沉管碎石樁方案

1、巖土工程振動沉管碎石樁施工技術(shù)1工程概況雞街一石屏一級公路是國道323線瑞金一韶關(guān)眇111 一臨滄公路的 一段，又是國道240線與國道313線間的橫向聯(lián)接線。我單位承建的第12 合同段起迄里程為K92+400一K98+300，位于云南省石屏縣境內(nèi)。該標(biāo)段 有3處路堤的軟土地基采用振動沉管碎石樁施工：K95+120一K95+500段 樁長69m，共9 186根，76 239 m； K96+680一K97+050段平均樁長8. 3 in,共6 983根，57 959 m；立交區(qū)主線K97+616一K97+878及匝道平均 樁長8. 8 in，共12 568根，165 141 in。碎石樁施工段地層

2、為第四系 沖湖積相粘土 (軟粘土，流至軟塑泥炭土和可塑黏土)，其下為硬塑黏土、 硬塑亞砂土。2設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)樁間距50 cm，布樁形式采用正三角形，管直徑377 mm，成樁百 徑400 mm，單樁充盈系數(shù)1. 3，碎石粒徑為3O50 mm。 (2)正式施工 前應(yīng)進(jìn)行79根成樁試驗。正式施工時，要嚴(yán)格按照設(shè)計要求的樁長、樁徑、樁間距、碎 石灌入量及試驗確定的樁管提升速度、擠壓次數(shù)和懸振時間等參數(shù)施 工。應(yīng)保證起重設(shè)備平穩(wěn)，導(dǎo)向架與地面垂直(垂直度偏差不應(yīng)大 于1. 5%)，成孔中心與設(shè)計偏差不應(yīng)大于50 mm，樁徑偏差控制在20 mm 以內(nèi)，樁長偏差不大于10 cm。碎石灌入量不應(yīng)小于設(shè)計值的95 %

3、。質(zhì)量檢查應(yīng)在完工2星期后進(jìn)行，采用動力 觸探試驗，檢測數(shù)不少于總樁數(shù)的2%。3施工3. 1樁尖構(gòu)造(圖1)施工開始時先對活瓣樁尖進(jìn)行試驗，由于活瓣打開困難，且易滲漏 水和泥漿，故采用鋼筋混凝土樁尖。預(yù)制鋼筋混凝土樁尖抗壓強(qiáng)度25 MPa，樁尖外徑420 mm，長500600 mm，錐形角度選用4560，如圖1 所示。3. 2樁機(jī)移動順序除去路基兩側(cè)的兩路樁以外，采用沿路基橫斷面方向從一邊推向一 邊的逐排施工方法，待中部的樁施工完后，再施工基底兩側(cè)的兩路樁。 3. 3成樁程序?qū)都鈱?zhǔn)樁位放置；移動樁機(jī)將樁管套住樁尖；啟動振動錘，將樁管下沉到設(shè)計深度，若未 穿透軟土?xí)r，應(yīng)加深樁長使樁端進(jìn)入持力

4、層；邊向管內(nèi)加碎石邊拔樁管；移位。3. 4施工方法本工程的施工方法是參照振動沉管灌注樁工藝并結(jié)合碎石樁自身 特點經(jīng)試樁驗證后確定的。(1)采取反插法施工，反插范圍為樁頂以下4-5 m的淤泥層，樁身反 插次數(shù)不得少于3次：第1次由樁頂向下插入4-5 m，第2次由樁頂向下插 入2-3 m，第3次由樁頂向下插入1-2 m。當(dāng)規(guī)定的碎石未下完時，可增加反插次數(shù)。樁管灌人碎石后，應(yīng)先振動510 s后再拔管，每次拔管高度為 0. 51. 0 m。測得碎石確已流出樁管后，才可繼續(xù)拔管，邊振邊拔， 每上拔0. 51. 0 m停拔并振動510 s，拔管速率控制在1 m/min以 內(nèi)。拔管過程中，分段添加碎石，保

5、證管內(nèi)碎石面高于地面。當(dāng)充盈系數(shù)不能滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)在原位復(fù)打一次進(jìn)行補救， 復(fù)打按上述方法施工。4施工機(jī)械設(shè)備選用60型及40型振動沉管樁機(jī)。60型樁機(jī)振動沖擊錘DZ60，電機(jī)功 率60 kW，激振力209503kN，容許抗拔力160 kN； 40型樁機(jī)振動沖擊 錘DZ40，電機(jī)功率40 kW，激振力139335 kN，容許抗拔力100 kNK95+120 一K95+500配置60型樁機(jī)6臺，250kVA變壓器1臺，200 kW柴油發(fā)電機(jī)2 臺；K96+680K97+050配置4o型樁機(jī)1臺，60型樁機(jī)3臺，250kVA變壓器1 臺，75 kW柴油發(fā)電機(jī)2臺；立交區(qū)配置40型樁機(jī)1臺，60

6、型樁機(jī)3臺， 250 kVA變壓器1臺，200 kW柴油發(fā)電機(jī)1臺。5檢測及分析5. 1檢測用N63. 5重型觸探儀，參照J(rèn)TJ 01796技術(shù)規(guī)范，確定N63. 5重 型觸探儀錘擊5次貫人量W10 cm為合格。因靠近地面部分的碎石樁樁身 密實度較差，一般檢測范圍為地表以下3O-50 cm，若檢測到地表以下1. 0 m仍不合格，則以不合格論。施工過程中，對部分樁與樁之間土的密實 度作了檢測，檢測位置在地表以下50 cm。成樁前，軟塑狀泥炭土的天 然干密度一般為1.20 -1.54；成樁后，最大干密度為1.68，一般增加值 為20%左右。但據(jù)有些單位反映，流塑狀的泥炭土密度在成樁前后無明 顯變化

7、，對此還須進(jìn)一步探討。5. 2分析在其它施工條件、施工方法相同的情況下，40樁機(jī)施工的碎石樁（匝 道）N63. 5重型觸探儀連續(xù)擊5次下沉量大于60樁機(jī)施工的碎石樁，而40 樁機(jī)與60樁機(jī)相比，主要差別是激振力偏小，這說明激振力是夯實樁身 的主要動力源，為確保樁身質(zhì)量，約00mm碎石樁施工宜選用60型樁機(jī)。 反插是防止淤泥層樁身縮頸及增加密實度的重要手段，但據(jù)檢測結(jié)果， 有部分鄰近樁提管速度接近、反插次數(shù)相同，但密實度卻有明顯差別， 不能僅靠反插次數(shù)來控制樁身質(zhì)量，反插過程的沉管、拔管可將碎石擠 密，同時加大碎石貫人量，因反插過程中振動是壓實碎石樁的主要手段。 所以，在反插的同時，一定要注意減

8、慢提升速度，增加停振時間。才能 有效地提高樁身質(zhì)量。在不同的地層中，采用同樣的方法施工，檢測時 連擊5次貫人量有較大差別。例如：2838排樁平均貫人量6.4 cm，而 7887排樁平均貫人量則為4.9 cm；從拔管速度看，2838排樁相對 7887排樁要慢一些，反插次數(shù)也基本相同；但前者比后者沉管速度要 快一些。位于K98+769一K97+782的2838排樁的泥炭土層要比位于 K97+707一K97+720的8O一87排樁的泥炭土層厚一些，故在施工參數(shù)相接 近的情況下密實度要差一些。據(jù)此分析，為確保樁身質(zhì)量，應(yīng)在施工中 隨時掌握地質(zhì)情況，認(rèn)真分析檢測數(shù)據(jù)，根據(jù)實際情況，修正反插次數(shù)、 拔管速

9、度、停振時間等施工參數(shù)。檢測數(shù)據(jù)一般在地表下0.31.0 m范 圍內(nèi)取值，因為靠地表處碎石上部無荷載或荷載小，僅靠振動與擠壓， 密實度難以達(dá)標(biāo)。要解決靠地表處碎石樁的密實度問題，應(yīng)在考慮充盈 系數(shù)的同時增加樁長系數(shù)，目的是拔管至地表后管內(nèi)仍有1.0 m高的碎 石，在激振力的作用下，這部分碎石可夯擊下部碎石使其密實。6結(jié)束語采用碎石樁處治軟土地基，使碎石樁與周圍軟土形成復(fù)合地基，這 種加固方法與粉噴樁、排水固結(jié)等方法相比，加固工期短，成本低，對 縮短工期，降低工程造價十分有利，而采用振動沉管的方法施工碎石樁 比振沖器施工更為方便、快捷。但是由于工藝的改變，對檢測方法、檢 測手段提出了新的要求。施工中參照振動沉管灌注樁的工藝并進(jìn)行改 進(jìn)，取得了較好的效果。另外，目前采用的檢