摘要：本文首選論述了振動沉管碎石樁的加固機理，進而詳細論述了振動沉管碎石樁的施工工藝，第三論述了施工注意事項，最后論述了施工后的質量檢測，以供參考。

　　關鍵詞：振動沉管碎石樁,公路,軟土路基,應用

　　1前言

　　振動沉管碎石樁是近20年來發展起來的一種地基處理方法，其是在素(雜)填土、淤泥等軟土地基，用碎石樁進行加固，構成樁土共同作用的復合地基，以達到提高軟土地基的承載能力、降低基礎的沉降、防止砂土振動液化等目的。由于該法具有施工簡單、加固效果好、節省材料、成本低廉、無污染等特點，被廣泛應用于地基處理與加固工程中，是目前處理軟土地基的一種主要方法。

　　2振動沉管碎石樁的加固機理

　　振動沉管碎石樁是在振動機的振動作用下，把套管打入規定的設計深度，套管入土后，對樁間土產生很大的橫向壓力，土體產生徑向位移，擠密了套管周圍土體，然后投入碎石，再將碎石排入土中，通過振沖器振動，使周圍土體內超靜孔隙水壓力升高，使土的孔隙體積減少，密實度增加，從而降低了土的液化的可能性，多次循環后就成為了碎石樁。樁與樁間土形成復合地基，從而提高地基的承載力和防止砂土振動液化。實踐證明，裝在容器中的散粒物質受到一定的振動作用或敲擊就會產生沉陷和密實，同樣，飽和松散砂土受到振動時抗剪強度迅速降低，一定范圍內受振顆粒在自重及上覆壓力作用下，重新排列致密。

　　3振動沉管碎石樁的施工工藝

　　3.1 施工準備

　　3.1.1場地平整

　　1.清理整平施工場地，清理表面腐植土層30cm，消除高空和地面障礙物;

　　2.鋪筑墊層，進行樁位放樣，樁間距及形式應按設計要求進行，樁間距允許偏差為±10cm。

　　3.為方便施工，實際地形、平整場地、場地的外邊緣要伸出設計最外緣樁孔5m。

　　3.1.2機械設備

　　碎石樁采用振動樁機振動成孔，樁機應根據樁徑、樁長及加固工程與周圍建筑物(民房)的距離相適應做出選擇。

　　3.1.3 施工材料選擇

　　碎石樁碎石填料應采用未風化、抗浸蝕的干凈礫石或軋制碎石，粒徑20～50mm，最大粒徑應≤50mm，含泥量不得大于5%，內摩擦角不小于38°。

　　3.1.4 現場工藝性試樁

　　施工前，根據設計要求在現場進行制樁試驗和必要的測試，便于確定主要技術參數，即確定反插次數和樁尖直徑，以保證大面積施工質量。應選擇符合設計和規范要求的石料進行試樁，并記錄制孔、清孔、制孔時間和深度、鉆進速度(m/min)、壓入碎石量及電流變化等，以選定科學合理的施工技術參數。

　　在試樁過程中，對不理想的試樁結果，應采取相應對策重新試樁，直到選定最佳的技術參數。試樁常見問題及對策見表1。

 

　　3.2 施工工藝流程

　　振動沉管碎石樁施工工藝流程為：施工準備→測量、放樣、布樁→指揮對樁→沉管造孔→向提料斗進料→逐段加密成樁→單樁施工結束。

　　3.3 施工要點

　　3.3.1 測量定位

　　1.按照設計圖紙認真復核，現場用經緯儀和50m鋼尺打點定位，并做好標識。

　　2.施工順序一般采用由里向外、由一邊推向另一邊的逐排施工。

　　3.為減少制樁對原土基的擾動，則應采用間隔跳打方式，或者從四周向中間逐行打。同時，路基外側最好打2-3排保護樁。

　　3.3.2 打樁機就位

　　1.將打樁機按施工計劃移至樁位，將樁管向下垂移，使樁尖對準標記，繼續向下垂移樁管至樁尖入土。

　　2.打樁機就位后，應檢查打樁機是否平穩，導向架是否與地面垂直。要求垂直偏差≤1.5%，成孔中心與設計樁位偏差≤50mm，樁徑偏差控制在20mm以內，樁長偏差不大于10cm。

　　3.3.3 振動沉管

　　1.打樁機按樁點就位后，各項要求均滿足規范與設計要求，即可開機進行振動沉管作業。先靜壓沉管至樁管不能再向下移動時即啟動振動錘振動沉管直至樁尖進入持力層，并達到設計深度后停止。

　　2.沉管速度不宜過快，沉管速度宜為0.5～1.2m/min。

　　3.3.4 灌注碎石

　　1.沉管達到設計深度后，進行碎石灌注作業，將碎石由加料口注入樁管內。

　　2.灌入量按樁身理論方量值與充盈系數計算，但不應少于設計值的95%;填料應分批加入，且不宜一次加料過多。

　　3.3.5 拔管成樁

　　1.振動沉管碎石樁的拔管作業、振動作業應與沉管灌注作業同時進行，其程序為：原位振動→振動拔管→振動反插→振動拔管→再次灌料→第二次振動，以此為循環周期直至設計樁標高，完成一根樁的施工作業。

　　2. 樁管灌入碎石后，應先振動5-10s后再拔管，拔管的提升速度宜控制在5～8cm/min。

　　3.應控制拔管速度，不能過快，否則會導致成樁直徑較小，甚至產生縮徑或斷樁，也不能過慢，過慢則振動時間長，會使得樁體下部細顆粒材料含量較多。一般，拔管速率應控制在1m/min以內。

　　4.拔管時，保持管內填料高于成樁頂面，缺料時用提升料斗從加料口加料。

　　5.每拔管1.5m反插0.5 m，每次反插結束時留振10s，最后用空管反插至樁頂設計標高，將樁頂壓實。

　　3.3.6 移動樁架至下一孔位，重復作業。

　　4 施工注意事項

　　4.1 施工時要注意電、料的控制。電主要是控制振密過程中的密實電流，當電流達到一定的不變值，表明樁體的密實度接近飽和;在成孔過程中，記錄各深度的時間、電流值，記錄的次數應不小于1~2m/次。料要注意加料不得過猛，每批不宜加得太多，每振密段也不宜太長(≤50cm)。

　　4.2樁底留振時間不少于20s，留振電流不小于80A。制樁加密段長度不大于50cm，提管速度不快于1.0～1.5m/min。反插次數每米不少于1 次。填料量應滿足0.7~ 0.8 m3 的要求。

　　4.3 施工結束后，應將基底標高下的松散層挖除或夯壓密實，隨后加鋪20cm厚的碎石墊層，以利于排水。

　　5 施工后的質量檢驗

　　施工質量檢驗，主要采用重型動力觸探試驗進行隨機檢驗。另外，當樁體質量全部達到設計要求和相應的質量標準后，還要驗證復合地基的力學性能是否滿足設計提出的要求，例如：承載力特征值、變形特性(總沉降量、差異沉降量)、抗剪強度指標等是否達到設計要求，即加固效果檢驗，主要采用的是單樁載荷試驗。

　　5.1現場檢測，主要是對樁徑、樁距、樁長、垂直度以及投料數量的檢查。具體的現場檢測的項目、數量及要求見表2。

 

　　5.2 重Ⅱ型動力觸探檢測，要求檢測頻率為2%，每貫入深度10cm擊數≥5擊為合格，檢測評定標準見表3。

 

　　5.3 單樁載荷試驗：可按每200～400根隨機抽取一根進行檢驗，但總數不得少于3根。

　　5.4 復合地基栽荷試驗，檢驗數量不應小于總樁數的0.5%，且每個單體工程不應少于3點。

　　參考文獻：

　　[1]于洪亭.振動沉管碎石樁在公路建設中的應用[J].商品與質量：學術觀察，2011(11).

　　[2]王治安，張偉.振動沉管碎石樁處理軟土路基的施工技術[J].黑龍江科技信息，2011(23).

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