振动沉管碎石桩处理软基施工工法

PAGEPAGE12振动沉管碎石桩处理深厚软基施工工法摘要某工程采用沉管管管碎石桩桩的方方法来进进行来来处理路路基，使使之满足足载荷荷要求，并并且且减少施施工后后沉降，保保证证路基稳稳定。本本文主要要阐述述了振动动沉管管碎石桩桩处理理软基施施工方方法，总总结了了在设计计和施施工中的的一些些成功经经验。关键词：软土地地地基、振动沉管管碎碎石桩、高高速速公路为了高高高质量的的建设设这段高高速公公路，我我们必必须进行行深层层的软土土地基基进行处处理。针针对该处处置段段软土地地基，根根据现场场勘查查的实际际情况况，并综综合相相关专家家意见见，设计计单位位采用了了碎石石桩进行行软基基处理，设设计计长度10～15m，经现场场施施工，该该方案案具有简简易的的施工机机械，操操作简单单，质质量可控控，工工程进度度快，投投入成本本低，产产生了较较大的的经济效效益和和较好的的社会会环保效效益。因因此，我我单位位组织相相关技技术人员员收集集施工技技术资资料，施施工图图片，总总结施施工经验验，形形成了本本篇论论文。1方案特点1.111这个方案案对对深厚软软土路路基这个个难题题进行有有效的的处理，从从而而使工程程更高高效的完完成。1.2该方案具具具有简易易的施施工机械械，操操作简单单，施施工快捷捷，在在保证质质量的的前提下下，还还降低了了工程程的造价价。2工艺原理振动沉管碎石桩桩桩是采用用碎石石桩和碎碎石垫垫层共同同受力力的一种种施工工方法。碎碎石石桩是利利用大大型的机机器振振动荷载载使导导管一下下一下下的下沉沉，在在软土地地基中中形成孔孔后，将将碎石投投到桩桩孔之中中，用用机器把把桩孔孔击实，这这样样就形成成了完完整的碎碎石桩桩。我们们在桩桩顶铺一一层碎碎石垫层层，这这样垫层层和碎碎石桩一一起受受力，形形成稳稳定的结结构，延延长了公公路的的使用年年限。我我们用震震动机机器使垫垫层均均匀受力力，在在强烈的的震动动下，使使地下下的软土土密实实，这样样使我我们施工工的质质量得到到了提提高。碎碎石桩桩设计示示意图图如下：：3施工工艺流程程程及操作要要点点3.1振动动动沉管碎碎石桩桩施工工工艺流流程（见见图2）图2碎石桩施工工流流程图3.2操作作作要点3.2.111施工准备备谈到到到施工前前的准准备工作作，通通水通电电通路路和场地地平整整这是我我们每每一项施施工事事先首要要做到到的一点点。在在软土地地基需需要的打打桩的的地方，我我们们先铺设设一米米左右厚厚的垫垫层，然然后挖挖一些排排水沟沟，防止止施工工现场存存有积积水。将将施工工区域的的障碍碍物和一一些可可移妨碍碍物进进行处理理，以以便高效效的进进行施工工。在在我们需需要对对高速公公路打打桩的区区域铺铺设1m厚的垫层层，做做好施工工前的的准备。我我们们还要标标定好好打桩机机器的的有效荷荷载，防防止在工工作中中用错桩桩基，造造成不必必要的的经济损损失。碎碎石桩施施工方方案的编编制也也是施工工前不不可少的的一项项步骤，编编制制完成后后，交交给专业业人员员进行审审核。根根据施工工设计计的桩长长、下下沉长度度来确确定施工工时机机沉管的的长度度、机架架的高高度和标定定的的配重。选选择择完成后后，进进行试验验做碎碎石桩。试试桩桩来确定定桩机机配重、提提管管速度等等施工工参数和和终孔孔条件，试试桩桩不少于3根。此外，施施工原材材料的的筹备也也是我我们高质质量完完工的首首要条条件。3.2.2涮涮涮量放样样使用全站仪、水水水准仪等等仪器器进行测测量后后，放好好桩位位并要标标记好好。3.2.3分分分区与编编号对现场场场进行分分区并并编号。3.2.4机机机具定位位将打桩机移到施施施工的现现场，合合拢桩尖尖，桩桩尖要对对齐标标记中心心后将将桩整体体下移移，待桩桩尖与与标记处处对齐齐的时候候，然然后要确确保桩桩与地面面成90+1度，若不不垂垂直，就就调整整桩机塔塔架。后后继续下下移桩桩管知道道桩尖尖入土。3.2.5振振振动沉管管机具定定定位好了了之后后，便进进行振振动沉管管。利利用机器器的重重力使桩桩管在在软土中中下沉沉，等到到桩管管不能在在下沉沉的时候候，我我们就使使用振振动锤进进行震震动让桩桩管下下沉，下沉沉到到我们施施工前前要求的的高度度就停止止桩管管的下沉沉。根根据现场场制桩桩试验来来确定定激振力力的大大小，而而在施施工当中中我们们一般采采用280--5550KKN。3.2.6灌灌灌注碎石石接下来我我我们要进进行碎碎石灌入入，进进行碎石石灌注注作业，将将碎碎石由加加料口口注入桩桩管内内，灌入入量按按桩身理理论方方量值与与充盈盈系数计计算。3.2.7反插插插加料、拔拔管管成桩振动沉沉沉管碎石石桩的的拔管作作业与与沉管灌灌注作作业相关关，其其程序为为：原原位振动动一振动拔管管一一振动反反插一一振动拔拔管一一再次灌灌料一一第二次次振动动，以此此为循循环周期期直至至设计桩桩标高高，完成成一根根桩的施施工作作业（反反插次次数及反反插深深度以满满足桩桩身设计计横截截面积为为控制制依据）。振振动器留振时时间一般为10-200s，振动器留留振时间根据据现场制桩试试验确定，拔拔管速度1.5-33.Om/nnun，拔管速度度和反插根据据现场制桩试试验确定。3.2.8移移移至下根根桩完成后后后进行下下一根根桩的施施工。4材料与设备4.1材料料料要求要有表面粗粗糙糙，相对要要要干净，硬硬度度要高。粒粒径径15-6600mm、含泥量量小小于10%等质量合合格格的碎石石。碎碎石桩的的质量量也是我我们要要严格要要求的的一项内内容，此此外，还还要现现场标定定装载载机料斗斗。4.2设备在本次施工工所所需要的机机机械设备备如下下表：序号设备名称规格型号数量1液压步履式锤击击击振动桩桩基BCZ-22型型型根据碎石桩工程程程量配备备，约约3万米/台2小型装载机0.45m³每台桩机配备111台3电焊机14发电机150KW需发电时每台桩桩桩机配备1台表1主主主要施工机机械械设备5质量控制5.1本方方方案执行行的技技术规范范《公路路路工程质质量检检验评定定标准准》(JTGFF880/11-220044)《公路路路工程集集料试试验规程程》(JTGGE422-220055)5.2对主主主要原材材料的的质量监监控5.2111粗集料在粗集集集利进场场之前前，试验验室要要抽查取取样进进行试验验，不不台格产产品坚坚决不让让进场场。合格格产品品进场后后，试试验室应应及时时按规范范要求求进行取取样试试验，试试验合合格后方方可使使用，现现场施施工员要要和试试验室极极力配配合，杜杜绝不不台格碎碎石进进入施工工现场场。此外外，选选择粗集集料我我们还要要严格格遵守当当地法法律法规规。5.3碎石桩桩桩在施工工过程程中的各各项指指标我们用加大质量量量的方法法来进进行打桩桩，通通常控制制质量量的方法法有两两种：一一是通通过加固固电流流法、二二是通通过综合合指标标法。各各项指指标包括括以下下几个方方面：：第一，我们要对对对碎石桩桩桩尖尖的振动动频率率有稳定定电压压380V、功率24.55HHZ的控制，来确保保工工作正常常进行行。而在在我们们进行密密实碎碎石桩时时，所所采用的的电流流要根据据之前前试桩试试验确确定，绝绝不能能超过密密使电电流。第第二我我们加入入碎石石的高度度不宜宜超过1.5M，加固碎碎石石密实的的方式式也是多多样化化的，通通常采采用边拔拔管边边振动、留留振振和反插插相结结合方法法，而而地底工工作深深处到地地面下下2M左右，由由于于软土承承载力力很低，加加固固密实应应采用用扔大量量碎石石，边扔扔边进进行振挤挤，从从而提升升碎石石桩的高高度。第第三，打打桩的的顺序也也是值值得我们们注意意的，我我们根根据现场场施工工情况，我我们们采用有有外围围向中的的跳打打顺序来来进行行。5.4施工注意意意事项5.4.1有碎碎碎石桩处处理的的桥台位位置，应应该在边边距2m位置上钻钻孔孔桩。5.4...2当我们进进行行施工的的公路路距周围围有建建筑物15m内，考虑虑到到建筑物物地基基的原因因，我我们不能能采用用碎石桩桩的方方法。5.4...3在铺设表表面面垫层应应预留留出桩头头位置置，以防防二次次钻孔。同同时时还有利利于排排水工作作的进进行。5.4...5根据检测测结结果，碎碎石桩桩的顶部l-2m范围易出出现现不密实实现象象，在施施工时时要注意意拔管管速度和和反插插深度，可可在在桩机架架上每每50cm用红油漆漆作作醒目标标志，供供操作手手参考考。5.4...4在碎石桩桩装装碎石的的过程程时，需需要有有专业技技术人人员进行行指挥挥，如果果出现现什么失失误就就要立刻刻指出出并改正正。5.5质质质量检验验碎石桩质量检验验验根据《公公路路工程质质量检检验评定定标准准》（JTGGFF80//1--20004）应包括括对对桩身竖竖直度度、桩点点位置置、灌碎碎石量量、桩体体强度度、桩深深、桩桩径等检检验，具体技术术指指标要求求见下下表检查项目质量标准允许偏偏偏差检验方法桩身垂直度≤1.5L/1000(L为桩长)观测桩架和桩桩桩管的垂直度桩点位置±15cm查测x、yy轴两个方向最最大值灌砂石量不低于设计每米米米要求值值检检查施工记录曲曲曲线或钻孔检查桩身强度不低于设计值值值钻孔检查桩深不小于设计值值值检查施工记录曲曲曲线或钻孔检查查桩径不小于设计值值值尺量检查表2振动沉管碎碎石石桩质量检检检验表5.6质量检检检测5.6.111桩长、密密实实度采用用重II型圆锥动动力力触探法法①我们采用如如下下规格钻机机机配目动动落锤锤：63.55kkg的落锤，落落落距为76cm，探头直直径74nnuun，锥角60度，探杆杆直直径42mm；检验频频率率为桩总总数的的5%，且每个个段段落不少少于3根，成桩桩龄龄期应大大于7d②进行实验前，必必必须先找找到我我们要打打的桩桩，并用用探杆杆对准碎碎石桩桩桩心，还还要要保证我我们使使用的探探杆不不要倾斜斜。我我们采取取一系系列的方方法保保证探杆杆垂直直，从而而确保保有准确确的质质量检测测。③在探杆上表明明明尺寸，有有利利于我们们记录录实验的的数据据，更有有利于于我们实实验的的准确性性。在在实验中中，为为减少探探杆下下沉时的的摩擦擦力影响响，探探杆每下下降2米就旋转3圈。⑤试验结束后，我我我们要根根据绘绘制的曲曲线图图来对锤锤击次次数进行行分析析，从分分析结结果我们们可以以得出质质量检检测结果果。5.6.2单单单桩复合合地基基载荷试试验法法①单桩载荷试验验验的压板直直径径与碎石石桩直直径相同同，单单桩复合合地基基载荷试试验的的承压板板面积积由碎石石桩桩桩间距和和单桩桩所处理理的软软基础通通过计计算后决决定，压压板中心心应与与桩的中中心保保持一致致，并并与荷载载作用用点相重重合;②压板底高程应应应与基础底底面面设计高高程相相适应，承承压压板下设5cm的中砂或或粗粗砂找平平层；；③反力装置采用用用压重平台台（压压重平台台支墩墩边距试试桩的的距离、试试桩桩与基准准桩的的距离、基基准准桩与压压重平平台支墩墩边的的距离均均不小小于2m，振动及及其其他外界界因素素影响而而发生生竖向变变位），加加加荷载方方式采采用慢速速维持持荷载法法；④荷载分级：按按按预估极限限荷荷载分为10级，总加加载载量不少少于设设计要求求值的的2倍；⑤沉降观测：每每每级加载前前后后各测读读一次次沉降量量，以以后每隔30分钟，测测读读一次沉沉降量量，当每每小时时的沉降降量增增量不超超过0.lmmm．即可加加下下一级荷荷载；；⑥试验宣进行到到到破坏阶段段，当当出现下下列情情况之一一时可可终止试试验：：A、承承承压板周周围的的土体有有明显显的侧向向挤出出、拱起起或裂裂纹；B、SSS/b≥0.06（b：承载板板宽宽度或直直径，S：载荷试试验验承载板板的沉沉降量）；；C、总总总加载量量为设设计要求求值2倍以上。⑦卸载可分三级级级等量进行行，每每卸一级级，读读记回弹弹量，直直至变形形稳定定；⑧资料整理，室室室内绘制P～S、S~LggT曲线，复复合合地基承承载力力特征值值按以以下方法法确定定：A、当极限限限荷载能能确定定，而其其值不不小于对对应比比例界限限荷载载值的2.0倍时，可可取取比例界界限；；B、对碎石石石桩单桩桩和碎碎石桩复复合地地基可取S/b==00.0115所对应的的荷荷载力特特征值值。6安全措施和注注注意事项6.111建立安全全责责任制，制制定定安全巡巡视和和突击检检查制制度，施施工前前进行施施工安安全三级级技术术交底，并并进进行考核核，合合格人员员即可可进行上上岗操操作。6.222制定打桩桩机机、发电电机、运运输车、装装载载机等大大型设设备安全全操作作规程和和作业业指导书书，并并在施工工过程程中严格格执行行。6.3应严格杜杜杜绝非工工作人人员进入入施工工的现场场，我我们可以以在施施工周围围设立立标志牌牌。6.4加强施工工工现场用用电管管理，要要安全全的使用用，严严防施工工人员员乱拉电电线。6.5做做做好施工工区域域安全标标志的的宣传，,向员工进进行行安全知知识教教育,推广安全全生生产的先先进经经验。在在晚上上，在施施工现现场做好好标示示，以防防止陌陌生人进进入施施工地，需需要要时，可可以设设立障碍碍物。6.6机机机械设备备要有有合理布布局，还还需要工工作人人员严格格遵守守操作守守则，不不要随便便触摸摸发动机机、液液态油箱箱等一一些机械械，防防止工作作人员员受伤或或是伤伤亡。6.7装装装碎石时时需要要专业人人员进进行指挥挥，并并监察施施工中中的不足足。6.8当当当施工人人员进进入工地地，应应该穿工工作服服。电焊工人人在在进行工工作时时也要穿穿戴必必要的防防护面面罩、戴戴防护护手套、穿穿绝绝缘鞋。在在高高空作业业时，安安全是处处在第第一位的的，所所以佩戴戴安全全带是他他们第第一守则则。6.9雨雨雨天不宜宜进行行打桩施施工。7环保措施7.1建筑环保保保小组真真的需需要成立立，他他们不仅仅对施施工现场场进行行管理，还还要要检举不不保护护环境保保护的的行为。7.2项目负责责责人要对对环保保工作进进行监监督，还还要接接受当地地生活活人们的的环保保意见。7.333按照我国国环环保方面面的法法律法规规，对对施工人人员进进行环保保知识识的宣传传和教教育，从从而实实现人和和自然然和谐发发展。7.444尽量控制制施施工区域域的噪噪音污染染，减减少噪音音对当当地环境境的影影响；在在居民民密集区区应积积极采取取降噪噪措施，夜夜间间尽量不不安排排施工。7.5对施工生生生产产生生的废废水进行行沉淀淀净化处处理，在在保证对对当地地居民及及生态态无影响响的条条件下才才可以以排放，尽尽量量降低水水泥产产生的粉粉尘污污染。我我们在在碎石桩桩施工工过程中中会产产生一些些固体体垃圾，将将这这些垃圾圾进行行集中放放在一一起，进进行掩掩埋，不不能乱乱扔乱放放。只只有无害害处理理这些垃垃圾，才才能达到到人与与自然和和谐发发展的发发展。8效益分析8.1该项技术术术主要应应用于于深厚软软土地地基处理理，适适用于任任何等等级的公公路软软基处理理；因因为技术术条件件成熟、适适用用范围广广、施施工设备备简单单，所以以它能能够广泛泛的应应用于路路基深深厚软土土路基基的处理理。8.2通通通过碎石石桩处处理深厚厚软土土地基，提提高高了软基基处理理的效率率，可可显著缩缩短软软基处理理的施施工工期期，降降低工程程造价价，比CFG桩处理软软土土减少50%以上的工工程程成本（直直径径50cm的CFG成本为80元／米，而而而碎石桩桩仅为为40元／米，碎碎碎石桩施施工速速度是CFG的一倍以以上上），有有明显显的经济济效益益。9应用实例9.111湖南大浏浏高高速公路路第十十三合同同段湖南大浏高速公公公路第十十三合合同段施施工地地点为湖湖南省省浏阳市市境内内，全长6.lkkm，项目施施工工日期为为从2010年04月到2012年02月竣工。对对对长度