碎石桩加固地基施工工艺标准

碎石桩加固地基施工铁道工程1403

陈印亮

辜竑橦

苏威

碎石桩加固地基施工工艺标准

1 适用范围

碎石桩适用于挤密松散砂土、素填土和杂填土等地基，对于饱和黏性土地基上主要不以变形为控制的工程也可采用碎石桩置换。碎石桩加固地基一般用于加固路堤、工民建构筑物、港湾构筑物、土工构筑物、材料堆场等地基。地基加固深度一般为7~8。

2 主要应用标准和规范

2.0.1 中华人民共和国行业标准《公路工程质量检验评定标准》（土建工程）（FTGF80/1—2004）。

2.0.2 中华人民共和国行业标准《公路路基施工技术规范》（JGJ79—2002）。

2.0.3 中华人民共和国行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）。

2.0.4 中华人民共和国行业标准《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017—96）。

3 施工准备

3.1 技术准备

熟悉图纸，摸清地质情况和现场条件；编制碎石桩施工组织设计，确定碎石桩施工顺序，安排好施工进度和劳动组织；向施工技术人员交底以便全面理解设计意图对班组和操作人员进行技术安全交底。

3.2 施工机械设备准备

振动打桩机、装石料斗等；通过吊钩、缓冲器吊起，沿着导杆上下移动；为了使碎石有效地排出或套管易于沉入，还要配高压空气的喷气装置；辅助设备有起重机、装截机、空压机等。

3.3 材料准备

碎石。碎石级配以自然级配为宜，最大粒径不宜超过成孔直径的1/12~1/10，且不超过8cm，含泥量不大于5%。

3.4 作业条件

3.4.1 场地平整，清除路基范围内杂草、树根、耕种土等。做好场地临时排水系统，施工便道畅通。

3.4.2 合理配置施工人员，并应经过培训，全面了解工程概况，技术、质量要求。

4 施工工艺

碎石桩法加固地基施工可采用振动成桩法或锤击法两种施工方法。常采用振动沉桩法施工。施工前应进行成桩挤密试验，桩数宜为7~9根。如发现质量问题不能满足设计要求时，应调整桩间距、填碎石量等有关参数，重新试验或优化、改变设计。

4.1 工艺流程

振动沉桩法施工碎石桩的施工工艺流程：①场地准备→②桩位放样→③打桩机就位→④沉桩→⑤至设计要求深度→⑥上料→⑦注料提管→⑧反插提管→⑨重复⑥至⑧步至桩顶出地面→⑩清理导管外壁带出的土→移机至下一桩位。

4.2 操作方法

4.2.1 场地准备：清理平整场地，清除高空和地面障碍物。

4.2.2 桩位放样：根据设计要求，用小木桩插出成桩的孔位。

4.2.3振动打桩机就位：桩管中心对准桩中心，校正桩管垂直度≤1.5%；校正桩管长度并符合设计桩长。

4.2.4 沉桩：开动振动机把套管沉入土中，边振动边下沉至设计深度，如遇到坚硬难沉的土层可以辅以喷气或射水沉入。

4.2.5 上科：把加好碎石的料斗吊起插入桩管上口，向管内注入一定量的碎石。

4.2.6 注料提管：将注满的碎石的导管边振动边缓慢提起，桩管底要低于沉入的碎石顶面，套管内的碎石振动沉入或被压缩空气从套管内压出形成桩体。

4.2.7反插桩管：在注入一定碎石后，将套管沉入到规定的深度，并加以振动使排出的碎石振密，并使碎石再一次挤压周围的土体。

4.2.8 单位填料量应不少于理论填料量，扩散系数按1.2计，也可根据试验确定。启动动反插，并及时进行孔口补料至该桩设计碎石用量全部投完为止；孔口加压至前机架抬起，完成一根施工；提升和反插速度必须均匀；反插深度由深到浅，每根桩反插次数视情况而定一般

不得少于12次。

4.2.9 将以上工序4.2.6~4.2.8重复多次，一直将碎石灌到规定的高程（地面）成为碎石桩。

4.3 施工注意事项

4.3.1 施工过程中应及时挖除桩管带出泥土，孔口泥土不得掉入孔中再次灌碎石于套管内。当采用水压冲击辅助成孔时，振冲碎石桩施工水压不小于500kPa，水量不小于30m3/h。

振动法施工时，应根据沉管和挤密情况，控制填石量、提升高度和速度、挤压次数和时间、电机的工作电流等，以保证挤密均匀和桩身的连续性，参考密实电流暂定为45~50A，留振时间10~15s。在施工中应选择适宜的桩尖结构，保证顺利的出料和有效的挤密。

4.3.2 碎石桩的施工顺序应从外围或两侧向中间进行，碎石桩间距较大的可以逐排、间隔施打，当临近有构造物时宜先从毗邻构造物的一侧开始施打。孔内灌入的碎石量一般为桩体积的1.2倍，实际灌石量不应少于设计值的95%。灌入碎石的含水率应加以控制，对饱和水的土层，碎石可采用饱和状态，对于非饱和土或杂填土或能形成直立孔的土层，含水率应加以控制。桩管应徐徐拔出，拔管速度应控制在1.0~1.5m/min，使碎石借助振动留在桩孔中形成密实的碎石桩。

4.3.3 施工中应有专人记录各项施工参数。施工完毕，测量整平高程，整理施工记录。

5 质量标准

质量检验应在施工结束间隔一定时间进行，对饱和黏性土应待孔隙水压力基本消散后进行，间隔时间一般为3~4周，对粉性土可取1~2周，对砂土地基可在施工结束后勤部~5天进行。检测一般采用两种以上方法，可采用标准惯入、动力触探试验或静力触探试验以及土工试验等方法检测桩及桩间土的挤密质量，以不少于设计要求的值为合格。通常检测数量不少于总桩数的2，且每段落不少于3根。检测结果如有10%的桩未达到设计要求时，应采取加桩或其他措施。对大型的、重要的或场地复杂的碎石桩工程应进行复合地基的处理效果检验。检验方法可用单桩或多桩复合地基荷载试验。检验点应选择在有代表性的或土质较差的地点，检验点数量可按面积大小取2~4组。桩身应保持连续、不断桩、不缩径。施工结束后应将桩顶高程下的土层夯实。

碎石桩的允许偏差和检验方法见表

碎石桩的允许偏差和检验方法

碎石桩施工完毕后，要埋设沉降观测桩和测斜管，进行沉降和位移观测，在碎石桩上进行路基填筑时，并根据观测结果对路基填筑速率作必要的调整观测时间一般为一年测数据表明收敛后可停止观测，早期观测时间间隔一般3d，根据观测数据的大小逐渐大时间间隔直至每半月观测一次。

6 成品保护

6.0.1 施工时碎石不得与泥土等杂物混合造成污染等。

6.0.2 碎石桩施工过程中和施工完后不得有重型车辆通过以免破坏桩头。

7 质量记录

7.0.1碎石桩属隐蔽工程，每一道工序都要严格检查，形成检查记录。

7.0.2 原材料碎石要有进场检验报告。

7.0.3 桩位放样及复核记录。

7.0.4 施工中应有专人记录各项施工参数。

7.0.5 要有沉降和稳定观测数据，并绘成趋势图。

8 安全、环保措施

8.0.1 当临近有构造物时，特别是对抗震有较高要求的构造物时，应注意碎石桩施工对构造物的影响，可采取在临近构造物间挖抗震减压沟等措施，先从临近构造物的一侧向远离方向施打碎石桩，必要时要进行相关论证。