振动沉管碎石桩法施工

关于振动沉管碎石桩法施工一、振动沉管碎石桩的概述振动沉管碎石桩法是采用振动沉管成孔，并向管中添加硬质粒料，经拔管振密形成碎石桩对地基进行处理的方法。概念

适用1.以消除液化为主要目的的地基处理工程；2.道路、堆场、护岸和码头等以提高地基承载力为主要目的的地基处理工程；3.以增强土坡和地基整体稳定性为主要目的的地基处理工程。第2页,共19页，2024年2月25日，星期天一、振动沉管碎石桩的概述第3页,共19页，2024年2月25日，星期天一、振动沉管碎石桩的概述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、粉土地基的密实度增加；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、粉土地基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、粉土地基共同承担荷载作用,即形成碎石挤密桩复合地基。基本原理第4页,共19页，2024年2月25日，星期天一、振动沉管碎石桩的概述1.对可液化砂土、粉土的加固机理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。（1）挤密作用

（2）排水降压作用

（3）预振效应

第5页,共19页，2024年2月25日，星期天一、振动沉管碎石桩的概述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。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。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。第6页,共19页，2024年2月25日，星期天2.对粘性土的加固机理碎石挤密桩加固粘性土地基的主要目的是提高地基土承载力、减少地基沉降量、提高土体的抗剪强度、增大土坡的抗滑稳定性。一、振动沉管碎石桩的概述（1）置换作用（2）排水作用（3）加筋作用（4）垫层作用第7页,共19页，2024年2月25日，星期天一、振动沉管碎石桩的概述（1）置换作用对粘性土地基,由于土的粘粒含量多,粘粒间结合力强,渗透性低,在振动力或挤压力的作用下土中水不易排走,因此碎石挤密桩的作用不是地基挤密,而是置换。（2）排水作用碎石挤密桩在粘土中形成一个良好的排水通道,起到了排水砂井的作用,且缩短了孔隙水的水平渗透。第8页,共19页，2024年2月25日，星期天一、振动沉管碎石桩的概述（3）加筋作用对于浅层软土层,碎石挤密桩可贯穿整个软土层至相对硬层,此时桩体在荷载作用下主要起应力集中作用,使地基承载力提高、压缩性减小。（4）垫层作用软土层较厚时,碎石挤密桩可不穿过软土层,此时形成的加固复合土层起垫层作用,垫层将荷载扩散,使应力分布趋于均匀,从而达到提高地基承载力和减小沉降量的目的。第9页,共19页，2024年2月25日，星期天二、施工工艺第10页,共19页，2024年2月25日，星期天三、监理控制要点（一）测放桩位1.施工前，要求承包商根据设计要求绘制布点图，并进行审查。2.根据布点图复核承包商的桩位放样，检查桩位是否正确。（二）桩体材料碎石桩桩体材料根据来源情况可采用碎石、卵石和矿渣等硬质粒料。桩体材料的含泥量不宜大于5%，粒料直径应根据成孔设备的功率及相关性能参数和地基土的性质确定，粒径不宜超过200mm，粒料级配不应采用单级。第11页,共19页，2024年2月25日，星期天三、监理控制要点（三）设备选型1.振动沉管应采用钢管，上部宜采用可拆卸管段组装，外径不应小于碎石桩设计桩径，桩管壁厚不应小于管径的1.5%，且不小于6mm。施工前在钢管上标定明显的刻度，以便控制沉管深度。2.沉管管靴可选用尖锥形或内活瓣形（止逆阀），施工前均应闭合，尖锥形管靴下料效果较好，建议尽量采用。3.填料机具可选用0.5-1.5m³的装载机和卸料斗。设备进场后必须做好斗容标定工作。第12页,共19页，2024年2月25日，星期天三、监理控制要点第13页,共19页，2024年2月25日，星期天三、监理控制要点（四）试成桩1.正式施工前，在工程护桩部位或工程非主要部位进行试成桩，试成桩数量应根据设计要求和场地的地质条件确定，且不得少于3根。通过试成桩确定适合现场工程地质条件的沉管提升速度、每次提升高度、留振时间、反插深度、控制填碎石量等施工工艺参数。2.试成桩沉管的提升速度可取1.Om/min左右，每次提升高度可取1.0-2.0m，留振时间可取30-60s，反插深度可取0.4-0.5m。3.重要工程或规模较大、复杂地质段还应进行典型施工，典型施工段一般不小于20m。第14页,共19页，2024年2月25日，星期天三、监理控制要点（五）成桩施工1.振动沉管至设计桩底高程。2.首次加料时，向管内一次性加满骨料，装载机每次装料量必须符合要求，不足时应及时补加，确保填料量符合要求。3.按试成桩确定的提升速度、每次提升高度、留振时间和反插深度进行振动提管和反插。4.补充加料，保持地面以下管内填料充实，最终使桩身骨料高出地面0.3-0.5m。5.沉管下沉过程中，垂直度偏差不应大于

1.5%。6.在施工过程中应根据沉管贯入的难以程度判断土层变化，出现异常情况时应停止施工，待与设计会商解决后再行施工。第15页,共19页，2024年2月25日，星期天成桩示意图第16页,共19页，2024年2月25日，星期天四、施工质量检测1.碎石桩工程应对桩体密实度、复合地基承载力和桩间土处理效果进行检测。2.碎石桩桩体的密实度可采用重型动力触探或大吨位静力触探进行跟踪检测，碎石桩桩体应密实。检测数量宜取总桩数的1%-2%，且不得少于3根。对砂土和粉土地基，检测宜在碎石桩成桩1d后进行；对粘性土地基，检测宜在成桩后

10d左右进行。3.复合地基承载力宜采用单桩复合地基载荷试验进行检测。必要时，应采用多桩复合地基载荷试验进行检测。复合地基载荷试验的样本数量不得少于总桩数的0.5%，并不得少于3组。第17页,共19页，2024年2月25日，星期天四、施工质量检测4.单桩载荷试验的样本数量不宜少于总桩数的0.5%，并不得少于3根，试验方法应按现行行业标准《港口工程基桩静载荷试验规程》(JTJ255)的有关规定执行。5.桩间土处理效果的检测，可采用静力触探、标准贯入等原位试验方法进行，也可采用室内土工试验方法进行。试验方法应按现行行业标准《港口工程地质勘察规范》(JTJ240)的有关规定