施工组织设计下载简介

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干振碎石桩处理软地基施工工艺浅探

１干振碎石桩的定义和原理干振碎石桩是采用预沉导管、重锤振动压入工艺施工的碎石桩。其原理主要是振密和挤密松散沙土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等地基。２原材料要求碎石桩施工碎石由岩石或砾石轧制而成，应洁净、干燥并具有足够的强度和耐磨耗性，其颗粒形状应具有棱角，不得掺有软质和其他杂质。施工中采用天然级配为ｌｃｍ～３ｃｍ的碎石，含泥量小于５％，并不得含有大于４ｃｍ的颗粒。３机械设备的要求干振碎石桩需采用走管式或履带式振动成桩机，内置平底活页式桩尖，桩管ｄ４２６ｍｍ，桩管长度为设计桩长加３ｍ，并设有二次投料口，锤重大于３５ｋＮ，工作电流８０Ａ左右，激振力大于２８０ｋＮ，配备发电机功率大于１２０ｋＷ。４设计参数以陕西省吴堡—子洲高速公路设计为例：（１）碎石桩长度一般为６ｍ～１３ｍ，设计桩径０．５ｍ，桩间距１．４ｍ，平面上呈梅花形布置。（２）加固宽度至坡脚外２ｍ。（３）单桩承载力≥３００ｋＰａ，复合地基承载力≥１５０ｋＰａ。５试桩要求（１）在施工前，根据现场的实际情况，选择具有代表性路段范围外成桩工艺和成桩挤密试验。（２）试桩的成桩挤密和成桩工艺试验，目的是为了调查各种机械参数，为大面积施工提供各种数据，保证工程质量。（３）试验项目包括成桩时间、深度、压入碎石量、提升高度和速度、挤压次数和时间、电机的工作电流等，以确定桩体在密实状态下的各项指标，以此作为设置碎石桩的控制指标。（４）试桩数为９～１６根，按３ｍ×３ｍ或４ｍ×４ｍ布置，并对试桩进行标准贯入试验和承载力测试，以检验施工设备和方法是否符合要求。（５）主要试验内容：桩间土的标准贯入试验；复合地基载荷试验；单桩承载力试验。（６）若一次试验不成功，应改装或更换设备，改变施工方法，进行二次试桩或多次试桩的设置，直至全部试桩都符合要求。６施工工艺（１）施工放样，清理并平整场地，必要路段铺设碎石垫层，振动成桩机就位，校正桩管垂直度≤ｌ．５％，校正桩管长度符合设计桩长。（２）用振动成桩机将桩管边振动边沉入土层，每下沉０．５ｍ留振３０ｓ，沉入速度控制在２ｍ/ｍｉｎ～３ｍ/ｍｉｎ，直至设计深度，稍向上提桩管，使桩管下端的活瓣桩尖打开，桩管及桩尖外壁的真空破坏，这样可以减少起拔摩阻力。（３）停止振动，立即往管内装入碎石，直至灌满为止。起振拔管，为了使桩管内碎石密实，在拔管前先留振１ｍｉｎ，边振动边匀速拔管，拔管速度控制为１ｍ/ｍｉｎ～１．２ｍ/ｍｉｎ，为使挤出拔管下端的碎石更加密实，每提升ｌｍ留振ｌｍｉｎ。（４）根据单桩设计碎石用量确定第一次投料的成桩长度（约为桩管长度一半），进行多次反插直至桩管内碎石全部投出。（５）再次投料，直至灌满，启动拔管，并进行多次反插，至管内碎石全部投出，反插深度应小于桩管长度，每提升１ｍ反插０．５ｍ。（６）提升桩管高于地面停止振动，进行孔口投料至地表，启动反插并及时进行孔口补料至该桩碎石料全部投完为止；在孔口加压，保证孔口石料的密实。（７）加料时应停机加料，并注意提升速度，防止因提升过高而出现断桩或缩颈现象，应每提升４ｍ投料１次。（８）桩孔内的碎石灌入量应通过现场试验确定，结算时可按设计桩孔体积乘以充盈系数β确定。（９）提升和反插速度必须均匀，反插由深到浅，每根桩反插次数视情况而定，每次３～５遍，每根桩不得少于１２遍。（１０）试桩（施工）过程中应及时挖除桩管带出的泥土，孔口泥土不得掉入孔内。（１１）施工过程中应记录沉桩深度、制桩时间、每次碎石灌入量、反插次数、电机电流值。（ｌ２）施工碎石桩时，应根据试验桩的成果严格控制电流，使其大于密实试验桩的电流。（ｌ３）挤密碎石桩时，对砂土、粉土和杂填土地表宜从外围向中间进行，对于黏性土地基宜从中间向外围或隔排施工。（ｌ４）碎石桩施工完毕后，其顶部应铺设碎石或砂砾垫层。在整个施工过程中，应保证碎石料不被周围土体污染。（ｌ５）碎石桩桩长应严格按照设计长度施工，当进尺困难且电机电流为空载电流２倍或将施工机架多次顶起时，可认为已到硬土层或岩层。７容易出现的质量事故及防范处理７．１断桩或缩颈由于土壤含水量大于临界含水量，在成桩过程中的强力振动造成土壤液化，在拔管灌注碎石过程中造成缩颈或断桩，影响工程质量。断桩或缩颈与土壤的含水量及施工工艺有着密切关系。对于含水量＞４０％的地基，笔者认为不宜使用碎石桩，建议采用旋喷桩；对于含水量较大但不超过４０％的地基，为防止出现断桩、缩颈，在施工过程中应降低钻进速度和拔管速度，减小激振力，控制碎石投入量，便可避免断桩、缩颈的发生。７．２承载力不足（１）对淤泥层深度不了解，未能穿透淤积层，形成软弱下卧层，导致承载力不足。（２）反插次数不足，碎石的充盈不足，没有反插的部位碎石密实度小，影响承载力。（３）桩长不够。由于选用的机型较小，激振力小，本来没有达到设计桩长，误认为已经到达硬上层或岩层。７．３桩尖活瓣未能打开桩尖活瓣没有打开使桩长不够或者灌石量不足。采取的措施是更换桩尖活瓣或调整各种施工参数，找到与之相适应的参数来保证工程质量。８碎石桩的质量检验（１）单桩碎石灌入量应≥０．２２４ｍ３/ｍ。（２）检验碎石量、沉管振动时间、提升速度和高度、挤密时间、桩位偏差等。（３）施工前对桩间土做标准贯入试验，比较各土层强度的增加情况，判断土层的承载力。（４）桩身密实度检验时，应采用重Ⅱ型动力触探法，贯入量１０ｃｍ时，击数应≥５击。（５）复合地基承载力的检验。（６）单桩承载力的检验。９质量检验的时间要求施工后碎石桩的质量检验必须间隔一段时间才能进行，对于饱和黏性土地基应保证间隔时间≥２８ｄ，对于粉土、砂土和杂填土地基，应保证间隔时间≥７ｄ。１０碎石桩检查项目检查项目见表１。总之，碎石桩施工必须从原材料、施工工艺等各个方面加强质量控制，只有这样，用碎石桩处理软地基才是一种好的方法。