广州市市政工程机械施工有限公司 510060
摘要：以海滨市政道路工程实例，阐述了振动沉管碎石桩加固原理，对振动沉管法的施工技术、施工中的质量控制以及振动沉管碎石桩质量检测进行了的论述。
关键词：振动沉管碎石桩；质量检测；下料困难；留振
唐家港西路为城市次干道，路幅宽度36米，位于唐家湾海边，软土地基分布广泛，淤泥层较厚，对淤泥层厚度小于4米的路段，设计采用沉管碎石桩进行软基处理。
振动沉管挤密桩有碎石桩、砂桩、砂石混合桩等，碎石桩是挤密桩处理方法之一，对于砂土、粉土等的作用主要为挤密、振密及排水，对非饱和的粘性土，则同时兼有挤密和置换的作用，对饱和粘性土主要为置换、排水。通过振动沉管碎石桩对地基的处理，能减少地基的沉降量、提高复合地基承载力。
1、振动沉管碎石桩加固机理
沉管在振动打入过程中对周围土层进行侧向挤密，管内填料振动拔升时，管内碎石在重力作用下落在地基土中形成碎石桩身，通过反插使得碎石桩体直径扩大并达到桩体密实，按一定间距重复施打，又使桩与桩之间的土层密实度得到增加，同时打设的每根碎石挤密桩体，形成一个个良好的竖向排水通道。地基处理后表层设置0.5m厚的砂褥层，处理后土体中的水渗出进入竖向排水通道，再进入砂褥层中水平方向排出，使得土体固结排水路径大大缩短，固结速度大大提高，土体的强度和对整体的约束能力也得到提高，从而使复合地基的承裁力得到提高。
2、振动沉管施工
2.1施工准备
2.1.1场地平整
振动沉管法碎石桩施工前先进行场地平整，挖除地表坚硬物体，使沉管能顺利下钻。修整场内运输道路、道路两边的排水沟、料场、准备好照明设施以便夜间施工。
2.1.2测量放样及布桩
根据图纸要求的布桩原则进行布桩，每个桩位均作标志，编制桩号。
2.1.3机具设备进场
施工采用CZ-75振动式打桩机，激振力280～550kN。
2.1.4材料准备
所用碎石应由未风化的干净砾石或扎制碎石而成，自然级配，要求碎石坚硬，压碎值小于32 %，含泥量不大于10%，最大粒径8cm，大于粒径5cm要求要超过50%，最小粒径2cm。
2.2施工工艺
2.2.1 桩机就位
桩机就位后，合拢合瓣桩尖，将管桩向下垂直，使桩尖对准桩位标记，利用锤重及沉管自重徐徐静压1-2m 后开动振动锤振动下沉。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆调整桩机搭架，使沉管与地面基本垂直，校正桩管垂直度应≤1.5%；校正桩管长度及投料口位置，使之符合设计桩长；设置二次投料口；在桩位处铺设少量碎石。
2.2.2 沉管
启动振动锤，将桩管下到设计深度，每下沉0.5m留振30 秒，稍提升桩管使桩尖打开。随后停止振动，立即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，充盈系数一般控制在1.02，不得小于0.95。避免先期大后期小的不良现象，以增加桩的均匀性。
2.2.3振动拔管
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。拔管前先振动1 分钟以后边振动边拔管，每提升0.5～1m 导管应反插40cm，留振30－60 秒，如此反复直至全管拔出，拔管速度为1.2～1.5m/min（平均速度）。
根据单桩设计碎石用量确定第一次投料的成桩长度，进行数次反插直至桩管内碎石全部拔出。
提升桩管开启第二投料口并停止振动，进行第二次投料直至灌满。继续边拔管边振动，直至拔出地面。
启动反插，并及时进行孔口补料至该桩设计碎石桩用量全部投完为止。
3、振动沉管碎石桩质量检测
碎石桩施工结束后，除砂土地基外，应间隔一定时间方可进行质量检验。对粘性土地基，间隔时间可取3～4周。关于施工质量检验，常用的方法有现场检验、动力触探试验和单桩载荷试验。关于加固效果检验，常用的方法有单桩复合地基和多桩复合地基大型载荷试验。
3.1 现场检测
现场检测包括对桩径、桩距、桩长、垂直度以及投料数量的检查，该项工作由监理及质检人员完成。
3.2 重型动力触探检测
重型动力触探的检测有两个目的，一是检测成桩的密实度，看是否达到要求的标准；二是检测桩长是否达到设计要求。
3.3 单桩载荷试验
单桩载荷试验，可按每200根随机抽取一根进行检验，但总数不得少于3根。
3.4 复合地基载荷试验
复合地基载荷试验检验数量不应小于总桩数的0.5%，且每个单体工程不应少于3点。
4、防止质量通病措施
（1）机组就位检查桩位桩管直径范围内的地面土质，如遇到较大的硬块，由人工清理后再沉管成桩。如因下部地层不均匀引起的桩管跑偏，应提出桩管，查明原因，向孔内填入较大硬物导顺桩管，确保桩位准确及桩管垂直后再沉管成桩。可考虑改进桩尖，采用外置八字形活瓣式桩尖。
（2）下料困难。沉管前认真检查桩尖，保证其灵活，如果因地层特点，桩尖难打开时，可上拔桩管一定高度后加料，然后需在拔桩管位置适当留振，保证桩底碎石密实。还可改造沉管，增加充气，即在沉管投料口的位置增加活动阀门，投料时关闭高压气体，阀门在碎石进料时打开，投料后通过向管内充气，阀门自动关闭。
（3）桩顶带料。可在桩顶带料区段及时反插保证填料量。
5、结语
振动沉管碎石桩用于软基处理，效果显著，且施工工期短，较其它软基处理方法投资少、见效快、经济效益明显，振动沉管碎石桩对施工环境污染小，广泛适用于各种软土路基的处理。
参考文献：
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[2]孟厉杰.张灵忠.振动沉管碎石桩在软基处理中的应用［J］.内蒙古科技与经济.2008.（18）.
[3]许琛.李林枫.浅谈气动法在谏壁电厂沉管碎石桩的应用［C］.中国水利学会地基与基础工程专业委员会学术会议.2004.
论文作者:彭东耳
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/6
标签：碎石论文; 地基论文; 载荷论文; 密实论文; 管内论文; 粒径论文; 粘性论文; 《基层建设》2016年7期论文;