振动沉管挤密碎石桩施工技术

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1、振动沉管挤密碎石桩施工技术在公路施工中的应用孟世强（中铁十一局集团四公司湖北省武汉市430074）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40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

2、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。1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

3、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

4、、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4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）

5、背侧，施工3排。2.1施工准备在碎石桩施工前首先平整场地，局部低洼处可填土或填碎石找平，再进行初压，采用静压压路机碾压，确保桩机走行平稳，其次进行材料准备、测量放线，实地标出打桩范围与桩位，然后才开始碎石桩施工。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碎石桩施工的机械设备是以振动沉管桩机为核心，其他设备与桩机的生产能力相匹配，并满足质量控制和检测的需要。架设电压为380三相电线,修理便道桩机进场。现场拟采用1台ZB60型液压

6、履式振动沉管打桩机进行施工，2台东风151型自卸汽车供料，1台ZL-50型装载机配合人工上料。对进场的碎石按规范要求进行检验，要求碎石为自然级配，粒径20~50mm,含泥量控制在10％以下。对施工人员进行技术交底，明确各自的职责。施工劳动力安排：工班长1名，全面负责桩机施工；记录员1名，负责挤密碎石桩记录；安全员1名负责碎石桩施工安全；卷扬机司机2名操作卷扬机和桩机移位；投料员10名扶正碎石桩管及向管内投料；电工1名，接通电源和维修桩机。2．2施工工艺沉管碎石桩的施工顺序为：整平原地面——振动沉管打桩机就位——振动沉管——成孔——边拔

7、管、边振动、边加料、——反插留振——桩成形——打桩机移位。具体施工为：（1）、桩机就位。根据桩机走行钢轨上标出的桩位标记，移动桩机，使桩机对准打桩线；启动0.5t卷扬机，按照下横梁上标出的桩位标记移动导向架，使桩管对准打桩点，并将卷扬机离合器刹紧；松动1t卷扬机离合器，人工合龙活瓣式桩尖，对准地面上标定的桩位。（2）、启动桩锤电机使桩锤振动，桩管沿桩位下沉。（3）、灌碎石。根据桩深和试桩时确定的充盈系数（充盈系数＝碎石填料体积/沉管体积，一般在1.3-1.5之间）制作进料斗，按规定的灌碎石量将碎石装入桩管内，如果桩管一次容纳不了应灌入

8、的全部碎石，剩余的碎石待桩管提升下料振动挤密一段时间后，再补充装入。（4）、沉入过程中的振动挤密：第一次把桩管提升80-100CM，提升时桩尖自动打开，桩管内的碎石料流入孔内。（5）、降落桩管，振动挤压15-20s。（6