-砂(碎石)樁施工工藝

1、砂（碎石）樁施工工藝砂（碎石）樁是用振動(dòng)、沖擊或打入套管或利用振沖成孔等方法在軟弱地基中成孔，然后向孔中填入中、粗砂，再利用拔管時(shí)地振動(dòng)、反插或振沖器地振動(dòng)對(duì)填入料進(jìn)行夯實(shí)形成密實(shí)樁體從而對(duì)地 基進(jìn)行擠密地一種地基加固方法，擠密樁與原地基一起構(gòu)成復(fù)合地基，從而達(dá)到提高地基承載力減少沉降和不均勻沉降地目地 同時(shí)碎石樁具有良好地透水性，可加速地基固結(jié)，使地基承載力提高1.2 -1.3倍，進(jìn)而提高土地抗剪強(qiáng)度.1工藝特點(diǎn)砂（碎石）樁施工技術(shù)比較成熟，機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單，操作相對(duì)容易，可加快施工進(jìn)度節(jié)約投資.可以根據(jù)具體地工期要求，組織較大規(guī)模地集中施工.2適用范圍（1） 淺層處理砂土類土 ，非飽和粘性土和

2、濕陷性黃土、人工填土.（2）深層處理以上土質(zhì)，對(duì)飽和粘性土應(yīng)慎重.（3）深層處理各種土質(zhì)，對(duì)飽和軟粘土應(yīng)慎重.（4） 深層處理各種砂土類土及部分粘性土.3工藝原理及設(shè)計(jì)要求3.1工藝原理工藝原理見(jiàn)圖1.a）b）圖1砂（碎石）樁加固前后固相顆粒與空隙率變化圖中Av、As分別為加固前地基土地孔隙面積和土粒面積，Av 、As 分別為地基土被擠密后地孔隙面積和土粒面積.3.2原理作用（1）對(duì)松散砂土 .砂（碎石）樁主要起擠密、置換作用.在沉管法或干振法中，在成樁過(guò)程中樁管地振動(dòng)作用使砂土層液化密.，顆粒重新排列，孔隙減少，冋時(shí)樁管地打（插）入，使周圍地土層被擠（振）（2）對(duì)粘性土 .砂（碎石）樁主要起

3、置換和排水作用.在沉管法或干振法中，因?yàn)闃豆艿爻寥肫茐牧损ば酝猎嫉匚⒂^結(jié)構(gòu)，加上砂（碎石）填料地?cái)D入，改善了黏性土地排水結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)黏性土亦進(jìn) 行了部分置換，因而改善了地基地特性3.3參數(shù)確定一般根據(jù)地勘資料和以往經(jīng)驗(yàn) ，初估參數(shù)進(jìn)行檢算、調(diào)整砂（碎石）樁地間距、樁長(zhǎng)等參數(shù)算方法按照地基處理手冊(cè)及相關(guān)規(guī)范辦理，限于篇幅在此不贅述4工藝流程砂（碎石）樁施工工藝流程見(jiàn)圖2.圖2 砂樁施工工藝流程圖5操作要點(diǎn)5.1施工準(zhǔn)備（1）設(shè)計(jì)文件復(fù)核（2）備料.（3）材料試驗(yàn)，選定合格材料.(4) 工藝性試樁，確定合適地工藝參數(shù).(5) 開(kāi)工準(zhǔn)備.(6) 施工放樣，定出樁位.(7) 采用打入法施工地砂(碎石

4、)，還應(yīng)確定合適地打樁順序.5.2施工工藝重復(fù)壓拔管法施工(1) 機(jī)械按設(shè)計(jì)樁位就位.(2) 樁管沉入至設(shè)計(jì)深度.(3) 向樁管內(nèi)加料.(4) 邊振動(dòng)邊拔管，拔至設(shè)計(jì)或試驗(yàn)確定高度.(5) 邊振動(dòng)邊下壓沉管至設(shè)計(jì)或試驗(yàn)確定高度.(6) 停止拔管后應(yīng)繼續(xù)振動(dòng)，一般停拔懸振時(shí)間為 1020s.(7) 重復(fù)循環(huán)施工至樁頂.雙管法施工(1) 機(jī)械按設(shè)計(jì)樁就位.(2) 樁管沉入至設(shè)計(jì)深度.(3) 拔起內(nèi)管，加料至外管內(nèi).(4) 放下內(nèi)管至外管內(nèi)地砂(或碎石)料面上，拔起外管與內(nèi)管平齊(5) 錘擊內(nèi)外管、壓實(shí)砂(或碎石)料 .(6) 重復(fù)循環(huán)施工至樁頂.5.3主要施工技術(shù)參數(shù)砂(碎石)樁施工允許偏差見(jiàn)表

5、1.表1砂(碎石)樁施工允許偏差序號(hào)項(xiàng)目允許偏差1樁位(縱橫向)50 mm2樁身垂直度1.5%3樁長(zhǎng)不小于設(shè)計(jì)規(guī)定4樁徑振動(dòng)法0，-20mm錘擊法-50mm，+100mm6主要機(jī)具設(shè)備6.1沉管法施工機(jī)具見(jiàn)表2.表2沉管法施工機(jī)具設(shè)備表機(jī)械名稱組成類型功率用途振動(dòng)沉管拔樁機(jī)樁架步履式或座式振動(dòng)樁錘起重機(jī)單電機(jī)履帶（樁管、樁長(zhǎng) 等情況選擇）功率一般為 3090kW改裝代替振動(dòng) 沉管拔樁機(jī)雙電機(jī)一般為 2X15 2X450kW6.2錘擊法施工機(jī)具見(jiàn)表3.表3錘擊法施工機(jī)具表機(jī)械名稱組成類型性能用途蒸汽打樁機(jī)或柴油打樁機(jī)移動(dòng)式樁架起重機(jī)履帶式150400kN改裝代替打樁機(jī)樁錘1.2 2.5T樁管單管

6、成樁法壁厚7mm以上地?zé)o縫鋼管雙管成樁法7勞動(dòng)力組織勞動(dòng)力組織見(jiàn)表 4.表4勞動(dòng)力組織表（一臺(tái)機(jī)組）序號(hào)工種人數(shù)工作內(nèi)容1工班長(zhǎng)1作業(yè)組織、協(xié)調(diào)2起重技師1指揮吊裝、組裝，發(fā)布操作命令3起重工6負(fù)責(zé)操作起重機(jī)4焊工3負(fù)責(zé)焊接工藝5測(cè)量工4控制設(shè)備垂直度、彎曲度6電工2機(jī)具維護(hù)檢查7輔助工9聽(tīng)從指揮、隨時(shí)輔助各項(xiàng)工種8合計(jì)268質(zhì)量要求及質(zhì)量控制要點(diǎn)&1砂（碎石）樁施工質(zhì)量要求（1）砂采用一定級(jí)配地中、粗、礫砂 ，含泥量不得大于3%，有機(jī)質(zhì)含量不得大于 5%;碎石料應(yīng) 采用未風(fēng)化地干凈碎石或礫石，粒徑應(yīng)滿足施工規(guī)范要求，最大粒徑不得大于 50mm,含泥量不大于5.（ 2）樁長(zhǎng)、灌砂（碎石）量、樁

7、身密實(shí)度、樁間土加固效果及地基承載力滿足施工規(guī)范要求.8.2 質(zhì)量控制要點(diǎn)（ 1）采用振沖法造孔時(shí) ,遇到軟土地基 ,采用“先護(hù)壁 ,后制樁”地施工方法 ,即在振沖開(kāi)孔達(dá)到第 一層軟弱層時(shí) ,加適量填料進(jìn)行初步擠振 ,將填料擠到軟弱層周圍 ,以加固孔壁 ,再用同樣地方法處理第 二層、第三層等 .（ 2）造孔時(shí) ,如土層中夾有硬層時(shí) ,應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行擴(kuò)孔 ,即在硬層中將振沖器往復(fù)上下多次 ,使孔徑增 大以便于填料 .（ 3）采用打入或振動(dòng)沉入樁管時(shí) ,應(yīng)采用鉛錘法隨時(shí)檢查樁管在兩個(gè)方向地垂直度.（ 4）置換料灌入時(shí)應(yīng)連續(xù) ,應(yīng)先灌料后拔管 ,避免出現(xiàn)縮頸導(dǎo)致斷樁 .9 安全及環(huán)保措施9.1 施工安全

8、（ 1）禁止非操作人員上機(jī)操作 .（ 2）機(jī)上人員、機(jī)旁投料員和工班長(zhǎng)要佩戴安全帽,高空作業(yè)人員要系好安全帶 .（ 3）樁機(jī)關(guān)鍵部位地螺栓、螺帽應(yīng)用不同顏色標(biāo)出固定位線,便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)松動(dòng)螺帽 .（ 4）及時(shí)檢修與保養(yǎng)樁機(jī)及其他設(shè)備 ,不得帶故障作業(yè) ,每工作一周全機(jī)保養(yǎng)一次 .9.2 環(huán)保措施（ 1）在施工前作好各類管線地調(diào)查 ,施工中做好防護(hù) ,防止施工破壞管線 .管線地遷移和保護(hù)按要 求進(jìn)行 ,履行報(bào)批手續(xù) .同時(shí)采取措施并建立應(yīng)急預(yù)案 ,避免事故發(fā)生或減少損失 .（ 2）在施工籌劃時(shí)考慮施工占地地措施和方法.（ 3）在距居民較近地施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置必要地噪聲控制措施,如隔聲屏障等 .（ 4）節(jié)

9、約能源 ,防止各類污染 .10 工程實(shí)例10.1 工程概況宜萬(wàn)鐵路 W18 （ 29）合同段位于湖北省恩施利川境內(nèi) ，線路全長(zhǎng)8.157km.軟土在山間谷地分布較 廣.線路經(jīng)過(guò)區(qū)域地形相對(duì)平緩 ,植被茂密 ,多為中低山區(qū) ,河谷深切 ,間有巖溶洼地 ,巖溶地貌發(fā)育 ,山頂 起伏不大，分布有部分旱地和水田山坡表層覆蓋第四系坡殘積粉質(zhì)粘土加少量碎石，硬塑，厚02.5m；谷地表層為第四系沖洪積粉質(zhì)粘土 ,軟塑流塑，厚04m.下伏基巖為砂質(zhì)頁(yè)巖夾粉砂巖 ，薄層狀，強(qiáng)風(fēng) 化弱風(fēng)化 ，節(jié)理裂隙發(fā)育 ，呈碎片狀 ，遇水易軟化、崩解 .10.2 砂（碎石）樁施工碎石樁處理方案及施工：碎石樁位布置采用正三角形布

10、置方案，為增強(qiáng)地基土地剪切強(qiáng)度采用小樁距1.11.3m布置，平均樁距1.20m.施工前在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)設(shè)計(jì)布置地行列間距采用小木樁正確定出孔 位，并編寫(xiě)孔號(hào)；將樁機(jī)樁管上用紅油漆畫(huà)出施工深度控制線，將施工電力線路引到現(xiàn)場(chǎng) .（ 1）施工順序由外圍或兩側(cè)向中間進(jìn)行 ，碎石樁間距較大時(shí)逐排、間距進(jìn)行 .（ 2）樁機(jī)就位 ，根據(jù)碎石樁地平面布置及周圍建筑物情況安排施工順序.就位時(shí)要保證樁和導(dǎo)管樁尖中心在同一點(diǎn)及同一條鉛垂線上(3)沉樁步驟開(kāi)動(dòng)電動(dòng)振動(dòng)器，帶動(dòng)樁管振動(dòng)下沉，直至設(shè)計(jì)深度，由樁機(jī)樁管上紅油漆畫(huà)出樁深 度線控制樁長(zhǎng)當(dāng)樁管到達(dá)孔底后,將裝滿碎石地料斗從投料口向?qū)Ч軆?nèi)投料，同時(shí)，向上拔管，拔高0.5

11、0.8m后,向下振動(dòng)反插0.5m，再向上拔管，再向下反插，如此反復(fù)拔沉，直至地面沉拔管時(shí)，隨時(shí)向 導(dǎo)管內(nèi)投料第一次投料可多一些，以后每次投料高以不超過(guò)0.5m為宜，當(dāng)電流到達(dá)規(guī)定值時(shí)，應(yīng)穩(wěn)定1020秒再提升，否則繼續(xù)加料振密.(4 )按照施工順序移位到下一樁位繼續(xù)循環(huán)打樁振壓沉管碎石樁復(fù)合地基檢測(cè)結(jié)果：碎石樁總進(jìn)尺73122m，成孔5916個(gè)，灌入碎石約11000m3.根據(jù)地基承載力計(jì)算數(shù)據(jù)，進(jìn)行了三組五個(gè)點(diǎn)承載 板靜載試驗(yàn)，兩個(gè)樁上點(diǎn)，三個(gè)樁間土 .試驗(yàn)用地圓形承載板與等效影響圓直徑相等，加載總荷載至少是復(fù)合地基設(shè)計(jì)值地一倍.荷載按25kPa為一級(jí)分級(jí)加載，每級(jí)加載后，分時(shí)觀測(cè)沉降值直至每小

12、時(shí)變形 值小于0.1mm，即認(rèn)為底板已處于相對(duì)穩(wěn)定而終止觀測(cè)，然后進(jìn)行下一級(jí)加載，直至試驗(yàn)結(jié)束.結(jié)束試驗(yàn)地條件為：累計(jì)加荷值達(dá)300kPa，或在此荷載之前地基出現(xiàn)明顯變形，底板周邊出現(xiàn)裂縫、隆起等現(xiàn)象.卸載時(shí)測(cè)讀回彈量，直至變形結(jié)束.整理觀測(cè)數(shù)據(jù)，繪制沉降S、荷載P、時(shí)間T三者 之間地關(guān)系曲線可以看出曲線由兩段近似直線所組成，曲率變化不大，分級(jí)沉降值亦無(wú)明顯增大，各個(gè)點(diǎn)地累計(jì)觀測(cè)沉降量均小于設(shè)計(jì)值4cm，當(dāng)加載至300kPa以內(nèi)均未出現(xiàn)板底復(fù)合地基破壞跡象.所以加固后地復(fù)合地基處于壓密階段，承載能力有很大地提高，軟基處理是成功地.并且固結(jié)效果隨著時(shí)間 還應(yīng)有所增加，故以后填方施工不能過(guò)快，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范分層進(jìn)行填筑，并作好堆載與路堤沉降觀測(cè)，以 沉降值控制填方施工速率.10.3施工效果(1) 振壓沉管碎石樁法不僅能夠增強(qiáng)地基土地承能力，減小路基地沉降量，