干振碎石桩处理软地基施工工艺浅探

科技情报开发与经济　文章编号：１００５—６０３３（２００６）０２－－０２８４－０２　ＳＣＩ—ＴＥＣＨ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ　２００６年第１６卷第２期　收稿日期：２００５—０９—１６　干振碎石桩处理软地基施工工艺浅探　康海湘　（山西振兴公路监理有限公司，山西太原，Ｏ３Ｏｏｏ６）　摘要：介绍了干振碎石桩的定义和原理，阐述了干振碎石桩对于原材料及机械设备　的要求，以陕西省吴堡一子洲高速公路设计为例，探讨了干振碎石桩的设计参数、试桩　要求及施工工艺，提出了施工中容易出现的质量事故及防范处理。　关键词：道路施工；干振碎石桩；软土地基；施工工艺　中围分类号：Ｕ４１６．１　文献标识码：Ａ　１干振碎石桩的定义和原理　干振碎石桩是采用预沉导管、重锤振动压人工艺施工的碎石桩。其　原理主要是振密和挤密松散沙土、粉土、黏性土、索填土、杂填土等地基。　（２）加固宽度至坡脚外２　ｍ。　（３）单桩承载力≥３００ｋＰａ，复合地基承载力≥１５０ｋＰａ。　５　试桩要求　。　。　（１）在施工前，根据现场的实际情况，选择具有代表性路段范围外成　２原材料要求　碎石桩施工碎石由岩石或砾石轧制而成，应洁净、干燥并具有足够　的强度和耐磨耗性。其颗粒形状应具有棱角．不得掺有软质和其他杂质。　施工中采用天然级配为ｌ　Ｇｍ一３　ｃｍ的碎石，含泥量小于５％，并不得含有　大于４　ｃｎａ的颗粒。　桩工艺和成桩挤密试验。　（２）试桩的成桩挤密和成桩工艺试验，目的是为了调查各种机械参　数，为大面积施工提供各种数据，保证工程质量。　（３）试验项目包括成桩时间、深度、压人碎石量、提升高度和速度、挤　３机械设备的要求　干振碎石桩需采用走管式或履带式振动成桩机，内置平底活页式桩　尖，桩管ｄ４２６　ｍｉｌｌ，桩管长度为设计桩长加３　ｍ，并设有二次投料口，锤　重大于３５　ｋＮ，工作电流８Ｏ　Ａ左右，激振力大于２８０　ｋＮ，配备发电机功率　大于１２０　ｋＷ。　压次数和时间、电机的工作电流等，以确定桩体在密实状态下的各项指　标，以此作为设置碎石桩的控制指标。　（４）试桩数为９～１６根，按３　ｍｘ３　ｍ或４　ｍｘ４　ｍ布置，并对试桩进行　标准贯人试验和承载力测试，以检验施工设备和方法是否符合要求。　（５）主要试验内容：桩间土的标准贯人试验；复合地基载荷试验；单　桩承载力试验。　（６）若一次试验不成功，应改装或更换设备，改变施工方法，进行二　次试桩或多次试桩的设置，直至全部试桩都符合要求。　４设计参数　以陕西省吴堡—子洲高速公路设计为例：　（１）碎石桩长度一般为６　ｍ～１３　ｍ，设计桩径Ｏ．５　ｍ，桩间距１．４　ｍ，平　面上呈梅花形布置。　６施工工艺　（１）施工放样，清理并平整场地，必要路段铺设碎石垫层，振动成桩　机就位，校正桩管垂直度≤１．５％，校正桩管长度符合设计桩长。　（２）用振动成桩机将桩管边振动边沉人土层，每下沉Ｏ．５　ｍ留振３Ｏ　施加以改进，完善了操作方法。目前，一付辊套生产的铸轧铝板带达１万　ｔ以上，与改进操作方法之前相比较，产量提高了１／３，巳接近国际水平。　（责任编辑：薛培荣）　高冷却水温，进口水温由原来的２３℃提升为３Ｏ℃，出口水温由原来的　２５℃提升为３３℃，水压不变仍为Ｏ．２２　ＭＰａ。因上、下辊龟裂程度不同，磨　削量不一致，为保证上、下辊辊径一致，采用两套辊交替使用，保持上下　辊辊径相同，延长磨辊周期。　３结语．　生产过程中，我们找出了操作中影响产品质量的不利因素，采取措　工大篓　省祁县，０３０９００・　詈　Ｔｈｅ　Ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｆｏｒ　Ｄｅｌａｙｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｍａｐ－ｃｒａｃｋｉｎｇ　’ｏｎ　ｔｈｅ　Ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃａｓｔ　Ｒｏｌｌｅｒ　ＣＨＥＮ　Ｑｉａｎ－ｈｏｎｇ　ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃａｕｓｅｓ　ｏｆ　ｈｅ　ｍａｐ－ｃｒａｃｋｉｎｇ　ｔｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｈｅ　ｃａｓｔｔ　ｒｏｌｌｅｒ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃａｓｔ　ｒｏｌｌｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅａｌｕｍｉｎｕｍ　ｐｌａｔｅ，ａｎｄ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｓｏｍｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｆｏｒ　ｄｅｌａｙｉｎｇ　ｔｈｅ　ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｐ—ｃｒａｃｋｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　，ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｏｌｌｅｒ　ａｎｄ　ｐｒｏｌｏｎｇｉｎｇ　ｈｅ　ｔｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｉｆｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｓｔ　ｍｉｌｅｒ．　ＫＥＹ　ＷＯＲＤＳ：ｃａｓｔ　ｒｏｌｌｉｎｇ　ｏｆ＇ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｐｌａｔｅ；ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ｒｏｌｌｅｒ；ｍａｐ－ｃｒａｃｋｉｎｇ　２８４　维普资讯 http://www.cqvip.com

康海湘干振碎石桩处理软地基施工工艺浅探　本刊Ｅ—ｍａｉｌ：ｂｉｂ＠ｍａｉｌ．ｓｘｉ　．ｎｅｔ　经验交流　ｓ，沉入速度控制在２　ｍ／ｍｉｎ一３　ｍ／ｍｉｎ，直至设计深度，稍向上提桩管，使　桩管下端的活瓣桩尖打开，桩管及桩尖外壁的真空破坏，这样可以减少　起拔摩阻力。　承载力不足。　（２）反插次数不足，碎石的充盈不足，没有反插的部位碎石密实度　小，影响承载力。　（３）桩长不够。由于选用的机型较小，激振力小，本来没有达到设计　桩长，误认为已经到达硬上层或岩层。　７＿３桩尖活瓣未能打开　桩尖活瓣没有打开使桩长不够或者灌石量不足。采取的措施是更换　桩尖活瓣或调整各种施工参数，找到与之相适应的参数来保证工程质量。　（３）停止振动，立即往管内装入碎石，直至灌满为止。起振拔管，为了　使桩管内碎石密实，在拔管前先留振１　ｍｉｎ，边振动边匀速拔管，拔管速　度控制为１　ｍ／ｎ￣ｎ一１．２　ｍ／ｍｉｎ，为使挤出拔管下端的碎石更加密实，每提　升ｌｍ留振ｌｒａｉｎ。　（４）根据单桩设计碎石用量确定第一次投料的成桩长度（约为桩管　长度一半），进行多次反插直至桩管内碎石全部投出。　（５）再次投料，直至灌满，启动拔管，并进行多次反插，至管内碎石全　部投出，反插深度应小于桩管长度，每提升１　ｍ反插０．５ｍ。　８碎石桩的质量检验　（１）单桩碎石灌入量应≥Ｏ．２２４　ｍ３／ｍ。　（６）提升桩管高于地面停止振动，进行孔口投料至地表，启动反插并　及时进行孔口补料至该桩碎石料全部投完为止；在孔口加压，保证孔口　石料的密实。　（２）检验碎石量、沉管振动时间、提升速度和高度、挤密时闯、桩位偏　差等。　（３）施工前对桩间土做标准贯入试验，比较各土层强度的增加情况，　（７）加料时应停机加料，并注意提升速度，防止因提升过高而出现断　桩或缩颈现象，应每提升４ｍ投料１次。　（８）桩孔内的碎石灌入量应通过现场试验确定，结算时可按设计桩　判断土层的承载力。　（４）桩身密实度检验时，应采用重Ⅱ型动力触探法，贯入量１０　ｃｍ　时，击数应≥５击。　孔体积乘以充盈系数口确定。　（９）提升和反插速度必须均匀，反插由深到浅，每根桩反插次数视情　况而定。每次３—５遍，每根桩不得少于１２遍。　（１０）试桩（施工）过程中应及时挖除桩管带出的泥土，孔口泥土不得　掉入孔内。　（５）复合地基承载力的检验。　（６）单桩承载力的检验。　９质量检验的时间要求　施工后碎石桩的质量检验必须间隔一段时间才能进行。对于饱和黏　性土地基应保证间隔时间≥２８ｄ，对于粉土、砂土和杂填土地基，应保证　间隔时问≥７ｄ。　（１　１）施工过程中应记录沉桩深度、制桩时间、每次碎石灌人最、反插　次数、电机电流值。　（１２）施工碎石桩时，应根据试验桩的成果严格控制电流，使其大于密　实试验桩的电流。　（１３）挤密碎石桩时，对砂土、粉土和杂填土地表宜从外围向中间进　行，对于黏性土地基宜从中间向外围或隔排施工。　（１４）碎石桩施工完毕后，其顶部应铺设碎石或砂砾垫层。在整个施工　过程中，应保证碎石料不被周围土体污染。　（１５）碎石桩桩长应严格按照设计长度施工，当进尺困难且电机电流　为空载电流２倍或将施工机架多次顶起时，可认为已到硬土层或岩层。　ｌＯ碎石桩检查项目　检查项目见表１。　表１碎石桩检查项目表　项次　１　检查项目　桩距／ｍｍ　规定值或允许偏差　±１５０　２　桩径／ｉｒｍ，　不小于设计　７容易出现的质量事故殛防范处理　７．１断桩或缩颈　３　４　５　桩长／ｍｍ　碎石灌入量／ｍ　竖直度／％　Ｊ＝ｆ＿＝小于设计　不小于设计　１．５　由于土壤含水量大于临界含水量，在成桩过程中的强力振动造成土　壤液化，在拔管灌注碎石过程中造成缩颈或断桩，影响工程质量。　断桩或缩颈与土壤的含水量及施工工艺有着密切关系。对于含水　总之，碎石桩施工必须从原材料、施工工艺等各个方面加强质量控制，　只有这样，用碎石桩处理软地基才是一种好的方法。　（实习编辑：李敏）　量＞４Ｏ％的地基，笔者认为不宜使用碎石桩，建议采用旋喷桩；对于含水　量较大但不超过４０％的地基，为防止出现断桩、缩颈，在施工过程中应降　低钻进速度和拔管速度，减小激振力，控制碎石投入量，便可避免断桩、　缩颈的发生。　７．２承载力不足　第一作者简介：康海湘，男，１９６４年１Ｏ月生，１９９６年毕业于西安公　路交通大学交通土建专业（函授本科）。工程师．山西振兴公路监理有限　公司，山西省太原市许坦西街２９号，０３０００６．　（１）对淤泥层深度不了解，未能穿透淤积层，形成软弱下卧层，导致　Ｐｒｏｂｅ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　Ｔｒｅａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｓｏｆｔ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　Ｄｒｙ－ｖｉｂｒａｔｉｎｇ　Ｇｒａｖｅｌ　Ｐｉｌｅ　ＫＡＮＧ　Ｈａｉ－ｘｉａｎｇ　ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｒｙ－ｖｉｂｒａｔｉｎｇ　ｇｒａｖｅｌ　ｐｉｌｅ，ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｒｙ—ｖｉｂｒａｔｉｎｇ　ｇｒａｖｅｌ　ｐｉｌｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒａｗ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ。ａｎｄ　ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｗｕｂａｏ－Ｚｉｚｈｏｕ　Ｓｕｐｅｒｈｉｇｈｗａｙ　ｉｎ　Ｓｈａａｎｘｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　ａｓ　ｔｈｅ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｐｒｏｂｅｓ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｎ　ｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｐｉｌｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｒｙ－ｖｉｂｒａｔｉｎｇ　ｇｒａｖｅｌ　ｐｉｌｅ，ａｎｄ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｕｔ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｃｃｉｄｅｎｔｓ　ｔｈａｔ　ｅａｓｉｌｙ　ｏｃｃｕｒ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ，ａｎｄ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｓｏｍｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｆｏｒ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｔｒｅａｔｉｎｇ　ｔｈｅｓｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ．　ＫＥＹ　ＷＯＲＤＳ：ｒｏａｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｄｒｙ——ｖｉｂｒａｔｉｎｇ　ｒａｖｅｌｇ　ｐｉｌｅ；ｓｏｆｔ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ