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

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__4.4 质量控制施工过程中质量控制主要有：桩位偏差、成桩深度、填料质量和数量、施工技术参数的控制。

4.4.1 桩位偏差

要使成桩后的桩位偏差达到规范要求，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。纠正方法可使设备向硬土一边开始造孔，偏移量多少在现场施工中确定，也可在软土一侧倒入填料阻止桩位偏移。（2）套管弯曲或振动器变形导致振动器与套管不在同一垂直线上。纠正方法为调直套管修理振动器或更换套管和振动器。（3）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。

4.4.2 桩长桩长的控制应注意以下事项：

（1）应用钢尺丈量并在套管上做出长度标记，一般1m 为一段，使操作人员据此控制套管入土深度；（2）应了解地面高程变化情况，依据地面高程确定造孔应达到的深度；（3）施工中当地面出现下沉或淤积抬高时，套管入土深度也要做相应的调整，以确保成桩长度。

4.4.3 填料

（1）填料质量

填料选用卵石、碎石等，含泥量不得大于5％，粒径介于30 ～ 50mm 之间。

（2）填料数量

采用装载机填料时，要注意每次铲斗装料多少及散落在孔外的数量。

4.4.4 施工技术参数控制

施工技术参数有加密电流、留振时间、提升高度和速度、填料数量等。施工工艺参数控制时应注意下列事项：施工技术参数有加密电流、留振时间、提升高度和速度、填料数量等。当采用加密电流，留振时间，提升高度等作为综合指标时，填料数量受上述这些指标所约束。但在沉管置换处理时，填料量多少关系到成桩直径的大小和置换率大小，因此，当填料数量比设计要求过多或过少时，应分析原因，必要时通过设计变更，适当改变加密电流、留振时间，以保证工程质量。施工工艺参数控制时应注意下列事项：（1）在施工过程中，加密电流，留振时间应及时核定和调整；（2）施工中应确保加密电流、留振时间和提升高度都要达到设计要求，否则不能结束一个段长的加密。

4.5 检测方法