碎石桩施工方法及规范要求

一、工程概况

站址区系丘陵地貌，地处南岭山脉中段，地势呈西高东低，北高南低“山”字形和东西两侧相间的冲沟组成，中沟中间位旱地，主要以山丘为主。土质结构主要以生红粘土层及强风化白云质灰岩为主。

二、地基加固原理

振动沉管碎石桩加固砂性土地基的主要目的，是提高地基土承载力、减少变形和增强抗液化性。碎石桩加固砂土地基抗液化的机理主要有三个方面：

（1）挤密作用

在成桩过程中桩管对周围砂层产生很大的横向挤压力，桩管体积的碎石挤向桩管周围的砂层，使桩管周围的砂层孔隙比减小、密实度增大。

（2）排水降压作用

碎石桩加固砂土时，桩孔内充填碎石（卵石、砾石）和粗砂等反滤性好的粗颗粒料，在地基中形成渗透性能良好的人工竖向排水降压通道，可有效地消散和防止超孔隙水压力的增高，防止砂土产生液化，并可加快地基的排水固结。

（3）砂基预震效应

碎石桩在成孔及成桩时，振动锤的强烈振动，使填入料和地基土在挤密的同时获得强烈的预震，对砂土增强抗液化能力是极为有利的。复合土层起垫层作用，垫层将荷载扩散使应力分布趋于均匀，从而提高地基整体的承载力，减少沉降量。三、碎石桩施工技术方案

（一）、准备工作

1、编写施工组织设计，经审批后方可进行施工；

2、清理平整场地，消除高空和地面障碍物；

3、测量放线，恢复中线，放出路段边线桩，清理平整施工段地基表面，测量地面整平后的标高，做好排水系统，保证排水通道的畅通；

4、按设计文件桩间距及形式绘制碎石桩施工平面图，经设计人员签认后按图准确放出桩位并编号，桩间距允许偏差为±150mm；

5、在钻孔桩两测布设桩位时，应预留钻孔桩施工位置，预留净距为140cm。

6、准备碎石

7、采取安全措施，编写安全操作条例，经审批后方可施工。

（二）、材料要求

挤密碎石桩所用碎石应由未风化的干净砾石或扎制碎石而成，级配采用1－2－3自然级配，含泥

量不大于5%，且最大粒径不大于4cm。

（三）、施工工艺

碎石桩采用振动沉管法施工，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每根桩的碎石灌注量不小于0.24m3/m，具体成桩工艺如下：

①清理整平施工场地，进行桩位放样。

②桩机就位，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。

③启动振动锤，将桩管下到设计深度，每下沉1m停止下沉留振30秒。下沉速度不得超过3m/min

④稍提升桩管使桩尖打开。

⑤停止振动，立即向管内装入规定数量的碎石。

⑥振动拔管，拔管前先振动1分钟以后边振动边拔管，拔管速度严格控制在0.8/min，每拔0.5高停拔留振30秒。

⑦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。

⑧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。

⑨继续边拔管边振动，直至拔出地面。

⑩提升桩管高于地面，停止振动进行孔口投料（第三次投料）直至地表。

⑪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。

⑫孔口加压至前机架抬起，完成一根桩施工。

⑬移动桩架至另一孔位，重复以上操作。

（四）、成桩的试验：

碎石桩施工前，应根据现场实际情况进行成桩试验，取得各种机械参数，以确保大面积施工质量，成桩试验要求达到以下目的：

1、根据不同路段、不同的地质情况现场确定桩体的有效长度。

2、掌握满足设计要求的各种技术参数，如振动频率、留振时间、反插深度、桩管提升高度和进度、电机的工作电流及完成全过程的施工时间等。

3、掌握振动沉管的阻力情况，选择合理的技术措施，确保挤密的均匀性和桩身的连续性。

4、检验室内试验所确定的碎石灌入量是否能达到设计要求。

5、检测桩身的质量是否能达到设计要求。

（五）、施工质量控制

1、桩位的放样：应严格按设计图纸进行放样，确保桩间距及布置形式（等边三角形）。

2、碎石材料按要求采用1～2～3自然级配，含泥量不大于5%，且最大粒径不大于4cm，绝对不允许用未经监理工程师验收或检验的碎石，以确保碎石的质量。

3、按规定的施工顺序进行施工，整个段落采用跳打形式，并由外缘向中心进行。

4、根据成桩试验确定的技术参数进行施工，操作人员应记录施工开始时间、结束时间、成桩深度、碎石灌入量及电机的工作电流值，同时注意各种参数的变化。

5、控制碎石桩的振动频率、留振时间、反插深度、桩管提升的高度和速度，同时确保桩身的连续性。

6、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。

7、填料要分批加入，不宜一次加料过量，原则上要“少吃多餐”，每一深度的抗体在未达到规定的密实电流时应继续加料，继续振实，严格防止“断桩”和“颈缩桩”的发生。

8、施工过程中如发现土层有较大变化，投料量或沉桩速度异常应立即停工，并报告监理工程师。

9、施工完毕，整平场地，测量标高，整理施工记录。

（六）、施工允许偏差的检验

碎石桩施工允许偏差

项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率

1 桩距（mm）±150 抽查2%

2 桩径（mm）不小于设计抽查2%

3 桩长（m）不小于设计查施工记录

4 竖直度（%）1.

5 查施工记录

5 灌石量不小于设计查施工记录

施工允许偏差检验包括对桩径、桩距、桩长、垂直度以及单桩碎石灌入量。实际投料量未达到设计用量要求时，应在旁边补桩一根。

（七）、施工质量的检验

挤密碎石桩施工前，必须进行成桩试验，桩数宜为9-16根。如发现质量不符合设计要求时，应调整桩间距、碎石用量、振动频率、留振时间、反插深度等参数。桩间土以标准贯入法试验为主，辅以其它试验方法。施工过程必须严格执行施工工艺，检查施工记录，施工完毕必须进行检测，以检验处理效果。

2.1检验方法

试桩阶段：试桩前后桩间土分别进行标准贯入、静力触探和瞬时瑞利波法等测试工作；碎石桩采用动力触探（重II型）法；单桩桩身和三桩复合地基分别进行静载试验。正常施工阶段：只进行标