。

3、施工完成情况

根据设计及规范要求,试验内容如下:

(1)振动沉管碎石桩24 根。

(2)原位试验:CPT 和SPT 试验点数各3 个。

(3)振动沉管碎石桩成桩7 天后,对碎石桩处理质量效果进行

现场检测,具体检测内容包括:桩体做DPT 试验,试验桩3 根;桩间土做CPT 和SPT 试验,试验点各3 个;复合地基做静荷载试验,试验点3 个。

4、碎石桩施工

4.1 参数选择

经反复试验,选定的施工参数如下:

① 造孔速度:1 ~ 2(min/m)

② 提升高度:(m)

③ 提升速度:1 ~ 3(min/m)

④ 加密电流:+(10 ~ 20A)

⑤ 留振时间:10 ~ 20(S)

4.2 施工方法

4.2.1 定位

由测量技术人员按设计桩位通过轴线控制点逐个施放在现场,做好标示,并上报工程师测量放样成果。按照设计桩位要求,采用全站仪或经纬仪进行控制放样,保证桩位的准确。

4.2.2 桩套管就位调整

当桩管被吊入卡桩钳口后,由指挥人员指挥将桩管徐徐下到桩管底活瓣离地面10cm 左右为止,然后夹紧桩管,微调桩机使桩尖(活瓣)对准桩位,并将桩管沉入土0.5 ~ 1.0m,再从桩的两个正交倾斜面校正桩身的垂直度,待桩身的垂直度偏差小于1% 时才开振。

4.2.3 套管下沉

桩套管就位后,开动振动锤使套管徐徐振入土中。下沉过程记录全过程的电流值、速度、时间等,并要求随时校正桩锤与桩身的中心线重合,以防偏振。振桩过程中,如发现下沉速度突然减小,此时可能遇上硬土层,应停止下沉而将桩略提升0.6 ~ 1.0m,重新快速振动下沉,可较易打穿硬土层而顺利下沉。沉桩时如发现有中密以上的细砂、粉砂、重粘砂等硬夹层,其厚度在1m 时,可能沉入时间过长或难以穿透,继续沉入将易损坏桩头和桩机,并影响施工质量。此时应会同有关部门共同研究,根据实际情况采取恰当的措施。

4.2.4 终孔投料

当桩管贯入量达到设计高程时,应停振终孔,如果桩管一次容纳不了应灌入的全部砂料,剩余的砂石料待桩管提升后,振动挤实一段时间以后再补充装入。

4.2.5 振密

第一次把桩管提升1 ~ 2m,提升时桩尖自动打开,桩管内的砂石料流出;降落桩管至孔底,振动挤压10 ~ 20S(注意观察料斗中砂石料的变化,如砂石料没有减少,说明桩尖没有打开,要继续提升桩管,直到桩尖打开为止);其后,每次提升桩管1 ~ 2m,桩管应反插0.5 ~ 1.0m,留振10 - 20S ;提升速度控制在1 ~ 3m/min。

4.2.6 桩套管拔出

重复填料、振密两道工序,桩管上下运动,碎石不断补充,桩体不断增长,直至将桩套管拔出地面,碎石桩完成,转移到下一桩位。

4.3 技术要求

振动碎石桩桩顶、桩底高程严格按照设计图纸施工控制,桩位呈正方形布置,设计桩中心间距、桩径、桩长须满足设计要求,具体桩位由测量工程师根据桩孔控制坐标进行精确定位放样。具体施工技术指标控制如下表3 所示:

振动沉管碎石桩施工技术控制指标

项目名称施工技术指标

造孔

桩径80cm

孔深满足设计要求

桩中心距1.8m

孔位偏差<10cm

施工顺序采用排打法,排内采用跳打法

填料

碎石料规格

碎石桩桩体材料选用卵石、碎石等,含泥量不得大于

5%,粒径介于30~50mm之间。

填料方式间断填料

填料能力满足施工需要

加密

加密方式采用边拔管边振动、留振和反插相结合的方法

加密电流造孔电流+(10~20A)

留振时间10~20s

提升高度1~2m

提升速度1~3m/min

记录

造孔每1m应记录造孔电流和时间

填料加密每1m应记录1次加密电流、时间和填料数量

施工记录准确、真实、清晰、规范、完整、有序