振动沉管碎石桩施工及方案

振动沉管碎石桩施工方案一、工程概况1.1概况K20+625～k20+735段处于软土路基地段，需要对路基进行加固处理。

该段线路基底地质为：地表旱地、水田分布，低液限黏土厚5～9.1m，流塑～软塑状，比贯入阻力ps：0.56~1.2MPa。

下伏基岩为侏罗系中统遂宁组泥岩夹砂层。

局部于斜坡处填方通过，路堤易沿填筑界面及软弱土体内产生剪切破换，中心填高最大17.7m。

采用碎石桩进行加固处理。

1.2软土路基处理措施：采用沉管碎石桩加固软土地基，处理面积5556m2 ，桩均长9.6m，间距1.5m, 正三角形布置, 成桩直径为50cm,桩总长为27374m。

碎石桩施工完成，检验合格后，在桩顶分层填筑60cm厚级配碎石垫层，压实度应大于96%（重型标准）。

该路段碎石桩处理示意图如下：图1.1 碎石桩处理平面图图2.2 碎石桩处理纵断面图图2.3 碎石桩桩位布置示意1.3主要工程量1.4主要技术指标桩体材料采用未风化的、强度大于25MPA的砂岩轧制，也可用灰岩碎石、卵石、砂砾石等，粒径按2~5cm控制，含泥量不大于3%，碎石桩单桩质量检查采取单桩载荷试验和动力触探（N63.5）试验。

动力触探试验规定连续5击下沉量＜7cm时桩体密实。

成桩28天后复合地基承载力Ra不小于125Kpa。

二、施工准备2.1、技术准备根据设计本段桩体材料可用未风化的、强度大于25MPA的砂岩轧制，也可用灰岩碎石、卵石、砂砾石等，粒径按2~5cm控制，含泥量不大于3%。

每工点施工前按照规范及设计要求进行成桩工艺性试验，待工艺试验桩经检验满足设计和质量要求后，并报监理单位确认后，进行大面积施工。

根据设计资料绘制碎石桩布桩图，并注明桩位编号及施工说明。

采用全站仪或经纬仪进行现场桩位放样，做好标志桩。

确定施打顺序：施工顺序采用跳打形式，并由外缘向中心进行，相邻两根桩必须采用跳跃间打。

2.2振动沉管打桩机准备根据地质情况、设计要求，选用55KW振动沉管桩机；2.3、施工道路及场地准备首批进场机械入场后，即进行进场道路的拓宽压实工作，并及时作好临建区、堆料区的范围规划，作好现场规划平整等工作，尽早进行临建搭投。

2.4施工用水准备由于现场施工生产用水无法满足施工要求，开工前应打井作为水源。

生活用水由现场设置的自来水作为饮用水源。

2.5、施工用电施工用电自备一台150kw发电机组。

2.6、资源准备1）按工程总体布置要求安排人员、机械的逐步入场，并对入场机械进行使用前维修保养及试运转和报验。

2）与选定的合格分供方进行材料供应合同的签订，保证碎石等外购材料满足施工进度要求。

现场材料主要为碎石，根据设计本段桩体材料可用未风化的、强度大于25MPA的砂岩轧制，也可用灰岩碎石、卵石、砂砾石等，粒径按2~5cm控制，含泥量不大于3%。

碎石在现场的堆放量要根据施工区碎石灌入总量（由碎石理论用量与充盈系数相乘得到，充盈系数由实验确定）来确定，并按总体规划布置堆放，材料堆放场地地面要做适当的硬化处理或压实。

三、施工方案3.1、加固原理沉管碎石桩是在振动锤的振动作用下，把套管沉至规定的设计深度，套管入土后，挤密套管周围土体，然后向管内投入碎石，再使碎石排入土中，分段振捣密实，形成较大直径的碎石桩，并将桩间土体进一步挤密，经多次循环后既成完整的碎石桩。

桩与桩间土形成复合地基，从而提高了地基的承载力，并防止砂土液化。

3.2、试桩施工按照规范要求，开工前施工单位要先做5根试验桩，考察设备能力、沉入桩管速度、成桩直径及碎石密实度情况。

符合质量标准后，方可正式施工。

1、机械就位，安装桩机时保证其垂直度偏差不大于1%，并准确对位。

根据设计桩顶标高与地面高程的关系，在套管上画线标明桩顶和桩底的位置，以保证其深度。

2、开动桩机，套管下沉到设计高程后，通过套管上的加料孔，用料斗向桩管内灌入1m桩长所需碎石量?m3。

3、每次拔管高度控制在1m左右，拔管速度控制在1m/min左右，压管高度在0.5—0.6m左右，然后控制振动均匀。

在下次拔管前灌入碎石，以1m桩长所需碎石量?m3作为控制参数。

4、依次拔管、压管、振密和加入碎石。

5、严格控制拔管和压管高度，控制振动时间，保证振动均匀，直至达到设计桩顶。

成桩后其孔口表面应有少量碎石堆积。

6、关机，移动桩机到一桩位。

3.3、碎石桩施工工艺①碎石桩施工工艺流程图②碎石桩施工工艺a.平整场地，进行表面松散土层碾压，修筑机械设备进出道路，排除地表水，施工区周边作排水沟以确保场地排水通畅防止积水。

b.当准确的桩位已放样，然后将桩管对准桩位中心，把桩尖活瓣合拢，放松卷扬钢丝绳，利用桩机和桩管自重，把桩尖竖直地压入桩位中心。

c.调整垂直度，使钻机垂直度偏差在1％之内；d.开动振动锤，同时放松滑轮组，使桩管逐渐下沉，在桩管进入可液化土层过程中，每下沉0.5m，留振30秒钟，当桩管穿透液化土层或至设计深度后，便停止振动器的振动。

e.桩管到设计深度后，稍上拨桩管以破坏桩管及桩尖活瓣外侧真空状态，减小起拨摩阻力。

然后停止振动，将碎石由加料口注入桩管内，灌入量按桩身理论方案量值与充盈系数计算。

做好现场施工记录，严格控制每根桩的碎石充盈系数，避免先期大后期小的不良现象，以增加桩的均匀性。

f.管内灌入碎石高度需大于1/3管长，方可开始拔管，应有专人负责碎石灌入量，以防超灌或少灌。

拔管时应先振动5～10s后开始拔管，边振边拔，每拔高度0.5～1.0m停振，如此反复直至全管拔出。

拔管速度要均匀，一般为1.2-1.5m/min（平均速度）。

g.复打：用振动沉管桩机将桩管再次边振动边沉入土层中，直到设计深度，然后停止振动，用料斗向桩管内装料，启振拔管，当拔桩管二分之一长度时，用装料斗再次向桩管装满碎石，继续边振动边拔桩管，要严格控制拔管速度和高度，当桩管底端接近地面2-3m时拔管应尤其谨慎，必要时可采取短停拔（0.3-0.5m）,长留振（15-20秒）的措施严防断桩夹层或破坏桩头土层等，直至拔出地面成桩。

然后移动桩架至另一个孔位,重复以上作业。

h.桩孔内的碎石灌入量应通过现场试验确定，也可估算，估算时按设计桩孔乘以充盈系数确定。

如施工中地面有下沉或隆起现象，则填料数量应根据现场情况予以增减；i.施工顺序采用跳打形式，并由外缘向中心进行，相邻两根桩必须采用跳跃间打。

j.施工过程中记录沉桩深度、制桩时间、每次碎石灌入量及累计碎石灌入量；k.碎石桩施工完毕后，按照设计图纸要求及验标要求成桩检验。

四、碎石桩的施工质量控制4.1、质量控制要求1、施工前根据工艺要求设计进行工艺性试桩，以掌握对现场的制桩经验及各种操作技术参数。

2、根据地面高程和设计桩底高程的关系，在套管上画上设计深度线，以保证直观的观察到套管的入土深度。

3、正式施工时，严格按照设计桩长、桩径、桩间距、碎石灌入量及试验确定的桩管提升高度、挤密次数和留振时间、电机工作电流等施工参数进行施工，以确保挤密均匀和桩身的连续性。

4、振动沉管法挤密应根据振动的能量，控制分段的填石量和成桩的长度。

并按贯入度控制，保证桩身的连续性、密实性及其周围土层挤密后的均匀性。

5、实际灌入量没有达到设计用量要求时，应在原位将桩管打入，补充灌碎石后复打一次，或在旁边补桩一根。

桩体在施工中必须确保连接、密实。

6、加料按分批加料，控制数量，按少量多次原则进行，每段桩体在没有达到规定的密实度时须继续加料振实。

7、拔管速度不得过快，排出碎石要充分，排石不畅时可适当提升提升高度。

8、加固涵基在制桩时先用水浇湿碎砾石材料，然后搀和5~8%水泥并作机拌处理，水灰比视设备和现场试验确定，加固软土地基时则不掺拌水泥。

9、碎石桩的施工顺序采用跳打形式，并由外缘向中心进行，相邻两根桩必须采用跳跃间打。

10、桩体施工完毕后，待桩体强度达到设计要求后，应将顶部松散桩体挖除，且应保证地面线以下至少1.2m的范围内应挖除处理。

11、碎石桩施工完成检查合格且符合设计要求后,方可进行下到工序(砂砾石垫层)施工。

4.2、质量控制标准施工允许偏差见下表五、施工注意事项1、应选用技术先进、性能稳定的施工设备。

2、确保桩长达到设计要求的控制方法。

1）地质复核每个地段正式施工前，进行地质探测复核，通过土样与设计地质情况进行比较，对碎石桩的加固深度进行确认和调整。

2）机械状态当进入硬层后，套管沉入速度缓慢，机具晃动很剧烈，可认为已达到硬层。

3）与设计桩长比较施工前，通过设计中的横断面图和纵断面图确定每根桩的设计桩长，在钻进过程中，以设计桩底标高为控制点，通过钻机上的刻录线判断其钻进深度，与设计桩长比较。

3、施工前必须通过精确测量放样确保桩位满足设计要求，确保成桩后桩位偏差小于150mm.4、桩身质量控制措施：1）振动法施工应根据试验确定的工艺参数，严格控制拔管高度、拔管速度、压管次数和时间、填碎石量、工作电流，保证桩体连续、均匀、密实。

2）当实际碎石量没有达到设计要求时，应在原位将桩管打入，补充碎石后复打一次，或在旁边补桩。

5、桩身质量检测应在施工结束后间隔一定时间进行，饱和黏性土宜为2~3周，其他土为3~5周。

6、碎石桩处理软弱土地基应检验成桩及复合地基质量，其复合地基的承载力应符合设计要求。

六、检验控制项目与方法1、所用的骨料品种、规格及质量应符合设计要求。

检验数量：同一产地、品种、规格且连续进场的碎石，每3000m 为一批，不足3000m³时也按一批计。

检验方法：检查产品质量证明文件及抽样试验。

2、碎石桩的布置形式应符合设计要求检验数量：施工前全部检查。

检验方法：观察、尺量3、碎石桩的布置数量应符合设计要求检验数量：施工前全部检查。

检验方法：计数4、碎石桩的桩身密度应符合设计要求检验数量：检验总桩数的2%，且不少于2根。

检验方法：桩身密度采用圆锥动力触探方法检测（Ｎ63.5），自桩顶以下2.0m开始计数。

5、碎石桩复合地基承载力应符合设计要求检验数量：检验总桩数的2‰检验方法：平板荷载试验。

七、施工安全保证措施1、施工现场安全技术措施：（1）施工作业人员到施工现场必须戴安全帽，持证上岗，非施工人员不得进入施工现场。

（2）施工现场的布置符合防火、防爆、防洪、防雷电等安全规定及文明施工单位的要求，施工现场的生产、生活、办公用房、仓库、材料堆放场、停车场、修理厂等按批准的总平面布置图进行布置。

（3）现场道路平整、坚实、保持畅通、危险地点悬挂按照《安全色》和《安全标志》规定的标牌，夜间行人经过的坑、洞应设红灯示警，施工现场设大幅安全宣传标语。

（4）现场的生产、生活区要设足够得消防水源和消防设施网点，消防器材有专人管理，不得乱拿乱动。

组成由15-20人的义务消防队，所有施工人员要熟悉并掌握消防设备的性能和使用方法。

（5）各类房屋、库棚、料场等先放安全距离合公安部门的规定，室内不得堆放易燃品；现场的易燃杂物，应随时清理，严禁在有火种的场地堆放或在其近旁堆放。