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【摘 要】 用振动沉管挤密碎石桩加固地基主要是通过在地基中形成密实桩体和挤密作用，与原地基构成复合地基，从而达到提高地基承载力减少沉降和不均匀沉降的作用。其特点是技术可靠、机具设备简单、操作技术易于掌握，可节省三材、加快施工速度节约投资。
【关键词】 振动沉管挤密碎石桩；地基承载力
一.工程概况：
京沪高速公路（天津段）二期工程起自天津西青区大柳滩，接京沪高速公路天津段一期工程，在施工中，在部分填方路段经清表后发现其原土质为亚粘土，含水量在27%～55.7%之间，为典型的过湿软基土，基底无法压实。因此软土覆盖厚度大于3米地段采用振动沉管挤密碎石桩加固软土地基。
二.振动沉管挤密碎石桩原理及特点
用振动沉管挤密碎石桩加固地基主要是通过在地基中形成密實桩体和挤密作用，与原地基构成复合地基，从而达到提高地基承载力减少沉降和不均匀沉降的作用。其特点是技术可靠、机具设备简单、操作技术易于掌握，可节省三材、加快施工速度节约投资。振动沉管挤密碎石桩具有良好的透水性，可加速地基固结，使地基承载力提高1.2～1.3倍。
三.振动沉管挤密碎石桩施工技术
（一）施工工艺流程：
正式施工前首先对原地面进行清表，然后基底压实。对地面起伏较大段回填普通土进行基面找平并碾压达到要求压实度，形成与路面相同坡度的人字坡，其上铺设一层50cm厚度的碎石垫层，以利于碎石桩施工时的排水。其主要施工步骤为：整平原地面-----振冲器就位对中-----成孔-----清孔-----加料振密-----关机停水-----振冲器移位。
1、先进行桩位测放，测量人员测量放出中心线及边线控制桩，并做好控制桩保护，标示桩点里程，根据桩位平面布置图，用钢尺布桩，布桩误差控制在5cm内。
2、机具定位：将打桩机就位，合拢合瓣桩尖，将管桩向下垂直，使桩尖对准桩位标记，继续向下垂移桩管使桩尖入土。调整桩机搭架，使沉管与地面基本垂直，竖直度一般控制在1%以内。
3、沉管达到设计深度后，进行碎石灌注作业，将碎石由加料口注入桩管内，灌入量按桩身理论方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1.3，损耗为3%。避免先期大后期小的不良现象，以增加桩的均匀性。
4、桩身拔管：碎石桩施工过程中应安排专人负责碎石灌入量防止超灌或少灌。当管内灌入碎石高度大于1/3管长，方可进行拔管，拔管时应先振动5～10s后开始拔管，边振边拔，每拔高度0.5～1.0m停振，如此反复直至全管拔出。拔管速度要均匀，平均速度控制在0.8m/min。
5、拔管成桩：振动沉管碎石桩的拔管作业与沉管灌注桩作业相同，其程序为：
灌料后原位振动→振动拔管→振动反插→振动拔管→再次灌料→第二次振动。以此为循环周期直至到设计桩顶标高完成一根桩施工作业（反插次数及反插深度均应满足桩身设计，横截面积为控制依据）。
五、施工质量控制
振冲施工过程可以通过填料量、密实电流和留振时间三个参数来控制，振冲碎石桩的质量是以振冲器振动时的工作电流达到规定值为控制标准。
1、骨料级配要符合设计规范要求，不合格骨料严禁使用。碎石块（粒径20-80mm）以及采用石场的石硝，通过试验确定出最佳级配，一般经级配后碎石料干重度γ=18.7KN/m3。保证每孔填料量，并做好填料现场记录。严格控制振动挤密次数及电动机功率。进行必要的成桩检查。在试打及工程桩每100根抽查1～2根，检查桩体是否成型完整，扩径是否满足要求。最后进行荷载试验，以便最后确定路基处理效果。
2、大面积施工前按设计要求或不少于5根做成桩实验，考查设备能力是否满足设计沉桩速度及碎石桩密实情况。试桩过程应认真仔细记录桩的深度、留振时间、振动电流变化、用料量，以确定桩体的密实度。
3、正式施工中要严格按成桩试验确定的工艺参数施工。做好电流量、留振时间、用料量三者的控制。在某一深度的电流量达到密实电流时，认为该深度的桩体已经振密；如果达不到密实电流，则应再加料振密。
4、施工过程密切观察地质变化情况及时适当调整，若地质情况变化较大及时联系设计。
5、水压视土质及其强度而定，本案中软土强度低，水压不宜过大。成孔时水压宜大，制桩振密时水压宜小。水量要充足，使孔内充满水，防止塌孔。
6、严格控制电压的稳定，控制在（380+2）V。
7、振冲器在固定深度位置的停留时间宜为10s～20s。
8、为防止发生“断桩”和“缩径”施工应连续，原则上填料应按“少食多餐”、勤加料，每次加料高度一般控制在0.5m～1m桩长量左右，不宜一次加料过量。
9、路基填筑施工前应根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002进行复合地基承载试验，复合地基承载力必须达到150Kpa以上。
10.具体检查项目及规定
综上所述，用振动沉管挤密碎石桩加固地基主要是通过在地基中形成密实桩体和挤密作用，与原地基构成复合地基，从而达到提高地基承载力减少沉降和不均匀沉降的作用。其特点是技术可靠、机具设备简单、操作技术易于掌握，可节省三材、加快施工速度节约投资。振动沉管挤密碎石桩具有良好的透水性，可加速地基固结，有效提高地基承载力提。
【关键词】 振动沉管挤密碎石桩；地基承载力
一.工程概况：
京沪高速公路（天津段）二期工程起自天津西青区大柳滩，接京沪高速公路天津段一期工程，在施工中，在部分填方路段经清表后发现其原土质为亚粘土，含水量在27%～55.7%之间，为典型的过湿软基土，基底无法压实。因此软土覆盖厚度大于3米地段采用振动沉管挤密碎石桩加固软土地基。
二.振动沉管挤密碎石桩原理及特点
用振动沉管挤密碎石桩加固地基主要是通过在地基中形成密實桩体和挤密作用，与原地基构成复合地基，从而达到提高地基承载力减少沉降和不均匀沉降的作用。其特点是技术可靠、机具设备简单、操作技术易于掌握，可节省三材、加快施工速度节约投资。振动沉管挤密碎石桩具有良好的透水性，可加速地基固结，使地基承载力提高1.2～1.3倍。
三.振动沉管挤密碎石桩施工技术
（一）施工工艺流程：
正式施工前首先对原地面进行清表，然后基底压实。对地面起伏较大段回填普通土进行基面找平并碾压达到要求压实度，形成与路面相同坡度的人字坡，其上铺设一层50cm厚度的碎石垫层，以利于碎石桩施工时的排水。其主要施工步骤为：整平原地面-----振冲器就位对中-----成孔-----清孔-----加料振密-----关机停水-----振冲器移位。
1、先进行桩位测放，测量人员测量放出中心线及边线控制桩，并做好控制桩保护，标示桩点里程，根据桩位平面布置图，用钢尺布桩，布桩误差控制在5cm内。
2、机具定位：将打桩机就位，合拢合瓣桩尖，将管桩向下垂直，使桩尖对准桩位标记，继续向下垂移桩管使桩尖入土。调整桩机搭架，使沉管与地面基本垂直，竖直度一般控制在1%以内。
3、沉管达到设计深度后，进行碎石灌注作业，将碎石由加料口注入桩管内，灌入量按桩身理论方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1.3，损耗为3%。避免先期大后期小的不良现象，以增加桩的均匀性。
4、桩身拔管：碎石桩施工过程中应安排专人负责碎石灌入量防止超灌或少灌。当管内灌入碎石高度大于1/3管长，方可进行拔管，拔管时应先振动5～10s后开始拔管，边振边拔，每拔高度0.5～1.0m停振，如此反复直至全管拔出。拔管速度要均匀，平均速度控制在0.8m/min。
5、拔管成桩：振动沉管碎石桩的拔管作业与沉管灌注桩作业相同，其程序为：
灌料后原位振动→振动拔管→振动反插→振动拔管→再次灌料→第二次振动。以此为循环周期直至到设计桩顶标高完成一根桩施工作业（反插次数及反插深度均应满足桩身设计，横截面积为控制依据）。
五、施工质量控制
振冲施工过程可以通过填料量、密实电流和留振时间三个参数来控制，振冲碎石桩的质量是以振冲器振动时的工作电流达到规定值为控制标准。
1、骨料级配要符合设计规范要求，不合格骨料严禁使用。碎石块（粒径20-80mm）以及采用石场的石硝，通过试验确定出最佳级配，一般经级配后碎石料干重度γ=18.7KN/m3。保证每孔填料量，并做好填料现场记录。严格控制振动挤密次数及电动机功率。进行必要的成桩检查。在试打及工程桩每100根抽查1～2根，检查桩体是否成型完整，扩径是否满足要求。最后进行荷载试验，以便最后确定路基处理效果。
2、大面积施工前按设计要求或不少于5根做成桩实验，考查设备能力是否满足设计沉桩速度及碎石桩密实情况。试桩过程应认真仔细记录桩的深度、留振时间、振动电流变化、用料量，以确定桩体的密实度。
3、正式施工中要严格按成桩试验确定的工艺参数施工。做好电流量、留振时间、用料量三者的控制。在某一深度的电流量达到密实电流时，认为该深度的桩体已经振密；如果达不到密实电流，则应再加料振密。
4、施工过程密切观察地质变化情况及时适当调整，若地质情况变化较大及时联系设计。
5、水压视土质及其强度而定，本案中软土强度低，水压不宜过大。成孔时水压宜大，制桩振密时水压宜小。水量要充足，使孔内充满水，防止塌孔。
6、严格控制电压的稳定，控制在（380+2）V。
7、振冲器在固定深度位置的停留时间宜为10s～20s。
8、为防止发生“断桩”和“缩径”施工应连续，原则上填料应按“少食多餐”、勤加料，每次加料高度一般控制在0.5m～1m桩长量左右，不宜一次加料过量。
9、路基填筑施工前应根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002进行复合地基承载试验，复合地基承载力必须达到150Kpa以上。
10.具体检查项目及规定
综上所述，用振动沉管挤密碎石桩加固地基主要是通过在地基中形成密实桩体和挤密作用，与原地基构成复合地基，从而达到提高地基承载力减少沉降和不均匀沉降的作用。其特点是技术可靠、机具设备简单、操作技术易于掌握，可节省三材、加快施工速度节约投资。振动沉管挤密碎石桩具有良好的透水性，可加速地基固结，有效提高地基承载力提。