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[摘 要]本文针对沈阳四环路基工程，对部分路基处理采用振动沉管碎石桩施工进行分析，分别介绍振动沉管碎石桩施工前准备工作、施工工艺、施工质量问题及预防措施，为施工一线人员及监理提供参考意见.
[关键词]振动沉管碎石桩 施工分析 预防措施
中图分类号：TU6文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-01
1 施工准备
1.1 施工准备
场地平整施工，振冲碎石桩施工前先进行场地平整，场地平整标高为根据地形图拟定标高，根据"宁填勿挖"的原则进行整平.挖除地表坚硬物体使振冲器能顺利下钻；布置场内运输道路、道路两边排水盲沟、纵向排水沟、料场、准备好照明设施以便夜间施工；场地清理与掘除，在现场确定清理、掘除、拆除范围后按施工规范和设计要求进行清理，土及草皮在较干硬地主要用推土机、人工配合、装载机铲除，自卸车运输弃于指定弃土区.低洼潮湿地方用挖掘机清除，机械无法清除地方用人工挖除，填方路基用地范围内垃圾、有机物残渣及原地面以下至少200mm内草皮、树根、农作物根系和表土予以清除并符合振冲碎石桩桩顶标高；测量放样及布桩：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，测量地面整平后标高，做好排水系统，保证排水通道畅通；根据图纸要求布桩原则进行布桩并绘制测量放线图，交与监理及项目部复核后进行测量放样，每个桩位均作标志，编制桩号；进行施工技术交底.在施工各项准备工作完成后施工前由技术负责人根据设计要求向全体施工人员进行技术交底.
1.2 材料要求
挤密碎石桩所用碎石应由未风化干净砾石或扎制碎石而成，要求碎石坚硬，压碎值小于32 %，含泥量不大于5%，最大粒徑8cm，大于粒径5cm要求要超过50%，最小粒径2cm.
2 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，在砂质土地基中：由外缘或两侧向中间进行且隔行施打，相邻两根桩必须采用跳跃间打；在淤泥质粘土地基中：宜从中间向外围逐行或隔行施打，每根桩的碎石灌注量不小于0. 24m3/m，具体成桩工艺如下.
2.1 清理整平施工场地，进行桩位放样
轴线放样：根据业主提供的控制点及设计图纸，由专业测量人员测放出中桩，并加以妥善保护.测放桩位：放线定位严格遵守《工程测量规范》中有关桩基施工的规定.定位与打桩间隔不超过24h，施工过程中注意防止破坏标识引起桩位不准并随时复核，对因挤土作用引起桩位偏差，及时调整.
2.2 桩机就位
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.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符合设计桩长；设置二次投料口；在桩位处铺设少量碎石.
2.3 启动振动锤工作
将桩管下到设计深度，每下沉0.5m留振30S，稍提升桩管使桩尖打开.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.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，有专人负责碎石灌入量以防超灌或少灌.拔管前先振动1min后边振动边拔管，每提升0.5-1m导管应反插30cm，留振10-20s，如此反复直至全管拔出，拔管速度为1-2m/min，根据单桩设计碎石用量确定第一次投料成桩长度，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.继续边拔管边振动至拔出地面.提升桩管高于地面，停止振动进行孔口投料直至地表.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.孔口加压至前机架抬起，完成一根桩施工.移动桩架至另一孔位，重复以上操作，铺设碎石垫层：振冲碎石桩处理完成后，在桩顶上铺填30cm厚碎石垫层，全部处理范围均采用20t振动压路机重叠轮迹碾压至少二遍.
3 施工质量问题及预防措施
3.1 桩位偏移
在测量放线及设点时发生失误，桩位标志不清晰，桩尖对准桩点时偏差过大是造成桩位偏移原因.预防从测量放线开始，设点工作要严格遵守工程测量规范，桩点标志要清晰准确，经施工监督部门验线后方可施工；施工场地保持平整，桩尖对准桩点时要准确、可靠，偏差不得超过20mm；沉管时桩管必须保持垂直，如遇地下障碍物及时予以清除后才可继续施工.
3.2 缩径
主要是由于地基岩层中有岩性软弱且不稳定的粘性土，在沉管时向四周被挤压，当拔管时由于应力释放，土层向桩孔内挤出造成缩径现象.在施工过程中如果拔管提升速度过快，超过桩管内混凝土下沉速度时可以造成缩径.预防措施，轻微缩径地段，可采用提高混凝土稠度、减缓拔管速度或断续停拔桩管、增加振捣时间等方法，增加混凝土强度和稳定性；严重缩径地段采用局部复打法施工，即在缩径段上部进行复打，先灌注混凝土或粗碎石，然后再次全孔复打成桩，复打深度必须超过缩径部位1 m以上；拔管提升时必须边振边拔，均匀提升，不得停振拔管并严格控制拔管速度；采用复打灌注桩认真分析研究工程地质条件，复打灌注桩，一般适用岩性较均匀的粘性土地基，如夹有坚硬的砂层或砾石层时可在硬层上部或下部进行局部复打，一般不宜采用全孔复打灌注桩.
3.3 断桩
在拔管和灌注混凝土时，由于操作不当，拔管速度过快，与桩管内混凝土的下沉速度不协调而造成断桩.混凝土坍落度过小造成堵塞，粗骨料粒径过大造成堵塞产生断桩.因灌注量不足未达到设计标高时，为接桩直接向孔内倒入混凝土也容易造成断桩.预防措施，保持桩管内壁光洁，有障碍物应及时清除；混凝土有较好流动性和稳定性，坍落度宜采用6-8cm，粗骨料最大粒径不宜超过30mm；严格控制拔管提升速度，对一般土层宜为1.2-1.5m/min，在软弱土层及软硬土层交界处应控制在0.8-1.0m/min.管端接近地表层或人工填土中宜0.5-0.8m/min，要边振边拔管；如因灌注量不足需要补加混凝土时，必须采用导管插入混凝土中，通过导管进行灌注并加以振捣，严禁直接向桩孔内倒混凝土.
3.4 混凝土离析
由于混凝土搅拌时间不足、和易性差或坍落度过大易造成离析现象.施工过程中桩管过长，管径过粗造成离析现象.预防措施桩管内灌入混凝土时在底部先填以1-3 m减半石混凝土，提高拌合物粘和性和稳定性；混凝土有适宜流动性和稳定性，流动性过大易产生离析，流动性过小易于堵塞.
3.5 桩身夹泥
砂、石材料质量低劣，或由于操作不当进行反插作业，桩管将孔壁土层刮入管内造成桩身夹泥.预防措施严格砂、石材料的质量管理，避免使用含泥量过大砂、石材料，如发现在砂、石材料中含泥量过高或含泥块时须经过筛选后方可使用；如无特殊措施，一般不宜采用反插法作业.
4 结论
本文通过对沈阳四环路基工程振动沉管碎石桩施工进行分析，在施工中由于经验不足，操作不当所造成需要在管理上、操作技术上不断加以提高和完善，以预防为主，综合治理，认真推行全面质量管理，各种施工质量问题是可以得到解决.
参考文献
[1] 沈保汉.沉管灌注桩施工技术的发展[M].北京：中国建筑工业出版社， 200l.
[2] 舒翔，刘利民.钻孔灌注桩承载力的成孔效应.建筑技术，2003（3）：l85.
[3] 桩基工程手册.北京：中国建筑工业出版社，l995.
[关键词]振动沉管碎石桩 施工分析 预防措施
中图分类号：TU6文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-01
1 施工准备
1.1 施工准备
场地平整施工，振冲碎石桩施工前先进行场地平整，场地平整标高为根据地形图拟定标高，根据"宁填勿挖"的原则进行整平.挖除地表坚硬物体使振冲器能顺利下钻；布置场内运输道路、道路两边排水盲沟、纵向排水沟、料场、准备好照明设施以便夜间施工；场地清理与掘除，在现场确定清理、掘除、拆除范围后按施工规范和设计要求进行清理，土及草皮在较干硬地主要用推土机、人工配合、装载机铲除，自卸车运输弃于指定弃土区.低洼潮湿地方用挖掘机清除，机械无法清除地方用人工挖除，填方路基用地范围内垃圾、有机物残渣及原地面以下至少200mm内草皮、树根、农作物根系和表土予以清除并符合振冲碎石桩桩顶标高；测量放样及布桩：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，测量地面整平后标高，做好排水系统，保证排水通道畅通；根据图纸要求布桩原则进行布桩并绘制测量放线图，交与监理及项目部复核后进行测量放样，每个桩位均作标志，编制桩号；进行施工技术交底.在施工各项准备工作完成后施工前由技术负责人根据设计要求向全体施工人员进行技术交底.
1.2 材料要求
挤密碎石桩所用碎石应由未风化干净砾石或扎制碎石而成，要求碎石坚硬，压碎值小于32 %，含泥量不大于5%，最大粒徑8cm，大于粒径5cm要求要超过50%，最小粒径2cm.
2 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，在砂质土地基中：由外缘或两侧向中间进行且隔行施打，相邻两根桩必须采用跳跃间打；在淤泥质粘土地基中：宜从中间向外围逐行或隔行施打，每根桩的碎石灌注量不小于0. 24m3/m，具体成桩工艺如下.
2.1 清理整平施工场地，进行桩位放样
轴线放样：根据业主提供的控制点及设计图纸，由专业测量人员测放出中桩，并加以妥善保护.测放桩位：放线定位严格遵守《工程测量规范》中有关桩基施工的规定.定位与打桩间隔不超过24h，施工过程中注意防止破坏标识引起桩位不准并随时复核，对因挤土作用引起桩位偏差，及时调整.
2.2 桩机就位
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.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符合设计桩长；设置二次投料口；在桩位处铺设少量碎石.
2.3 启动振动锤工作
将桩管下到设计深度，每下沉0.5m留振30S，稍提升桩管使桩尖打开.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.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，有专人负责碎石灌入量以防超灌或少灌.拔管前先振动1min后边振动边拔管，每提升0.5-1m导管应反插30cm，留振10-20s，如此反复直至全管拔出，拔管速度为1-2m/min，根据单桩设计碎石用量确定第一次投料成桩长度，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.继续边拔管边振动至拔出地面.提升桩管高于地面，停止振动进行孔口投料直至地表.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.孔口加压至前机架抬起，完成一根桩施工.移动桩架至另一孔位，重复以上操作，铺设碎石垫层：振冲碎石桩处理完成后，在桩顶上铺填30cm厚碎石垫层，全部处理范围均采用20t振动压路机重叠轮迹碾压至少二遍.
3 施工质量问题及预防措施
3.1 桩位偏移
在测量放线及设点时发生失误，桩位标志不清晰，桩尖对准桩点时偏差过大是造成桩位偏移原因.预防从测量放线开始，设点工作要严格遵守工程测量规范，桩点标志要清晰准确，经施工监督部门验线后方可施工；施工场地保持平整，桩尖对准桩点时要准确、可靠，偏差不得超过20mm；沉管时桩管必须保持垂直，如遇地下障碍物及时予以清除后才可继续施工.
3.2 缩径
主要是由于地基岩层中有岩性软弱且不稳定的粘性土，在沉管时向四周被挤压，当拔管时由于应力释放，土层向桩孔内挤出造成缩径现象.在施工过程中如果拔管提升速度过快，超过桩管内混凝土下沉速度时可以造成缩径.预防措施，轻微缩径地段，可采用提高混凝土稠度、减缓拔管速度或断续停拔桩管、增加振捣时间等方法，增加混凝土强度和稳定性；严重缩径地段采用局部复打法施工，即在缩径段上部进行复打，先灌注混凝土或粗碎石，然后再次全孔复打成桩，复打深度必须超过缩径部位1 m以上；拔管提升时必须边振边拔，均匀提升，不得停振拔管并严格控制拔管速度；采用复打灌注桩认真分析研究工程地质条件，复打灌注桩，一般适用岩性较均匀的粘性土地基，如夹有坚硬的砂层或砾石层时可在硬层上部或下部进行局部复打，一般不宜采用全孔复打灌注桩.
3.3 断桩
在拔管和灌注混凝土时，由于操作不当，拔管速度过快，与桩管内混凝土的下沉速度不协调而造成断桩.混凝土坍落度过小造成堵塞，粗骨料粒径过大造成堵塞产生断桩.因灌注量不足未达到设计标高时，为接桩直接向孔内倒入混凝土也容易造成断桩.预防措施，保持桩管内壁光洁，有障碍物应及时清除；混凝土有较好流动性和稳定性，坍落度宜采用6-8cm，粗骨料最大粒径不宜超过30mm；严格控制拔管提升速度，对一般土层宜为1.2-1.5m/min，在软弱土层及软硬土层交界处应控制在0.8-1.0m/min.管端接近地表层或人工填土中宜0.5-0.8m/min，要边振边拔管；如因灌注量不足需要补加混凝土时，必须采用导管插入混凝土中，通过导管进行灌注并加以振捣，严禁直接向桩孔内倒混凝土.
3.4 混凝土离析
由于混凝土搅拌时间不足、和易性差或坍落度过大易造成离析现象.施工过程中桩管过长，管径过粗造成离析现象.预防措施桩管内灌入混凝土时在底部先填以1-3 m减半石混凝土，提高拌合物粘和性和稳定性；混凝土有适宜流动性和稳定性，流动性过大易产生离析，流动性过小易于堵塞.
3.5 桩身夹泥
砂、石材料质量低劣，或由于操作不当进行反插作业，桩管将孔壁土层刮入管内造成桩身夹泥.预防措施严格砂、石材料的质量管理，避免使用含泥量过大砂、石材料，如发现在砂、石材料中含泥量过高或含泥块时须经过筛选后方可使用；如无特殊措施，一般不宜采用反插法作业.
4 结论
本文通过对沈阳四环路基工程振动沉管碎石桩施工进行分析，在施工中由于经验不足，操作不当所造成需要在管理上、操作技术上不断加以提高和完善，以预防为主，综合治理，认真推行全面质量管理，各种施工质量问题是可以得到解决.
参考文献
[1] 沈保汉.沉管灌注桩施工技术的发展[M].北京：中国建筑工业出版社， 200l.
[2] 舒翔，刘利民.钻孔灌注桩承载力的成孔效应.建筑技术，2003（3）：l85.
[3] 桩基工程手册.北京：中国建筑工业出版社，l995.