建筑工程施工中振冲碎石桩技术的研究

建筑工程施工中振冲碎石桩技术的研究

万广达

宁夏夯中岩土工程有限公司 宁夏银川 750000

摘要：振冲碎石桩技术是一种结合振动和冲击原理的桩基施工方法，用于建筑工程中地基处理、承载力提升等方面。本文从振冲碎石桩技术的定义和原理出发分析其优缺点，并深入研究了其在建筑工程中的应用，其中包括地基处理、承载力提升、适用性、施工效率与节约以及环境友好性等方面。该技术通过振动和冲击力有效地改善地基条件提高建筑工程承载力，其适用范围广泛能够更好的提高建筑工程质量。施工效率和环境友好性。

关键词：振冲碎石桩技术；建筑工程；研究

引言：在现代建筑工程中确保建筑物稳固可靠的基础是至关重要的，而地基工程作为构建安全、稳定结构的关键步骤之一各种桩基施工方法不断涌现。振冲碎石桩技术作为其中一种重要的施工方法融合了振动和冲击原理被广泛应用于地基处理、承载力提升等方面。其原理在于利用振动器和冲击器对桩头施加振动和冲击力从而更好地改善地基条件有效提高其承载能力。

1. 振冲碎石桩技术概述

振冲碎石桩技术作为一种先进的地基加固方法，以其独特的原理和显著的效果在土木工程中备受瞩目，该技术的核心是利用振冲法通过在地基中形成密实桩体和挤密作用构建复合地基从而显著提高地基的承载力同时减少沉降和不均匀沉降现象。而振冲碎石桩技术的关键步骤在于通过振冲法在地基中形成密实桩体实现与原地基的复合，该过程不仅使地基形成了更为坚固和密实的结构而且有效提高了地基的整体承载能力。通过振冲法形成的密实桩体对桩间土不仅具有明显的排水固结效果同时还能实现加密作用从而有效提升地基的稳定性。

在整个振冲碎石桩技术中碎石桩的作用不可忽视，碎石桩作为复合地基的组成部分其通过对原地基土的置换使碎石体在原地基土中起到加筋作用，由于碎石桩的刚度明显大于周围土壤其能够引导地基应力向碎石桩集中起到降低在桩周土上的附加应力的作用，该类作用机制使得整个复合地基的承载能力得到提升同时实现了降低压缩性的目标。值得注意的是碎石桩具备良好的透水性，该性能对地基固结起到了积极的作用，透水性的特性有利于加速地基的固结过程使地基的承载力提高1.2-1.3倍，该情况为土木工程提供了一个可靠的技术手段其不仅提高了工程质量也为工程的快速施工和投资的有效节约提供了有力支持。因此振冲碎石桩技术通过其独特的原理和特点为地基加固提供了一种可靠、高效的解决方案，其在提高地基承载力、减少沉降和不均匀沉降等方面的显著效果使其成为土木工程领域中备受推崇的先进技术之一。

2.振冲碎石桩技术的优缺点分析

2.1优点总结

振冲碎石桩技术作为一项现代桩基施工技术在建筑工程中表现出多重优点，为地基处理和建筑物结构稳固性提供了重要支持。该技术以振动和冲击原理为基础通过专用的振动器和冲击器施加振动和冲击力于桩头。该作用机制改善了地基土层的物理特性有利于桩头穿越坚硬的地层或岩石提高桩基的承载能力和稳定性，再加上振冲碎石桩技术的适用性十分广泛可在各种地质条件下灵活使用，无论是软土区域或岩层存在的地方该技术都能有效应对使其成为解决多样化地基问题的选择。同时高效的施工速度是该技术的又一优势，相对于传统的桩基施工方法振冲碎石桩技术能快速进行地基处理，大幅节约施工时间和成本，缩短整体工程周期充分提高施工效率。环境友好性也是该技术的一大优点，施工过程中振冲碎石桩技术对周围环境的影响较小，其减少了对土壤和水质的污染从而更加符合现代环保要求。并且振冲碎石桩技术代表了施工技术的技术创新，该技术的出现与发展为地基工程提供了新的解决方案，通过结合振动和冲击原理提升了施工的准确性和效率[2]。

2.2缺点分析

尽管振冲碎石桩技术在建筑工程中具有许多优点但也存在一些缺点和挑战，其中建筑工程需要专业的振动器和冲击器等设备而该类设备的购买和维护成本相对较高在一定程度上增加了项目的整体成本，特别是在小型项目或预算有限的情况下振冲碎石技术设备购买、维护成本可能成为一项限制因素。并且该技术对桩头材料的要求十分严格，桩头材料需要具备足够的硬度和耐磨性让其能够承受振动和冲击力带来的压力，若选择不当的材料可能会影响桩基的质量和稳定性。同时振冲碎石桩技术对人员操作技术的要求也较高，振冲碎石桩技术的施工需要经验丰富、训练有素的操作人员，若工程中缺乏专业技术人员或技术水平不足可能会影响施工质量增加工程施工风险。除此以外振冲碎石桩技术在应对某些特殊地质条件下的效果可能不理想，若是在软弱地层或高含水量的地区（黏粒含量高的土层）可能会导致施工难度增加甚至需要额外的地基处理手段，从而增加了施工的复杂性和成本。并且施工过程中可能对周边结构造成振动影响，在振动过程中周边的建筑物或结构可能会受到一定程度的干扰，该情况在城市密集区域的施工场地尤其需要谨慎处理以减少对周边建筑和结构的负面影响。

3. 建筑工程施工中振冲碎石桩技术的研究

3.1 设备选择和调整

在建筑工程中振冲碎石桩技术是一种关键的施工方法，对设备的选择、调整以及在施工前的准备、维护和保养等方面都有着重要的影响。振冲碎石桩技术的成功施工依赖于振动器和冲击器等设备的选择和合理调整，振动器用于施加振动力而冲击器用于施加冲击力。两者之间的力量需要根据地质条件和桩基设计要求进行合理调整和控制，其中振幅、频率和力度的调整根据具体情况以确保施工的准确性和安全性。振冲碎石桩施工现场的准备工作对于整个施工过程至关重要，其中包括现场安排、设备运输和搭建等内容，因此相关人员应充分做好现场准备确保施工设备的稳定性和准确性以此来提高施工质量和效率，其中开展振冲碎石桩技术的设备摆放和搭建应保障合理性，从而更好的确保操作人员的安全和工作效率。并且在建筑工程施工中设备的维护和保养同样至关重要，相关人员应确保设备运行稳定并延长其使用寿命通过定期的维护保养和设备检查调整保证施工过程顺利进行，其中持续的检查和维护能够减少设备故障有效提高振冲碎石桩设备的可靠性和稳定性。而振冲碎石桩技术的开展对操作人员的经验和技术水平对振冲碎石桩技术的施工成功也具有重要影响，该类操作人员需要具备丰富的经验和专业知识，能够熟练操作和调整振冲碎石桩技术所需的设备以保证施工的安全性和准确性

[3]。

3.2 桩体材料选择

在建筑工程中振冲碎石桩技术作为一种重要的地基加固方法，桩体材料的选择是该技术成功应用的关键之一。振冲碎石桩的桩体填充料包括天然级配砂石料、碎石料、矿渣以及其他性能稳定的硬性骨料，该选择在确保施工质量和工程可靠性方面具有重要意义，同时建筑工程不宜使用风化易碎的石料其关乎振冲碎石桩技术的实际效果和持久性。其中天然级配砂石料在振冲碎石桩技术中的应用是基于其提供合适填充密度和良好排水性的特点，该类材料有利于形成坚实的桩体提高地基的整体承载能力，而砂石料的使用还能够调控桩体的孔隙结构提高桩体的稳定性和排水性能确保其在地基中发挥最佳效果。而碎石料作为填充料的主要选择是因为其具有相对较大的颗粒和更高的抗压强度，碎石料的加入有效地提高了建筑工程整体填充料的均质性进而增加了振冲碎石桩的整体稳定性，其抗压强度对于桩体的稳定性至关重要特别是在面对复杂地质条件时通过使用碎石料能够有效增强桩体的抗压能力并提高施工质量。

矿渣的应用则考虑到其不溶于地下水的特性其有利于避免在湿润环境中发生溶解问题提高填充料的耐久性，从而增加振冲碎石桩的使用寿命，该类不溶于地下水的特性为振冲碎石桩在不同环境下的施工提供了更大的灵活性和可靠性。而硬性骨料的选择是为了确保桩体在复合地基中能够保持稳定，在潮湿的地下水环境中骨料容易受到侵蚀而硬性骨料的选择有利于抵御该种侵蚀充分保证了桩体的稳定性，其振冲碎石桩技术在不同水文地质条件下的应用提供了一种可行的解决方案。然而风化易碎的石料不宜作为填充料，该类石料容易受到自然风化的影响其强度和稳定性会大幅下降从而影响整个桩体的性能，因此为确保振冲碎石桩技术的可靠性和持久性建筑工程必须避免使用这类材料。

3.3振冲过程的控制

振冲碎石桩技术在建筑工程领域的应用十分广泛，但是其成功与否在很大程度上取决于振冲过程的精准控制。振冲过程涉及振动器和冲击器等设备的运用，以及相关参数如振幅、频率、力度的调节和控制，该参数直接影响着桩基施工的效率、质量和安全性。因此在振冲工程中相关人员应重视振动器和冲击器等设备让其在振冲碎石技术中发挥其重要性，而振动器产生振动力、冲击器则施加冲击力。操作人员需要熟练掌握该类设备的操作技巧，并根据具体的地质情况和桩基设计要求灵活使用该类设备，确保施工过程中的稳定性和准确性。而关于振幅、频率和力度等参数是在振冲过程中需要细致控制的关键因素，施工人员需要根据具体的地质情况和桩基设计要求适时调节和控制该操作参数，以保证振冲过程的有效性和安全性。并且在振冲过程中需要有施工人员进行实时监测和调整，对振动和冲击的各项参数进行实时监测和记录，该项数据能够帮助操作人员了解振冲过程中的实际情况并作出相应的调整。并且擦作人员需要基于实时监测数据及时调整振动和冲击的力度、频率等参数，通过即时性的调整让振冲碎石技术更好地适应地质条件的变化确保施工的安全性和效率性。但是在振冲过程中操作人员会面临较多的施工问题，如地质情况的复杂性会增加振冲过程的不确定性从而导致施工进度缓慢。因此针对该类问题施工单位应定期的进行设备维护保养、技术人员的培训以及设备的定期检查，该方式方法都是确保设备运行稳定性的重要手段。

3.4桩的质量检测

桩的质量检测在振冲碎石桩技术的施工过程中具有重要意义，质量检测确保了桩的稳固性、承载能力以及整体施工质量。其中桩基质量检测如非破坏性检测是一种常用的检测方法其中包括超声波检测、电阻率测定、地质雷达等内容，而不同的桩基质量检测技术可检测桩身内部的缺陷、裂纹或破损情况从而评估桩基的质量和完整性。 通过施加静载来检测桩基的承载能力该项试验通常会施加不同程度的压力或拉力，以更好的评估桩基在不同负载下的变形和稳定性能。在桩基质量检测后应对施工混凝土质量进行有效的检测，而包括混凝土的抗压强度、抗折强度等性能测试，该测试可以通过取样检验来确保混凝土的质量和符合设计要求，更好的保障建筑工程质量。同时在施工过程中相关人员需要记录各项施工参数和过程数据，以便进行质量监控而其中包括振冲参数、桩基打桩深度、振冲时间等数据的记录，通过此类数据记录可以更好的对施工过程进行追溯和分析。除此以外相关人员应开展现场实地检查，并定期进行现场巡视和检查以此来确保振冲设备和施工环境的稳定性和符合要求，其中各项检查包括振冲设备运行状况、桩基外观质量等方面的评估[4]。

总结：振冲碎石桩技术是一种应用于建筑工程中的桩基施工方法，利用振动器和冲击器对桩头施加振动和冲击力，其原理在于通过振动和冲击作用改善地基土层帮助桩头穿透坚硬的地层或石块从而提高桩基的承载能力。在建筑工程中振冲碎石桩技术在地基处理与加固、承载力提升、广泛适用性、施工效率与节约以及环境友好性等方面发挥着重要作用，其能有效改善地基土层质量提高建筑承载能力，并且振冲碎石桩技术适用于各种地质条件能够有效加快施工进度并减少对环境的污染，为建筑工程的稳定性和可持续性发展做出贡献。

参考文献：

[1]张小利.振冲碎石桩施工技术在基础处理中的应用[J].山西水利,2015,(12):44-45.

[2]卢靖.振冲碎石桩技术在地基处理中的设计与施工研究[J].城市建筑,2013,(22):160.

[3]刘必光.浅谈振冲碎石桩施工技术[J].福建建材,2013,(02):60-61.

[4]梁冰.浅析振冲碎石桩地基施工技术及应用[J].科技创新与应用,2012,(09):192.