碎石桩工艺2.doc

挤密碎石桩施工工艺与控制一、振动挤密碎石桩的加固作用描述1、挤密作用 振动挤密碎石桩在成桩过程中桩管对周围粉砂层产生很大的横向挤压力， 使桩周围的土粒重 新排列密实，孔隙比减小，密实度增大。通过挤密作用，提高砂土的强度和砂土地基的承载 力，消除液化的可能性，根据震害调查表明，当地震烈度分别为 7、8、9 度时，只要砂土的 密实度分别达到或超过 55、70或 80，即不会产生液化。2、排水降压作用 碎石桩加固粉砂土时，桩孔内填充碎石，在地基中形成渗透性能良好的人工竖向排水通道， 使桩间土产生的振动超孔隙水压力的水迅速地由碎石桩体排出，土中孔隙水压力亦随之减 小，难以聚集提高，从而消除或减小液化的可能性。3、预震效应 美国西特等人(1975)的试验表明，相对密度为 54但受过预震影响的砂样，其抗液化能力相 当于相对密度 80的未受过预震的砂样。可见，在施工过程中使填土料和地基土在震密的 同时获得强烈的预震，对于增强砂土抗液化能力是极为有利的。二、设计方法1、平面布置形式：碎石桩一般呈正三角形或梅花形布置，有时也有呈正方形布置。2、桩径：碎石桩的直径，应根据置换率、成桩方法、施工机械能力等因素来确定，其直径 多采用 50100cm，最大直径可达 200cm。3、桩长：在可液化土层中，碎石桩长应按抗震要求处理的深度来确定。对按稳定性 控制的，工程碎石桩长不应少于最危险滑动面以下 2.0m。对按变形控制的工程，碎石桩 长度应满足使复合地基的沉降量不超过对构筑物地基容许沉降量的要求。对软弱土层厚 度小于 15m 或在该深度以内遇有较硬土层时，将桩端置于较硬土层中。4、处理范围：用碎石桩防止砂土液化时，每边处理宽度应不少于液化层厚度的 1/2，并不小 于 3m，对道路路堤应设置到排水沟外缘。 5、垫层设置：为了充分发挥碎石桩的加固效果，宜在碎石桩上设置 3050cm 的碎石垫层。6、桩距计算 首先计算置换率：m：碎石桩置换率a：桩间土承载力的修正系数，对砂土取 1.22.0n：桩与土应力比，一般取 24 ：复核地基标准承载力：天然地基标准承载力桩距计算：当以正三角形布置时当以正方形布置时d：碎石桩桩距 A0：单桩加固面积 三、施工准备1、清理平整场地，夯实回填素土至地面，消除高空和地面障碍物；在施工中如果地基液化 严重，碎石桩机倾斜或下陷，可在原地面铺 40cm 碎石确保桩机平衡，在施工完毕后及时清 除。2、测量放线，恢复中线，放出路段边线桩，清理平整施工段地基表面，测量整平后的标高， 做好排水系统，保证排水通道的畅通。3、按设计文件桩间距及形式绘制碎石桩施工平面图，按桩位图准确放出桩位并编号，桩间 距允许差为150mm；4、技术要求准备：施工时要求土层十字板抗剪强度大于 10Kpa。复合地基承载力标准值不 小于涵洞及箱通对地基承载力的要求值，要求桥台基础地基承载力达到 220Kpa 以上并全部 消除地基土的液化。 挤密碎石桩所用碎石应由未风化的干净砾石或轧制碎石而成， 级配采用 20-40mm 自然级配，含泥量不大于 5%。松装容重1.5。10、挤密碎石桩施工质量标准：桩 距偏差不大于 150MM；竖直度偏差不得大于 1.5%,桩径、桩长、灌碎石数量不小于设计值； 密实度抽查频率为 2%，用重型动力触探测试，灌入量 100MM 时，击数应大于 5 次。 5、施工应注意事项：施工前一般应进行成桩试验，一般为 7-9 根，用来确定设计桩径和桩 、施工应注意事项： 距是否合适。施工顺序从四周边开始向中心进行，相邻两桩必须跳跃间打；边振动边下沉， 通常下沉 0.5 米留振 30S；振动成桩至地面时，应向下复振一米，确保地表不产生缺碎石的 凹桩；根据试验桩成果，严格控制水压、电流和振冲器在固定深度位置的留振时间。根据设 计图纸现场放线布桩，桩位偏差不得大于 3cm。每次填料不可过多。 四、挤密碎石桩施工操作步骤桩机就位；开动振动机把套管沉入土中至设计深度；将料斗插入套管，灌入一定量的碎石； 提升套管一定高度，将碎石压出；沉入套管，加以振动，将排出的碎石挤密；再一次向套管 内灌入碎石；把套管提升到规定高度；重复以上工序，直至地面，挤密碎石桩成桩；挤密碎 石桩桩径 50CM，桩长 8 米，采用梅花型布置。 五、质量检验与评价 振动碎石桩的检验与评价分为两个方面：一是碎石桩的施工质量，如桩位偏差、桩径、桩体 密实度等，二是复合地基的功效，如承载力、沉降量、抗地震液化能力等是否达到了规定的 要求。 我们常用单桩荷载实验和桩体动力触探试验， 对功效的检验则有单桩复合地基荷载试 验、多桩复合地基大型荷载试验、桩间土的荷载试验、标准贯入试验、静力触探等。（1） 碎石桩和砂桩质量标准项次 1 2 3 4 5 检查项目 桩距（） 桩距（） 桩距（） 灌砂量（m3） （或灌碎石量） 竖直度（%） 规定值或允许偏差 150 不小于设计 不小于设计 不小于设计 1.5 检查方法 抽查 2% 抽查 2% 查施工记录 查施工记录 查施工记录六、挤密碎石桩施工方案一、工程概况 二、准备工作 1. 清理平整场地，夯实回填素土至地面，消除高空和地面障碍物；在施工中如 果地基液化严重，碎石桩机倾斜或下陷，可在原地面铺 40cm 碎石确保桩机平 衡，在施工完毕后及时清除。 2. 测量放线，恢复中线，放出路段边线桩，清理平整施工段地基表面，测量整 平后的标高，做好排水系统，保证排水通道的畅通； 3. 按设计文件桩间距及形式绘制碎石桩施工平面图，按桩位图准确放出桩并编 号，桩间距允许差为150mm； 4. 技术要求：施工时要求土层十字板抗剪强度大于 10Kpa。复合地基承载力标 准值不小于涵洞及箱通对地基承载力的要求值，要求桥台基础地基承载力达 到 220Kpa 以上并全部消除地基土的液化。 三、材料要求 挤密碎石桩所用碎石应由未风化的干净砾石或扎制碎石而成，级配采用 2040mm 自然级配，含泥量不大于 5%。松装容重1.5。 四、施工工艺 碎石桩采用振动沉拔桩机振动成桩法施工，施工顺序采用围幕法，先打外围 桩再打内圈桩，并由外缘向中心推进，具体成桩工艺如下： 1清理整平施工场地，铺筑垫层，进行桩位放样。 2桩机就位，校正桩管垂直度应1.5%；校正桩管长度及投料口位置，使之符 合设计桩长；设置二次投料口；在桩位处铺设少量碎石。 3启动振动锤，将桩管下沉到设计深度。 4稍提升桩管使桩尖打开。 5停止振动，立即向管内装入规定数量的碎石。 （第一次投料）灌满沉管。 6振动拔管， 拔管前先振动 1 分钟以后边振动边拔管， 每提升 1m 导管反插 30cm， 留振 10-20 秒，拔管速度为 12m/min。 7根据单桩设计碎石用量确定第一次投料的成桩长度，进行数次反插直至桩管 内碎石全部拔出。 8提升桩管开户第二投料口并停止振动，进行第二次投料直至灌满。 9继续边拔管边振动，直至拔出地面。 10.提升桩管高于地面，停止振动进行孔口投料（第三次投料）直至地表。启动 反插，并及时进行孔口补料至该桩设计碎厂桩用量全部投完为止。 第根桩的反插次数一般不低于 12 次。 孔口加压至前机架抬起，完成一根桩施工。 移动桩架至另一孔位，重复以上操作。 在施工时如遇下料困难，可往桩管内加水，即可解决。 做好场地内的排水工作，地下渗出的水要及进排出。 五、成桩的试验： 碎石桩施工前，应根据现场的实际情况进行成桩试验，取得各种机械参数， 以确保大面积施工质量，成桩试验要求达到以下目的： 1. 根据不同路段、不同的地质情况现场确定桩体的有效长度。本段设计桩长 10m，实体桩长工 9.6m。 2. 掌握满足设计要求和各种技术参数，如振动频率、留振时间、反插深度、桩 管提升高度和进度、电机的工作电流及完成全过程的施工时间等。 3. 掌握振动沉管的阻力情况，选择合理的技术措施，确保挤密的均匀性和桩身 的连续性。 4. 检验室内试验所确定的碎石灌入量是否能达到设计要求。 5. 检测桩身的质量是否能达到设计要求。 六、施工质量控制 1.桩的放样： 应严格按设计图纸进行放样， 确保桩间距及布置形式 （等腰三角形） 。 2碎石材料按要求采用 2040mm 自然级配，含泥量不大于 5%，且最大粒径不大 于 4cm，不允许用未经监理工程师验收或检验的碎石，以确保碎石的质量。 3整个段落采用围幕法，并由外缘向中心推打进行。 4根据成桩试验确定的技术参数进行施工，操作人员应记录施工开始时间、结 束时间、 成桩深度、 碎石灌入量及电机的工作电流值， 同时注意各种参数的变化。 5控制碎石桩的振动频率、留振时间、反插深度、桩管提升的高度和速度，同 时确保桩身的连续性。 6施工过程中应及时挖除桩管带出泥土，孔口泥土不得掉入孔中。 7填料要分批加入，不宜一次加料过量，每一深度的抗体在未达到规定的密实 电流时应继续加料，继续振实，严格防止“断桩”和“颈缩桩”的发生。 8施工过程中如发现土层有较大变化，投料量或沉桩速度民常应立即停工，并 报告监理工程师。 9施工完毕，整平场地，测量标高，整理施工记录。 （六） 、施工允许偏差的检验碎石桩施工允许偏差项次 1 2 3 4 5检查项目 桩距（mm） 桩径（mm） 桩长（m） 竖直度（%） 灌石量规定值或允许偏差 150 不小于设计 不小于设计 15 不小于设计的 95%检查方法和频率 抽查 2% 抽查 2% 查施工记录 查施工记录 查施工记录施工允许偏差检验包括对桩径、桩距、桩长、垂直度以及单桩碎石灌入量。 实际投料量未达到设计用量要求时，应在旁边补桩一根。 七、施工质量的检验 挤密碎石桩施工前，必须进行成桩试验，桩数宜为 79 根。如发现质量不符 合设计要求时，应及时会同设计单位予以调整桩间距、碎石用量、振动频率、留 振时间、反插深度等施工参数，重新试验或修改施工工艺设计。桩间土以标准贯 入法试验为主，辅以其它试验方法。施工过程必须严格执行施工工艺，检查施工 记录，施工完毕必须进行检测，以检验处理效果。 1 检验方法 试桩阶段：试桩前后桩间土分别进行标准贯入、静力触探测试工作；碎石桩 采用动力触探（重型）法；单桩桩身和三桩复合地基分别进行静载试验。正常 施工阶段：只进行动力触探测试工作。 2 检测时间 碎石桩在成桩一周后进行施工质量检测。 3 检验频率 试桩阶段：试桩前分别进行标准贯入、静力触探检测，每试验路段各不少于 3 个点；试桩后，标准贯入试验按碎石桩根数的 1%布设测点；静力触探试验 32 .2 点/5000m ，当工点面积小于 5000m 时，不小于 3 点；动力触探在桩间土标贯击数达不到要求的点周围检测 2-3 根桩。 静载荷试验选择在先期的试验路段进行，桩头和复合地基各 2 点。 正常施工阶段：动力触探 2-3。 4 检验标准动力触探（重型）检测：连续 5 击时的下沉量应不大于 10cm。 5 施工时注意事项： A铺碎石垫层时一定要清出桩头，使排水通道畅通，地下水可利用通道排出路 基之外。 B建筑物 15m 范围内不宜采用碎石桩，防止建筑物地基产生沉降。 八、现场管理 1遵循监理程序，及时检测，计量旁站和施工工序的监督到位。 2每台桩机配备一名现场管理员全过程随机施工；技术人员查岗巡视抽查各个 桩机的施工参数及原始施工记录。确保施工参数的准确性及资料的完整性。 3根据段落、桩号、桩机性能及施工的难易程度对每一台桩机完成一颗桩全过 程的施工时间进行一次标定，主要控制桩的成桩质量，确保挤密效果及桩身的完