振动沉管挤密碎石桩施工技术在公路施工中的应用

振动沉管挤密碎石桩施工技术在公路施工中的应用摘要：振动沉管挤密碎石桩是一项可以使地基的承载力增加，增强软弱粘性土的整体稳定性的地基处理技术。以南昌市西外环高速公路桥（涵）背加固处理工程为例，详细介绍了振动沉管碎石桩原理，以及施工技术、质量检测、安全措施等施工方面的注意事项，可供类似工程提供借鉴。关键词：振动沉管碎石桩；填料量；提管速度；留振时间0前言振动沉管挤密碎石桩简称碎石挤密桩，是一种软土地基的处理方法。加固砂土、粉土地基，可以使地基的承载力增加，沉降量减少，防止地震液化的发生，同时亦可用于增大软弱粘性土的整体稳定性。南昌市西外环高速公路X6合同段为保证桥（涵）背填土质量，减少台后填土沉降造成的路面断裂、台后跳车等工程通病，对全线桥（涵）背采用碎石挤密桩进行加固处理。竣工后经监测，桥（涵）背路基稳定，无台后跳车。可见，碎石挤密桩能提高地基承载力，减少沉降量，防止地震液化的发生。此外，碎石挤密桩施工还可以改善施工条件，加快施工进度，降低工程造价，有着广泛的应用前景。振动沉管碎石桩原理碎石挤密桩是通过成桩过程中对周围砂土、粉土层的挤密、振密作用和靠碎石的压入获得加固效果，使砂土、粉土层的密实度增加；同时设置的碎石挤密桩增强体，本身又是一个良好的排水通道，它的存在不仅有利于砂土、粉土层中超孔隙水压力的消散，有效地增强土体的抗液化能力，而且在荷载的作用下，碎石挤密桩增强体又与砂土、粉土层共同承担荷载作用，即形成碎石挤密桩复合土层。碎石挤密桩加固砂土、粉土地基的主要目的是提高地基土承载力，减少变形和增强抗液化性。加固原理如下：（1）挤密作用在成桩过程中桩管对周围砂土、粉土层产生很大的横向挤压力，桩管体积的土挤向桩管周围的土层，使桩管周围的土层孔隙减小、密实度增大。（2）排水降压作用碎石挤密桩加固砂土时，桩孔内充填反滤性好的粗颗粒料（碎石、砾石、卵石），在地基中形成渗透性能良好的人工竖向排水降压通道，可有效地消散和防止超孔隙水压力的增高，防止砂土、粉土产生液化，加快地基的排水固结。（3）预振效应碎石挤密桩在成孔及成桩时，振动锤的强烈振动使填入料和地基土在挤密的同时获得强烈的预振效果，对砂土、粉土增强抗液化能力是极为有利的。振动沉管碎石挤密桩特点是作业规范化、程序化、标准化，施工简单，工艺流程清晰，操作者和管理者易于掌握。2振动沉管挤密碎石桩施工技术南昌市西外环高速公路桥（涵）背回填为水泥土和砂性土。桥涵背碎石桩均采用Φ300mm桩管，桩间距1.2m,梅花型布置每个桥（涵）背侧，施工3排。埋2.1柳本施工准备控在碎石桩支施工前首劣先平整场警地，局部丧低洼处可陵填土或填亚碎石找平昂，再进行灰初压，采宏用静压压铜路机碾压颜，确保桩贿机走行平圾稳，其次谢进行材料何准备、测卵量放线，乌实地标出暂打桩范围滤与桩位，释然后才开挠始碎石桩零施工。施工准备施工放样、确定桩位振动沉管打桩机就位检查桩位、桩距振动沉管、成孔检查竖直度、沉管边拔管、边振动、边加料、边成形检查桩位、桩距检查密实度打桩机移位犹碎石桩施泥工的机械谁设备是以殖振动沉管校桩机为核陪心，其他障设备与桩弓机的生产跟能力相匹充配，并满风足质量控孕制和检测洒的需要。撑架设电压系为脑38作0伙三相电抄线捏,暂修理便道眠桩机进场薯。现场拟辜采用科1榴台好Z卷B6蓝0础型液压履摇式振动沉径管打桩机柱进行施工接，骨2谋台东风裕151始型自卸汽面车供料馅，筋1慰台雄ZL-5丽0倍型装载机贡配合人工捷上料。对胁进场的碎泥石按规范店要求进行锯检验，要粪求碎石为扩自然级配主，粒板径隐20~5向0mm狮,抢含泥量控风制法在假1鞠0课％以下。衬施工准备施工放样、确定桩位振动沉管打桩机就位检查桩位、桩距振动沉管、成孔检查竖直度、沉管边拔管、边振动、边加料、边成形检查桩位、桩距检查密实度打桩机移位遵施工劳动守力安排：削工班膀长毕1招名，全面骄负责桩机奶施工；记眯录茂员类1竿名，负责谢挤密碎石甜桩记录；娱安全苦员厕1竹名负责碎恼石桩施工虹安全；卷技扬机司兆机局2奖名操作卷助扬机和桩交机移位；讲投料彻员富1假0款名扶正碎宇石桩管及乞向管内投洲料；电牢工嘴1淹名，接通站电源和维递修桩机。搭2隆．坐2用施工工艺千沉管碎石不桩的施工隐顺序为：吉整平原地横面服—葵—抚振动沉管矛打桩机就她位奶—介—纽振动沉气管榆—眯—脱成卫孔绍—容—怨边拔管、菊边振动、挨边加料层、怕—译—复反插留毫振豪—栋—候桩成判形伍—案—渡打桩机移控位。具体蔑施工为违：饱朋（启1域）授、桩机就费位。根据觉桩机走行灾钢轨上标轰出的桩位讨标记，移橡动桩机，假使桩机对画准打桩线诞；启杂动加0叔.5t遇卷扬机，禽按照下横坛梁上标出骂的桩位标依记移动导英向架，使乐桩管对准谎打桩点，卷并将卷扬鱼机离合器微刹紧；松尺动狼1瓶t顾卷扬机离颂合器，人润工合龙活兄瓣式桩尖分，对准地牧面上标定焰的桩位。剩（壳2螺）描、启动桩饲锤电机使岔桩锤振动北，桩管沿厉桩位下沉豪。般（铅3聪）扬、灌碎石谅。根据桩炊深和试桩娃时确定的而充盈系数泡（充盈系拴数＝碎石缩填料体积喂/布沉管体积做，一般在慨1.3-轮1.5斑之间）制灶作进料斗恰，按规定剖的灌碎石辟量将碎石责装入桩管扇内，如果暗桩管一次我容纳不了哗应灌入的坛全部碎石红，剩余的说碎石待桩疲管提升下都料振动挤认密一段时教间后，标再补充装犁入。志（府4鼓）爹、沉入过伞程中的振屠动挤密：希第一次把贸桩管提升升奸80-1哄00C轰M镰，提升时海桩尖自动搁打开，桩欠管内的碎余石料流入役孔内。锋（烟5性）苏、降落桩臣管，振动辽挤锯压斧15-2耀0燕s盟。箩（躺6酒）冰、其后，驶每次提升维桩盟管呆50C适M国，挤压时尼间以桩管狱难以下沉缸时为宜。侨按上述方离法往复升勒降压拔桩户管，直至稳所灌的碎权石将地基筐挤密。滨沉管碎石删桩施工工垦艺框图桶（恭7居）竞、完成该漆桩灌碎石受量，桩管辞提至地面脂，进行下症一根桩的灭施工。权在以上各谣施工程序著中，关键每是施工中住对水、电佩、料的控跪制，即上优流程的下贺沉挤密过裂程和投料肥与提管过并程。振动娱挤密过程驻是保证成桥桩质量的熟关键，必屡须通过实摄验确定振钞挤次数、恭电机的工量作电流和散留振时间据等参数，零每次投入孩碎石量及鞭挤密后提逮升高度是允保证成桩衫质量的前瑞提，为保芹证质量，恼本何着船“荐少吃多耽餐震”捧的原则进吉行加料，胜每次提升寇高度以套蚁管桩尖不迹离开碎石奶面为宜，愁以防塌孔贩、缩径、吼断桩的发剃生，具体扒参数与地抚质条件有样关，因此璃必须通过胀实验现场扇确定。排2絮．泄3餐施工要点推①断、正式施承工前应进己行成桩试筑验，试验作桩一般握为口7~辉9鹿根；永②爷、正式施疲工时，要旨严格按照艇设计的桩兼长、桩径裙、桩间距次、碎石灌启入量以及猜试验确定所的桩管提并升高度和何速度、振启密挤压次型数和留振岂时间、电轧机的工作月电流等施子工参数进攀行施工，蹈以确保碎渴石挤密桩妥桩身的均王匀性和连旬续性；筋③贩、施工顺例序从四周季边开始向怪中心进行悔，相邻两挨桩必须跳负跃间打；眼④恋、易应保证起宗重设备平策稳，导向鸽架与地面处垂直，垂命直偏角不露应大禁于丛1.5晋%游，成孔中疮心与设计洁桩位偏差变不应大释于测50m挠m呆，桩径偏桶差控制若在锻±20m奴m骗以内，桩虚长偏差不届大攀于果100m晨m昨；煎⑤派、边振动翻边下沉，界通常每下鉴沉庸0.5木m虽留椒振蚁30右s葛；祸⑥绍、启动拔傻管，拔管票前留意振融1mi晨n秧，以后边偏振动边拔棵管，拔管洲速度需均魂匀且每拔辞管近1谜m离留调振舞1mi嫩n裕；项⑦乓、碎石灌膝入量不应绒小于设计哥值昂的兼95量%物（碎石灌雨入量按每惭延米不少箱于朵0.09酿m般3完计算）。=8\*GB3赤⑧圆、葱提升和反绑插速度必翅须均匀，旬反插深度割由深到浅文，每根桩联在保证桩伞长和碎石随灌入量的沉前提下，盯总反插次搏数一般不惧得少斥于家1负2计次旨。=9\*GB3神⑨烤若地表水华丰富或较异软弱，可亦先铺一层红碎石垫层禾，有利于煎排水，同怖时提高地腥基强度，啦便于机械密和施工人元员行走；=10\*GB3级⑩键振动成桩桑至地面时援应向下复觉振容1搅m犁，确保地竞表不产生得缺碎石的洗凹桩。现3素恭质量检测够（一）石在料的质量荷控制。一疏是所有碎纸石都采用鬼质地坚硬鉴、具有一欧定的强度挑、水稳定击性好、不纠易风化且棉级配良好暗的石料。剃二是碎石母料含泥庭量劳≯施10顿%斥，最大块玉径烛≯宾150m异m邮。三是保闲证料场供到应质量，话每宗1000寨m咐3葱石料都要尤做一次上提述各指标映的抽样检瞎测。需（二）成炸孔时的质笑量控制。闸桩管应沿薯导向架，絮并始终保说持同导杆古平行，桩段管发生偏评斜须及时容扶正，其里垂直高度酱偏差不大缩于惰1喊.5%,板成孔中心认与设计桩铅位偏差不裂大称于老50蜂mm残，桩径偏类差不大细于穷-20m际m幼，桩长偏贼差不大没于爸100m全m泻。革（三）成啄桩时的质元量控制。底桩底留振铲时间不少禽于庙20榆秒，留振黎电流不小戏于到80缘安培。制耳桩加密段树长度不大指于谎50c月m永，提管速警度不快于您1.0-蝇1.5奖米棍/评分钟。反椅插次数每狭米不少于告1解次。反插叮留振从桩凑底开始，顶自下而上污逐段进行涛，中间不估得漏振。括填料在加辰入时分批筒加入，不闸一次加料徒过量，严李格防止断拒桩和缩颈稳桩的发生海。负4必丸沉管碎石藏桩的检测秒按照规范土要求，检列测试验应灰在碎石桩求施工完成港后，待桩腰体及桩间符土超孔隙题水压力基残本消除后枪进行。防（一）检桂测方法。慎对桩体的蒸检测采用腊重打Ⅱ发型动力触飞探测试其束密实度，淹每单元检看测数量为沈该单元施崖工数量精的筹2跃%漆，且不少正于业3龟根；桩间肢土的检验喊采用标准细贯入法和俩原状土的扮相对紧密搜度试验法扛，检测点溉取单元桩蛙体总数厌的壁3辉%队，且不少虎于饶4步点，桩填间土质量残检验位置慕设置在等躺边三角形反的中心。碎石桩实测项目检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率桩距/mm±150抽查2%桩径/mm不小于设计抽查2%桩长/m不小于设计查施工记录竖直度/%1.5查施工记录灌石量不小于设计查施工记录5安全措施（一）确定安全生产目标，制定安全生产制度，落实安全生产责任制；（二）加强对施工人员的安全教育，树立安全第一的思想，文明施工；（三）开工前清除一切施工障碍，清理地表障碍，妥善处理地下管线及空中管线，不留隐患；（四）机具开工前需进行检测调试，确保安全可靠，施工中随时检查设备的完好率；（五）施工人员必须戴安全帽，统一指挥，协调作业；（六）加强用电管理，严格执行用电安全操作规程；（七）执行安全施工值班制度，认真进行工前检查、工中检查、工后检查。6效益分析（一）与传统的振动冲孔碎石桩施工方法相比，因振动冲孔碎石桩是冲孔之后，直接向土孔内投碎石；而振动沉管法为向沉管中投碎石，减少了冲孔器的提升距离和频率，大大提高了施工仰（二）检劲测标准。刺桩体检测紧：贯入量缎10烈厘米不小畅于撞7斗击判定为假合格，单棒桩桩体要煎求合格率来达张到揪80凉%壶，该段工碎石桩实测项目检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率桩距/mm±150抽查2%桩径/mm不小于设计抽查2%桩长/m不小于设计查施工记录竖直度/%1.5查施工记录灌石量不小于设计查施工记录5安全措施（一）确定安全生产目标，制定安全生产制度，落实安全生产责任制；（二）加强对施工人员的安全教育，树立安全第一的思想，文明施工；（三）开工前清除一切施工障碍，清理地表障碍，妥善处理地下管线及空中管线，不留隐患；（四）机具开工前需进行检测调试，确保安全可靠，施工中随时检查设备的完好率；（五）施工人员必须戴安全帽，统一指挥，协调作业；（六）加强用电管理，严格执行用电安全操作规程；（七）执行安全施工值班制度，认真进行工前检查、工中检查、工后检查。6效益分析（一）与传统的振动冲孔碎石桩施工方法相比，因振动冲孔碎石桩是冲孔之后，直接向土孔内投碎石；而振动沉管法为向沉管中投碎石，减少了冲孔器的提升距离和频率，大大提高了施工互（一）确仁定安全生早产目标，锦制定安全秩生产制度便，落实安央全生产责晓任制；式（二）加晶强对施工寄人员的安口全教育，则树立安全捏第一的思尘想，文明柱施工；倒（三）开蠢工前清除屋一切施工艰障碍，清踏理地表障花碍，妥善租处理地下农管线及空炊中管线，倍不留隐患芬；没（四）机糖具开工前省需进行检煎测调试，润确保安全汉可靠，施重工中随时春检查设备赖的完好率腾；辜（五）施肝工人员必馅须戴安全俩帽，统一梅指挥，协粒调作业；骄（六）加迅强用电管仓理，严格赶执行用电违安全操作密规程；巧（七）执芝行安全施版工值班制屋度，认真发进行工前漫检查、工篮中检查、倍工后检查映。叛6锯示效益分析册（一垄）与传统宣的振动冲行孔碎石桩度施工方法筒相比，因昏振动冲孔茂碎石桩是屈冲孔之后槽，直接向凝土孔内投坟碎石；而观振动沉管挣法为向沉卖管中投碎威石，减少障了冲孔器稳的提升距钞离和频率尊，大大提筝高了施工冶进度，工司序合理，段提高工鸦效烤30无%会。吸乐（二掘）与传统步的振动冲蜂孔碎石桩旗施工方法皮相比，因毯振劝沉管铃挤密法在篇沉管中完灯成碎石的绿投入，有暴效地防止局了塌孔及臣断桩事故进发生；且葬碎石在沉堡管中振实立挤密，桩豪径得到了央有效控制屡，垂直度舞有保障，管施工过程弄更简便，海施工质量比也更加容匀易控制，而节约材料畜费混20誓%漂左右，劳平动剪力讨10随%闪左右，约桂降低成燕本税25桑%抖。摸雾（三置）与排水逐固结法相依比，加固僚期短，可爷以采用快邪速连续加鼠载方法施页工，对缩殃短工期十堵分