振冲技术在水利工程中的前景展望

侯建梅

(大庆市萨尔图区空港经济产业园管理委员会，黑龙江 大庆 163311)



振冲技术在水利工程中的前景展望

侯建梅

(大庆市萨尔图区空港经济产业园管理委员会，黑龙江 大庆 163311)

摘要：振冲技术是一种地基处理方法，被广泛应用于水利工程建设，这一技术能够对可液化的土进行抗液化与加密处理，利用振冲技术对地基予以加固处理能够使水利工程地基的承载力与稳固性提高，并使地基的沉降量减少。文章对这一技术的原理与工艺进行分析，并阐述振冲技术在水利工程中的具体应用，最后对振冲技术的应用前景进行分析。

关键词：振冲技术；施工流程；参数标准；质量控制；前景展望

1振冲技术的原理与工艺

1.1原理

振冲技术在水利工程中有着极为重要的作用，其优势在于操作简便、高效、成本低，因此这一技术被广泛的应用于水利工程中，其原理在于使用振冲器对地基予以成孔施工，将经过振密处理的填料置换到孔中，形成碎石桩。天然地基与碎石桩共同组成复合型的地基，从而改善地基的排水性能以及土层的固结速度[1]。

1.2施工工艺

1.2.1施工流程

振冲技术的应用极为广泛，两种常用的深度振冲技术为振冲置换法与振冲密实法，曹妃甸储油罐地基处理、山东石岛中心渔港工程、大连龙畔金泉工程等都应用了振冲技术对地基进行稳固处理。水利工程中通常都使用振冲碎石桩来辅助完成项目建设。振冲技术的工艺流程首先为测量放样，对地基进行基本的测量与处理，进行试验，确定振冲技术的基本参数；其次需要将水泵等基本设备放置到施工位置，准备施工；接着是成孔施工，这一过程中要对振冲成孔的过程进行记录，施工人员需对成孔进行清洁处理，并重复成孔与清孔的过程；然后需要在孔中填料，保证成桩，此操作也需多次重复；最后是验收与移位处理。部分操作需重复进行的原因是为了保证成孔与成桩的质量与地基的密实程度符合施工建设的安全标准。实践证明振冲技术在水利工程建设中的应用能够取得较好的施工效果，山东石岛中心渔港的建设工程中就应用了振冲技术进行建设，施工后对碎石桩的质量进行抽检，结果显示密实桩在碎石桩总量中占到85.7%的比重，没有松散状存在，工程的地基承载力符合相关标准，码头结构具有较高的安全性与稳定性。

1.2.2参数标准

一方面是钻孔与清孔工作，在钻孔时首先要将电源与水源打开进行检查，保证电压与水压以及成孔电流在合理的范围内。成孔的过程中振冲器的状态应当一直为悬垂状，这样才能够保证碎石桩的垂直性以及孔壁的完整性。钻孔时振冲器的速度应当为1 m/min，成孔速度不宜过快，清孔工作要在振冲器到达孔深0.3 m的位置时开始，清孔时间大约在1～2 min。成孔水压应当在500 kPa以上且水量要保持在30 m3/h以上，这样才能够使孔内的团块与淤泥迅速返出地面，从而提高施工的效率，保证施工的有效性。

另一方面是碎石与成桩的过程，碎石大小在20～40 mm为宜，可视工程的实际情况进行调控，成孔与清孔后需将振冲器从孔口提出，然后将碎石从孔口处进行投放，碎石全部投入后，再将振冲器放入，对碎石予以振冲挤压处理，直到碎石完全密实成桩为止。为了保证振冲的效果，可依根据水利工程的实际情况应用间断填料法或者不间断填料法对碎石进行振密与留振等处理，有时也可以将两种填料方法相结合进行碎石桩振冲工作。

山东石岛中心渔港在施工中就使用了75 kPa的振冲器，碎石粒径保证在20～80 mm，在对地基进行振冲与加固处理28 d后对桩进行了质量检查，结果显示各质量参数均保证在合理的范围内，符合项目建设的需求。

1.3质量控制

质量控制是振冲技术应用的重要环节之一，对振冲技术施工质量的检查能够对施工情况进行整体的把握，施工人员能够对质量不过关的碎石桩进行及时的修整或重新施工，避免对后期的水利工程施工带来隐患，详见表1。

施工质量控制从整体上来看可以分为2个部分：

1)对外在的水电与填料的控制。

2)对碎石桩本身质量的控制。

对于水电方面的质量控制主要满足上述的参数即可，而对振冲碎石桩本身的质量控制包括包括多个方面，要求细致且全面，具体的参数如表1所示。首先是对桩长的控制，桩孔的深度即为桩长，将振冲器贯入地下造孔时需要以导杆上的刻度为标准，将桩孔的深度控制在合理的范围内，既不能过长也不能过短，为了避免因水压过大而对孔底的土层造成破坏，要在成孔的过程中对振入其的贯入深度进行严密的观察，当振冲器的贯入深度已接近所需桩孔的深度时可适当将水压降低，减少对土层的冲击力；其次是对桩位的控制，保证在布桩时桩瞄准桩钎，定位中心与桩孔中心的偏差≤150 mm；最后是桩体的质量控制，在制作振冲碎石桩时一定要保证施工时水量在合理的控制范围内，即要保证水量能够满足施工的需要，又要保证水流不会将填料带出。

2振冲技术在树立工程中的前景

现阶段利用改良后的振冲技术制成的硷桩与注浆桩的性能有了较大的改善，其压缩性与承载力都明显优于原来单一的碎石桩，因此该技术的发展前景极为广阔。

表1　振冲技术的质量控制要求

2.1硷桩的振冲

经改进后的振冲技术可应用于振冲硷桩，具体来说，首先需在地基中贯入振冲器，使其达到规定的深度，此时地基中就会形成相应的孔；然后利用硷泵将硷通过输送管压入到振冲器中；然后对硷施加一定的压力，在硷注入的同时应当逐渐将振冲器提升上来；最后当硷将孔充满后，在硷内振入钢筋笼。要注意在整个注入的过程中，振冲器的顶端不可露出，要保证其始终埋在硷内。

2.2注浆桩的振冲

注浆桩可能是碎石桩的桩身，也可能是桩头上的某一段，它通过振冲置换法与灌浆处理后形成。碎石桩可按常规性的方法进行施工，将在需要进行灌浆处理的位置插入钻机，成桩后立刻将灌浆管插入予以灌浆处理，使浆液能够通过碎石，灌浆压力通常应当控制在0.2～0.6 MPa，当碎石桩顶端或灌浆管附近有浆液喷处时就应当停止灌注，此时注浆碎石桩就已形成。注意浆液的主要成分为水泥，可在其中加入适量的粉煤灰。

3结语

振冲技术在水利工程建设中应用较为广泛，具有较高的应用价值，通过振冲技术对地基进行加固处理能够提高地基的稳定性与承载力。但随着社会的发展，水利工程施工技术也应当不断发展，技术改良后，振冲技术除碎石桩外还可制成硷桩，也取得了较好的施工效果。

参考文献：

[1]刘学仁.振冲技术在水工建筑物软基处理施工中的应用[J].黑龙江水利科技，2009，37(06)：91-92.

[作者简介]侯建梅(1969-)，女，黑龙江大庆人，工程师，从事城市建设管理工作。

[收稿日期]2015-06-28

中图分类号：TV52

文献标识码：B

文章编号：1007-7596(2015)11-0063-02