1、碎石擠密樁施工工藝及檢測一、概述振動沉管擠密碎石擠密樁簡稱碎石擠密樁。它是在過去解決軟弱粘性土地基承載力的擠密砂樁、砂井等方法的基礎上發展起來的一種地基處理方法。碎石擠密樁加固軟弱地基主要是利用夯錘的垂直夯擊填入孔中的碎石，夯擊能量通過碎石向孔底及四周傳遞，將孔底及樁周圍的土擠密，并有一些碎石擠入碎石樁四周的軟土中，形成碎石樁的同時，樁周也形成一個與碎石膠結的擠密帶，提高原地基的承載力，碎石樁與樁間地基土形成復合地基，共同承擔上部荷載。碎石擠密砂土，可以使地基的承載力增加，沉降量減少，防止地震液化的發生；用于加固軟粘土，增大其整體穩定性。近些年來，我國高等級公路的軟基處理中，碎石擠密樁得到廣泛
2、應用。二、施工工藝及事例目前大廣北高速公路，第七合同段施工工藝如下：湖北大廣高速公路第七合同段，起于新洲與團風交界處孔子河附近，起樁為K77+400，終止于淋山河鎮西，樁號為 K87+000，路線全長9.6K。道路設計為四車道，路基寬度 26。本標段有兩段軟土路基，其中K77+400K77+620 段軟土類型為淤泥質土、松散砂土，基本地層結構是上部一般有23m 的軟塑狀的亞粘土，下部為礫砂和中砂層，層厚約 35m，局部地段底部分布薄層卵石層；亞砂土、淤泥亞粘土，分布不均勻，呈透鏡體狀分布，層厚1.02.0m，軟塑狀為主，底部為片麻巖全、強風化層。該段軟土沿路線方向分布長200m，呈帶狀分布，與
3、路線近正交。K83+684 K84+352 段地質類型為淤泥質土、松散砂土、軟粘性土，基本地層結構是上部一般有 4.0m 左右的可塑-硬塑狀的亞粘土，下部有34m 的含有機質粉細砂或砂礫層，亞砂土、淤泥質亞粘土，分布不均勻，呈透鏡體狀分布，層厚1.02.0m，軟塑狀為主，底部為紫紅色含礫細砂巖全、強風化層。設計路基填土高度較高(68m)，對地基要求高。本段軟基采用砂礫墊層+碎石樁+土工格柵。碎石樁間距采用1.5m、2.0m，按等邊三角形布置，樁徑采用 50cm；砂墊層厚度采用0.5m。經設計、業主單位技術交底，進一步明確了本標段碎石樁加固地基的設計理念是“排水固結、置換、擠密”。實際施工，為達
4、到設計要求，結合曾經的施工經驗，在碎石樁全面施工前，對每臺樁機均先進行試樁施工，試樁成果出來后，指導該鉆機的下步作業。試樁以每臺樁機施工三排碎石樁，七天后請檢測單位來檢測成樁效果。1、施工準備a)人員準備試樁工作由項目部總工一人，工管部、質量環保部和試驗室主要負責人共同參與，對試樁施工全過程進行技術指導和數據采集，并形成成果報告。同時每一樁機由一名經驗豐富、素質較高、責任心較強的機械操作人員擔任機長，并派一個專門質檢人員對施工過程進行詳細記錄，另安排上料人員兩到三人（小型裝載機上料，人員配合）、施工人員一名；機長、質檢員均掛牌上崗。b)機械準備根據以往的施工經驗，結合本工程設計要求，我們采用的
5、是DZ75KS型和 DZ60KS型振動沉管機，并對已有機型做如下改造和完善：1）由于機械自帶沉管外徑為42.6cm，為保證成孔達到設計的50cm 直徑，對沉管頭加焊鋼筋和鐵板使其外徑達到50cm 的設計要求。2）根據施工工藝要求，為有效控制拔管和反插高度，在每臺機械機架上做好尺度標識，每間距 60cm 用紅漆標識，以確保操作手能有效控制反插及提管高度。3）各沉管安裝最大長度，根據地勘資料和設計文件現場確定，保證該機械在完成區段碎石樁施工時能達到持力層。如果沉管長度不夠，立即焊接備用管后繼續施工。4）把管頭放料料門統一改裝成自由開啟的雙葉門，對葉門外開，離管底約15cm。3、材料準備材料選用已經
6、檢驗合格的“順通”石料場碎石料，石料粒徑25cm，含泥量不大于5。2、工藝流程所有準備工作完成后，請監理工程師復檢并批準試樁開工后進行試樁，作業流程：樁位堆石振動沉管到持力層加料拔管 1.2m 反插 0.6m 提管 0.3m 留振 1520 秒拔管 1.2m，按此循環作業。1）沉管對中。樁位放樣標記對中，在樁位中心位置堆積高度大于20cm、直徑大于50cm 碎石料，以確保在沉管時淤泥不堵塞雙葉門。2）開啟機械沉管到持力層，達到持力層的標志是：電流突然增大，瞬間總電流達到100A以上，沉管明顯受阻或下沉緩慢，并伴有劇烈的振動。如果沉管到設計9.7m 時仍未達到持力層需繼續沉管，也就是對每根碎石樁
7、樁長按必須達到持力層進行控制。記錄實際樁長。3）沉管到位后開始加料，并保證連續加料，每根樁加料量按以下公式現場計算：0.252 1.15L0.226 L m3,L 為沉管實際樁長。4）拔管：振動拔管，高度1.2m（由標識控制）。5）反插：反插0.6m。6）留振密實：反插0.6m 后再提管0.3m，使雙葉門打開，留振1520 秒，使管內石料在振動作用下，通過自重等作用填充密實孔內石料，以達到密實效果。7）重復以上拔管反插留振工序過程，完成該樁全部工作。8）對試樁做詳細施工記錄，并請旁站監理復核無誤后簽字認可，再進行下一試樁作業。3、注意事項1、作業人員，特別是機長，嚴格按工藝流程規定的拔管、反插
8、高度和留振時間作業，對違規作業人員將嚴肅處理。2、嚴禁閑雜人員進入施工場地，保持良好的施工氣氛。3、在施工過程如遇到技術復雜問題，立即請求監理，設代及業主相關領導專家協助解決，使試樁作業達到預期效果。4、施工過程，注意施工安全，按規定操作機械，嚴禁違章作業，嚴禁違規指揮，確保施工安全。三、現場現測方法及圖片1、試驗方法采用重型動力觸探評價樁身的密實程度是否達到設計要求，確保施工質量，一般成樁齡期應大于 7 天。2、儀器設備試驗采用北京探礦機械廠生產XY-100型百米鉆機配以重型動力觸探試驗設備。設備主要參數為：重錘質量63.50.5kg，重錘落距762cm，探頭為圓錐頭，錐角60，錐底直徑74
9、mm，探桿外徑42mm。動力觸探試驗采用固定落距的自由落錘法，所用的鉆桿應定期檢查，鉆桿相對彎曲小于1/1000，接頭應牢固。應保證試驗在垂直方向上進行，同時防止錘擊偏心、探桿傾斜和側向晃動以保持探桿垂直度；觸探桿的最大偏斜度不應超過2%，地面上的觸探桿高度不宜過高，以免傾斜擺動過大。每貫入 1m 左右，宜將探桿轉動約一圈半，減少導向桿與樁體的摩阻力，以保錘擊能量恒定；當貫入深度超過10m，每貫入20cm 宜轉動探桿一次。3、樁位布置抽檢樁位由駐地監理工程師在現場隨機確定，應基本覆蓋每臺樁機的施工區域，以主要行車道范圍為重點，兼顧其它；并且應預先了解區內地質和路線設計情況，各類地質、地貌段都要
10、布置；對構造物段及地質條件差的特殊地段要重點布置，使抽檢結果既能控制重點，又具有較強的代表意義。碎石樁抽檢宜分片進行，分片的基本原則如下：在同一臺施工樁機范圍內，當所處地段地質情況基本一致時，根據現場抽檢頻率，大約取2050 排樁為一個片區。4、抽檢頻率按照 11 月 19 日業主在8 標項目部召開的碎石樁監測專題會議精神，對每一臺樁機施工范圍劃分出若干片區，先對一部分片區按5進行抽檢，如果合格則其它片區可以按2抽檢，如果不合格則維持5的抽檢頻率。但要保證對施工樁數總量的20按 5進行抽檢。本次按委托單位要求共抽檢了118 根樁。5、試驗步驟：（1）試驗前平整場地，挖出碎石樁樁頭，以便鉆機順利
11、就位；（2）在樁頭中心附近沿樁體連續貫入，在鉆桿上每隔10cm 畫出標記；記錄每貫入10cm的錘擊數。當樁身較軟時,采用測量每陣擊(一般為15 擊)的貫入度，換算成貫入10cm 時的錘擊數；（3）每貫入 10cm 所需錘擊數連續3 次超過 50 擊；或者貫入深度超到設計樁長30cm 左右時；或已經貫入到基巖時，應終止試驗。6、評定標準a)單樁密實度評定標準根據公路軟土地基路堤設計與施工技術規范，結合本工程具體情況以及監理要求，對本工程制訂了如下的評定標準，見碎石樁測段（每10cm）密實度判別標準（表3），碎石樁樁身密實度判別標準（表4）。表 3 碎石樁測段密實度判別標準擊數(N63.5)密實程
12、度5密實N63.5 5 松散表 4 碎石樁樁身密實度判別標準質量等級判別標準密實 樁頂 1m 以下樁身擊數5 擊的百分比（R）15%，或 樁頂 1m 以下樁身連續擊數5 擊的測段（L）1250px 松散R15%，或 L 1250pxb)碎石樁密實度評定標準檢查結果宜分片進行評定，根據檢出的密實樁數量占該片抽檢樁總數的百分比A，來判定該片整個樁的密實度質量：（1）合格：A90%（2）不合格：A90%如果判定該片碎石樁密實度質量不合格，應采取以下措施之一：（1）對該片區按初次抽檢頻率的2 倍進行第2 次抽檢，然后綜合前后兩次抽檢結果重新進行統一評定，如果達到合格要求，則評定為密實度合格；否則評定為不合格，應對該片區采取加樁或其他措施。（2）不再進行第2 次抽檢，直接對該片區采取加樁或其他措施。操作圖片如下：現場碎石擠密樁動力觸探試驗現場單樁復合地基靜載荷試驗（1）現場單樁復合地基靜載荷試驗（2）現場單樁復合地基靜載荷試驗（3）三、總結根據以上的事例檢測碎石樁的單樁承載較力達到250kpa，現在大多數公路上都在應用，碎石擠密樁對軟基施工和檢測上面都是很好的效果。
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