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[摘 要]结合新铁高速公路工程探讨了碎石桩处理软土地基的施工工艺与注意事项、施工过程的质量控制。
[关键词]碎石桩 软土地基 施工工艺 注意事项 质量控制
中图分类号：U416.1 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2013）22-0079-01
所谓碎石桩是一种利用振动荷载预沉导管，通过桩管灌入碎石，在振、挤、压作用下形成较大密度的碎石桩，由于它克服了振冲法的严重缺陷，得到广泛的应用。碎石桩处理软土地基不仅效果好、速度快，而且节省工程造价、适用性广。随着施工工艺的日益成熟，碎石桩必然会在更多的工程建设中得到应用。下面结合工程实际对碎石桩处理公路软土地基施工工艺与注意事项、施工过程的质量控制进行探讨。
一、材料要求
1、碎石垫层填料
碎石填料不得利用强风化岩石及浸水后易崩解的软质岩，如泥灰岩、页岩。满足含土量≤5%，最大颗粒≤15cm，压碎值≤25%。
2、碎石桩填料
填料由未风化的干净砾石或轧制碎石而成，具有足够的强度和耐磨耗性，其颗粒形状应具有棱角，不得掺有软质和其它杂质，粒径20mm～50mm，含泥量小于10%。
二、施工工艺要求及注意事项
1、成桩试验要求
大面积开始施工前，必须进行成桩试验，以验证设计参数，确定施工控制参数。施工控制参数包括：密实电流、供水压力、供水量、填料量、孔底留振时间、振冲点位置、振冲器施工参数等。
（1）成桩试验数量不少于5根。设置试验桩时，需认真仔细地记录桩的贯入时间和深度、冲水量和水压、压入的碎石量和电流的变化等，以确定桩体在密实状态下的各项指标，以此作为施工碎石桩的控制指标。
（2）试验桩施工完毕后，需对其中的3根试验桩进行标准贯入试验，并对其中的2根进行荷载试验，以检验施工设备和方法是否符合设计及规范的要求。
（3）若一次试验不成功，需改装或更换设备，改变施工方法，进行两次或多次试桩工序，直到5根桩全部符合要求。
2、单桩施工工艺
碎石桩单桩施工顺序按以下程序进行：
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。施工工艺要求如下：
（1）定位。起吊振冲器，对准桩位，检查水压、电压和振冲器的空载电流是否正常。
（2）成孔。打开水源，启动振冲器，使其在压力水冲击作用和振动作用下贯入地层至设计深度。水压可用200～600kPa，水量可用200～400L/min，造孔速度0.5～2.0m/min。记录振冲器经各深度的水压、电流和留振时间。
（3）清孔。成孔后，为排出孔内稠浆，振冲器在孔底停留约1min，借助压力水将泥浆排出。
（4）制桩。根据加固地基土的性质，选择合适的填料方式，孔壁容易坍塌的软粘土地基中，不宜使用连续加料的施工方法。每次填料数量根据土质条件而定，每次填料高度不应大于50cm，填料量在0.15m3～0.5m3，将振冲器沉至填料中进行振实。当振冲器工作电流达到密实电流时迅速提起，再继续加料、振密，如此反复直至孔口。
（5）重复以上步骤，自下而上逐段制作桩体直至孔口，记录各段深度的填料量、最终电流值和留振时间，并要符合设计及规范规定。
（6）关机停水。振冲器完成一根碎石桩后，即关机停水，移位至下一桩位施工。
以上施工参数数据需根据成桩试验确定最终采用值。
3、施工注意事项
（1）施工场地上需事先开挖排泥水沟系，将成桩过程产生的泥水集中引入沉淀池。定期将沉淀池底部的厚泥浆挖出运送至预先安排的存放地点。
（2）碎石桩施工时应先清除表土，整平场地，铺设一层40cm碎石，然后按要求施打碎石桩，再铺设30cm碎石。
（3）桩的施工次序一般是“由里向外”或“一边推向另一边”，有利于挤走部分软土。对抗剪强度很低的粘性土地基，可采用间隔跳打的方式施工，以减少制桩时对原土的扰动。
（4）造孔时遇到软粘土时，采用“先护壁，后制桩”的施工方法：即在振冲开孔达到第一层软弱层时，加适量填料进行初步挤振，将填料挤到软弱层周围，以加固孔壁，再用同样的方法处理第二层，然后继续往下，直到设计的加固深度。孔壁保护好后再按常规方式制桩。
（5）造孔时，如土层中夹有硬层时，应适当进行扩孔，即在硬层中将振冲器往复上下多次，使孔径增大以便于填料。
（6）填料要“少吃多餐”，通常填料量要大于造孔体积，孔底部分要比樁体其它部分多，以弥补沿途沾在孔壁上的填料。
（7）桩体密度不够时，延长留振时间，增大填料量。每一深度的桩体在未达到规定的密实电流时需继续加料，继续振实，严格防止“断桩”和“颈缩桩”的发生。
（8）桩位偏移超标。避免该问题出现的方法就是应使振冲器对准振位，控制初始下沉速度，保持振冲器悬重状态下沉。
（9）碎石桩处理深度除满足设计长度之外，还要同时满足穿透软土层进入下卧层不小于0.5m的要求。
（10）桩顶部的松散桩体需挖除，或用碾压等方法使之密实，随后铺设并压实垫层。在整个施工过程中，需保证碎石料不被周围土体污染。
三、施工质量控制
1、施工过程质量控制
施工中要检查密实电流、供水压力、供水量、填料量、孔底留振时间、振冲点位置、振冲器施工参数等。
判断时要将密实电流与振冲器瞬时进入石料产生的瞬时电流高峰区别开来，以振冲器留振过程中稳定下来的电流值作为密实电流。以是否达到密实电流来控制留振时间，填料量不能小于设计量。
2、质量检验评定
碎石桩施工质量要符合（表1）规定：
结束语
碎石桩加固软土地基适用性广，尤其适用于多层软弱地基，在桥梁、房建、公路等工程应用也比较多，是一种经济有效的加固措施。通过本文的阐述，希望为同行提供一些借鉴。
[关键词]碎石桩 软土地基 施工工艺 注意事项 质量控制
中图分类号：U416.1 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2013）22-0079-01
所谓碎石桩是一种利用振动荷载预沉导管，通过桩管灌入碎石，在振、挤、压作用下形成较大密度的碎石桩，由于它克服了振冲法的严重缺陷，得到广泛的应用。碎石桩处理软土地基不仅效果好、速度快，而且节省工程造价、适用性广。随着施工工艺的日益成熟，碎石桩必然会在更多的工程建设中得到应用。下面结合工程实际对碎石桩处理公路软土地基施工工艺与注意事项、施工过程的质量控制进行探讨。
一、材料要求
1、碎石垫层填料
碎石填料不得利用强风化岩石及浸水后易崩解的软质岩，如泥灰岩、页岩。满足含土量≤5%，最大颗粒≤15cm，压碎值≤25%。
2、碎石桩填料
填料由未风化的干净砾石或轧制碎石而成，具有足够的强度和耐磨耗性，其颗粒形状应具有棱角，不得掺有软质和其它杂质，粒径20mm～50mm，含泥量小于10%。
二、施工工艺要求及注意事项
1、成桩试验要求
大面积开始施工前，必须进行成桩试验，以验证设计参数，确定施工控制参数。施工控制参数包括：密实电流、供水压力、供水量、填料量、孔底留振时间、振冲点位置、振冲器施工参数等。
（1）成桩试验数量不少于5根。设置试验桩时，需认真仔细地记录桩的贯入时间和深度、冲水量和水压、压入的碎石量和电流的变化等，以确定桩体在密实状态下的各项指标，以此作为施工碎石桩的控制指标。
（2）试验桩施工完毕后，需对其中的3根试验桩进行标准贯入试验，并对其中的2根进行荷载试验，以检验施工设备和方法是否符合设计及规范的要求。
（3）若一次试验不成功，需改装或更换设备，改变施工方法，进行两次或多次试桩工序，直到5根桩全部符合要求。
2、单桩施工工艺
碎石桩单桩施工顺序按以下程序进行：
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。施工工艺要求如下：
（1）定位。起吊振冲器，对准桩位，检查水压、电压和振冲器的空载电流是否正常。
（2）成孔。打开水源，启动振冲器，使其在压力水冲击作用和振动作用下贯入地层至设计深度。水压可用200～600kPa，水量可用200～400L/min，造孔速度0.5～2.0m/min。记录振冲器经各深度的水压、电流和留振时间。
（3）清孔。成孔后，为排出孔内稠浆，振冲器在孔底停留约1min，借助压力水将泥浆排出。
（4）制桩。根据加固地基土的性质，选择合适的填料方式，孔壁容易坍塌的软粘土地基中，不宜使用连续加料的施工方法。每次填料数量根据土质条件而定，每次填料高度不应大于50cm，填料量在0.15m3～0.5m3，将振冲器沉至填料中进行振实。当振冲器工作电流达到密实电流时迅速提起，再继续加料、振密，如此反复直至孔口。
（5）重复以上步骤，自下而上逐段制作桩体直至孔口，记录各段深度的填料量、最终电流值和留振时间，并要符合设计及规范规定。
（6）关机停水。振冲器完成一根碎石桩后，即关机停水，移位至下一桩位施工。
以上施工参数数据需根据成桩试验确定最终采用值。
3、施工注意事项
（1）施工场地上需事先开挖排泥水沟系，将成桩过程产生的泥水集中引入沉淀池。定期将沉淀池底部的厚泥浆挖出运送至预先安排的存放地点。
（2）碎石桩施工时应先清除表土，整平场地，铺设一层40cm碎石，然后按要求施打碎石桩，再铺设30cm碎石。
（3）桩的施工次序一般是“由里向外”或“一边推向另一边”，有利于挤走部分软土。对抗剪强度很低的粘性土地基，可采用间隔跳打的方式施工，以减少制桩时对原土的扰动。
（4）造孔时遇到软粘土时，采用“先护壁，后制桩”的施工方法：即在振冲开孔达到第一层软弱层时，加适量填料进行初步挤振，将填料挤到软弱层周围，以加固孔壁，再用同样的方法处理第二层，然后继续往下，直到设计的加固深度。孔壁保护好后再按常规方式制桩。
（5）造孔时，如土层中夹有硬层时，应适当进行扩孔，即在硬层中将振冲器往复上下多次，使孔径增大以便于填料。
（6）填料要“少吃多餐”，通常填料量要大于造孔体积，孔底部分要比樁体其它部分多，以弥补沿途沾在孔壁上的填料。
（7）桩体密度不够时，延长留振时间，增大填料量。每一深度的桩体在未达到规定的密实电流时需继续加料，继续振实，严格防止“断桩”和“颈缩桩”的发生。
（8）桩位偏移超标。避免该问题出现的方法就是应使振冲器对准振位，控制初始下沉速度，保持振冲器悬重状态下沉。
（9）碎石桩处理深度除满足设计长度之外，还要同时满足穿透软土层进入下卧层不小于0.5m的要求。
（10）桩顶部的松散桩体需挖除，或用碾压等方法使之密实，随后铺设并压实垫层。在整个施工过程中，需保证碎石料不被周围土体污染。
三、施工质量控制
1、施工过程质量控制
施工中要检查密实电流、供水压力、供水量、填料量、孔底留振时间、振冲点位置、振冲器施工参数等。
判断时要将密实电流与振冲器瞬时进入石料产生的瞬时电流高峰区别开来，以振冲器留振过程中稳定下来的电流值作为密实电流。以是否达到密实电流来控制留振时间，填料量不能小于设计量。
2、质量检验评定
碎石桩施工质量要符合（表1）规定：
结束语
碎石桩加固软土地基适用性广，尤其适用于多层软弱地基，在桥梁、房建、公路等工程应用也比较多，是一种经济有效的加固措施。通过本文的阐述，希望为同行提供一些借鉴。