振动沉管碎石桩施工作业指导书

1、1、 0 工程概况本工程振冲碎石桩桩径0.8m，间距1.52.0m，桩长为12m14m，正三角形布置，桩顶设0.3m厚的碎石垫层，处理桩号为：k43+916.03k45+100长112.652m。共分三个区，其中区桩长14m间距1.5m,区桩长12m,间距1.8m,区桩长12m,间距2.0m.2、0 施工总体设想碎石桩总长29456m，施工拟投入4套振冲桩机同时进行，计划一个月内完成，其施工顺序沿着道路的前进方向平行流水施工。碎石材料水运至，堆放于河堤边，以载重汽车运至施工现场。3、0施工方案3、1施工准备1）、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的标高，

2、施工时根据“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。2）、布置场内运输道路、道路两边的排水盲沟、纵向排水沟、料场、沉淀池及清水池，准备好照明设施以便夜间施工。3）、场地清理与掘除：在现场确定清理、掘除、拆除的范围后，按施工规范和设计要求进行清理。a、土及草皮在较干硬的地主要用推土机、人工配合、装载机铲除，自卸车运输弃于指定弃土区。低洼潮湿的地方主要用挖掘机清除，机械无法清除的地方则用人工挖除。b、填方路基用地范围内的垃圾、有机物残渣及原地面以下至少200mm内的草皮、树根、农作物的根系和表土予以清除，并符合振冲碎石桩桩顶标高。4）、测量放样及布桩。根据图纸要求的布桩原则

3、进行布桩，并绘制测量放线图，交与监理及设计单位复核后，方进行测量放样，每个桩位均以钢钎作标志，编制桩号。5）、正式施工前，每个机组和各个地质状况不同的场地进行现场成桩试验，试验的桩数不小于5根，以取得满足设计要求所需的施工机具、施工工艺和技术参数，以此作为正式施工的依据。6）、进行施工技术交底。在施工的各项准备工作完成后，施工前由技术负责人根据试桩结果及设计要求向全体施工人员进行技术交底。1前 言 碎石桩复合地基是处理软土地基的一种迅速而有效的方法。但是，建筑地基处理技术规范（jgj7991）第六章第一节第6.1.1条 “振冲置换法适用于不排水抗剪强度不小于20kpa的粘性土、粉土、饱和黄土和

4、人工填土等地基。”，其他教科书等也认为振冲碎石桩不适应于不排水抗剪强度低于20kpa的软粘土中。 本文详细介绍了汕头市某厂房内地坪成功采用振冲碎石桩的设计及施工方法，并结合广州地区近年来振冲碎石桩工程设计与施工实例进行技术评价，说明在不排水抗剪强度低于20kpa的软土地基完全可采用振冲碎石桩进行处理，关键是施工中应认真执行有关设计施工操作规范，并进行必要的经济分析，以确定最优处理方案。2某厂房内地坪振冲碎石桩设计实例2.1工程概况 汕头市某厂房内地坪用来承放高精密度机械设备，承载力要求仅为50kpa，但该机械设备对不均匀沉降非常敏感，初步设计采用架空地坪，即地坪与桩承台连为一体。可是架空地坪造

5、价太高且对机械设备的后期改良不利。应业主邀请，笔者建议采用振冲碎石桩复合地基进行处理，并就振冲碎石桩复合地基有关计算和施工参数进行了设计。共完成了振冲碎石桩3470根，39558米，填料量37185m3，碎石垫层约5000m3。2.2 场地土层情况场地土层自上而下为素填土、耕作土；淤泥：底面埋深为-12.56-10.26,=15.9kn/m3,十字板抗剪强度多为1013kpa，fk=40 kpa；粗砂：平均厚4.9m，20.2 kn/m3,fk=220 kpa；淤泥：平均厚16.5m，=16.4 kn/m3, fk=50 kpa；粉质粘土：平均厚3.0m，18.5 kn/m3,fk=110 k

6、pa。 场地地下水位高（0.00），处理对象为上部淤泥。粗砂具一定厚度，且承载能力高，可作一般桩基持力层，但下卧淤泥厚度大且强度低应对其作承载力和变形验算。2.3设计计算2.3.1确定加固范围及复合地基承载力 加固范围取桩承台内88m 范围，设计布桩14根，桩径1.0m，三角形布桩，桩距2.50m,，行距2.20m，素填土及耕作土视作淤泥看待，加固深度11.4m至粗砂层顶面，桩顶铺设30cm碎石垫层。由fspk=1+m(n-1)fsk，m=d2/de2=0.14，fsk40kpa ，n取4，计算得：fspk=56.8kpa。2.3.2计算假设 a)加固深度内全部为淤泥，地基土为各向同性；b)承

7、台内88m 地坪范围等效为矩形面积上均布荷载作用下的刚性基础；c)桩长达硬层；d)无相邻荷载影响。2.3.3地基受压层计算深度 按建筑地基基础设计规范（gbj789）计算，zn=b(2.50.4inb)=8(2.50.4in8)=13.4m。2.3.4地基土自重应力计算 cz1 = (15.910) 11.4=67.26kpacz2 =(20.210)(13.411.4)+cz1 =87.7 kpa 2.3.5附加应力计算 z0=50kpa l/b=1,z/b=3.35，查规范附表101得ac0.037 z1= 4ac0=40.03750=7.4kpa2.3.6下卧层承载力及变形验算 z1+c

8、z2=87.7+7.4=95.1kpa 粗砂平均厚为4.9m，fk=220kpa95.1kpa，且z1=7.40.1cz2=8.77kpa。对于软土，基础底面中心o点下深度z处的附加应力z等于同一深度z处的自重应力cz的0.1倍时，此深度即为地基受压深度zn，说明粗砂具足够强度，zn=13.4m也符合变形计算深度要求。2.3.7基础中点下天然地基沉降量s 粗砂变形可忽略不计，假定计算深度范围内全部为淤泥。规范公式简化为： s=spo(z1 a1)/es1 s沉降计算经验系数，由es查表得； po基底面处的附加应力，取50kpa； z1为13.4m； a1查范附录十:附表10-2“矩形面积上均布

9、荷载作用下角点的平均附加应力系数 a”,按应力叠加原理l/b=4/41.0，z1/b=13.4/4=3.35，查表得 a=0.12695，a1=4 a=0.508。 es11.74mpa； esai /(ai/ esi), a1= z1 (a0 + a1)/2 , a2= (z2 z1)(a1 + a2)/2，因为加固范围内全部为淤泥，故eses11.74mpa。查表内插得s1.45, 计算：s=283.6mm2.3.8复合地基总沉降量（沉降折减法） ssps 为沉降折减系数，01，1/1+m(n-1),m为置换率 ，n为桩土应力比； s为天然地基沉降总量； ssp为复合地基总沉降量。 计算得

10、：0.70。 ssps =0.70283.6=198.5mm2.3.9复合地基沉降稳定时间 振冲碎石桩复合地基变形的组成包括桩体自身沉降和桩间土的变形两部分。桩体自身沉降是以桩柱体在荷载作用下的压胀变形为主，对于桩间土的变形则是以压缩变形为主。本工程设计复合地基置换率为0.14，即压胀变形忽略不计，因此，变形可近似由桩顶变形和桩间土表面变形构成。 施工期间车辆碾压、桩顶碎石垫层施工的碾压作用和后继填土施工时的碾压作用、以及依靠垫层的流动补偿性，桩顶变形和桩间土表面变形能在施工期间迅速均匀地进行。经测试结果表明，软土在施工30天后排水固结完成，强度得到恢复，故振冲碎石桩复合地基一般在地基处理完后

11、的30天即可完成80沉降，剩下20的沉降在加载后桩间土强度改善过程中完成（约三个月），半年后沉降趋于稳定。2.4设计要求2.4.1设计控制标准 a)据填土荷载及机械荷载要求，复合地基承载力标准值不小于 50kpa。 b)根据机械设备的工艺要求,工后沉降控制在2530mm,且不出现差异沉降。2.4.2振冲碎石桩技术要求 a)按内地坪单元布桩，单元规格为85008500、85009000和90009000三种，每个单元布桩14根。桩径1000，桩距2.50m，行距2.20m，桩长以达相对硬层粗砂层为准，平均长11.4m。 b)碎石桩施工采用zcq-30型振冲器，施工后桩顶铺设碎石垫层，厚度为30c

12、m。 c)碎石材料采用未风化3080cm碎石，含泥量不大于5。 d)内地坪处理范围外加一排护桩，距外轴线2.0m布桩，护桩桩径1000，桩距3.0m。 e)密实电流暂定为4550a，留振时间1015s，具体施工参数经试桩后确定。 f)其他项目参照有关规范、规程。2.4.3设计检测方法 a)复合地基承载力标准值采用单桩复合地基载荷试验确定，试验按建筑地基处理技术规范（jgj7991）附录一“复合地基载荷试验要点”进行。 b)埋设沉降观测杆和位移观测桩，振冲碎石桩施工完后进行观测。观测时间为一年，并根据观测资料的分析，预测后期沉降和最终沉降。2.4.4施工注意事项 a)施工前应平整场地，铲除杂草等

13、，为方便施工，应先铺设50cm厚中砂垫层，施工平面不得低于地下水位。 b)振冲碎石桩施工水压不小于500kpa，水量不小于30m3/h。 c)施工顺序按“由外到里、两边往中间”的原则同时推进施工。 d)单位填料量不少于理论填料量，扩散系数按1.2计，即0.7851.20.94 m3，保证复合地基置换率。 e)有关碎石桩施工允许偏差还应符合公路软土地基路堤设计与施工技术规范（jtj01796）中相关规定。2.5试 桩 桩长为11.0m，施工密实电流4550a，留振时间10s，单桩耗碎石13.5 m3，单位填料量约1.23m3/m，说明施工参数与设计桩径相匹配。最后由设计、监理、质监、施工单位及业

14、主共同确定按原设计参数即：密实电流4550a，留振时间1015s进行大面积施工。2.6处理效果2.6.1 施工监测在施工过程中，笔者使用了广东有色地勘局九三二队曹志明等研制的dc-3振冲监测系统（一种带数字分析模型的施工监控与分析系统）对成孔与制桩进行全程监控，重点监测振冲三要素：密实电流、留振时间和填料量。其中填料量计算方法采用每个振密段长（0.5m）对应的成孔电流、密实电流和施工时间（该段成孔时间与振密制桩时间）联立方程求解所得，对比人工记录的填料量和总体耗填料量，误差较小。将收集的数据按施工位置平均分四组，再从这四组数据中随机抽样另组成一组数据，对此五组数据进行综合分析，成果包括施工电流

15、变化特征曲线、施工状态分析和处理效果评述等。五组数据表明，振冲三要素基本一致（达到设计要求），平均桩径115，场地整体施工状况较为均一，处理效果良好。三要素统计结果见表1：表1 dc-3 振冲三要素统计数据分析结果 要素组号平均密实电流i（a）平均留振时间s（s）每米填料量（m3）150121.0247141.2350100.92443121.0555 施工要点： 饱和软土地基上施工振冲碎石桩，主要难点是成孔质量问题和成桩时电流及留振时间难以达到设计要求，这都要在施工中采取有效的工艺措施来解决，主要方法有：（1）成孔：成孔速度宜慢，振冲器在成孔过程中应保持悬垂状态，保证孔壁

16、的完整和孔的垂直度；成孔时水压不宜小于500kpa，水量不小于30m3/h ，保证孔内淤泥及其团块返出地面，保证填料的畅顺，提高施工功效，还能保证桩体的排水固结作用不因桩体含泥量大而影响。为进一步保证成孔质量，终孔后必须进行清孔1-2遍。（2）成桩：成桩时电流及留振时间难以达到设计要求，主要原因是碎石难以充分地到达预定位置。为解决这些问题，除成孔质量要保证外，在成桩时还要根据不同的地质条件，采取不同的成桩工艺。饱和软土中主要解决填料工艺问题，规范要求采用“间断填料法”，但在实际施工中，我们都采用“综合填料法”，即在成桩过程中根据实际情况，有时采用“间断填料法”，有时采用“不间断填料法”，更多的

17、是综合此两种方法，让振冲器在孔内不停地上、下串动进行填料、振密和留振。此法能避免饱和软土振冲碎石桩施工常见的“卡管”和“断桩”现象，保证桩体连续性和密实度。（3）成桩过程中还应注意密实电流和瞬间电流的区别，留振时间应是“在稳定密实电流下的持续时间。”2.6.3 检测结果复合地基承载力标准值采用单桩复合地基载荷试验确定，按建筑地基处理技术规范（jgj79-91）中有关规定进行，根据碎石垫层在振冲碎石桩复合地基中的作用，要求试验直接在碎石垫层上进行。本工程共检测4根桩，检测结果见表2：表2 试验结果汇总表试验序号试验点号复合地基承载力设计值fspk(kpa)极限承载力qu(kpa)大沉降 (mm)

18、残余沉降 量(mm)fspk对应沉降量(mm) 12a-95010014.329.376.81 21n-65010012.578.985.72 313j-5501006.643.442.50 4 17c-65010011.986.664.32 结果表明，总沉降量小，fspk对应的沉降量极小（平均4.83mm），回弹率37.5%，qs曲线平缓， slgt 曲线呈平行规则排列，复合地基承载力标准值50kpa，完全符合设计标准和满足工程要求。 该厂房地坪处理后，经一年的沉降观测，沉降在施工完后的三个月就已趋于稳定，总沉降量较小（平均为151mm,小于设计计算量），各观测点沉降较均匀。 说明经振冲碎石

19、桩处理后，沉降能很快完成，总沉降量较小，且无差异沉降。比设计预期效果还要好。2、 振冲挤密碎石桩施工工艺一、 振冲碎石桩的施工原理振冲碎石桩是以振动沉管方式挤土造孔，分层填加桩料并振实成桩，其加固机理为对土进行置换及机密，促进排水固结从而提高复合地基的承载力。二、 振冲碎石桩的适用范围本法常应用于软弱地基的加固，堤坝边坡的加固及消除可液化土的液化性，消除湿陷性黄土的湿陷性，适用于砂土、粉土、粘性土、淤泥质土、有机质土、黄土等。可达桩长1928m,桩径0.40.6米，且对于环境无污染，其主要优点是造价较低、进度较快，加固效果好，适用范围广等。因而被广泛应用。三、 施工工艺 1.1技术交底施工前，

20、现场技术员应向工段和班组长进行书面技术交底，内容包括施工方法、技术资料、质量与安全措施等。 1.2准备工作 1.清理平整场地：夯实回填素土至地面，消除高空和地面障碍物；在施工中如果地基液化严重，碎石桩机倾斜或下陷，可在原地面铺40cm碎石确保桩机平衡，在施工完毕后及时清除。 2.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，测量整平后的标高，做好排水系统，保证排水通道的畅通； 3.按设计文件桩间距及形式绘制碎石桩施工平面图，按桩位图准确放出桩位并编号，桩间距允许差为150mm； 4.技术要求：施工时要求土层十字板抗剪强度大于10kpa。复合地基承载力标准值不小于涵洞及箱通对地基承

21、载力的要求值，要求桥台基础地基承载力达到220kpa以上并全部消除地基土的液化 1.3试桩 碎石桩施工前，应根据现场的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，试桩的数量一般宜为79根，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。本段设计桩长10m，实体桩长9.6m。 2. 掌握满足设计要求和各种技术参数，如振动频率、留振时间、反插深度、桩管提升高度和速度、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

22、求。 5. 检测桩身的质量是否能达到设计要求。 1.4施工方法碎石桩采用振动沉拔桩机振动成桩法施工，施工顺序采用围幕法，先打外围桩再打内圈桩，并由外缘向中心推进，具体成桩工艺如下： 1 清理整平施工场地，铺筑垫层，进行桩位放样。 .3、 路基施工场地清理施工前调查施工范围内地下现况管线，与新建建筑物有无矛盾，如有矛盾及时处理，然后进行碎石桩施工。振冲碎石桩施工本标段两端为高填方路基。为防止今后路面产生不均匀沉降，在桥两端25m范围内采取振冲碎石桩加固基础。施工工艺：根据设计要求采用75kw振冲器及配套工具根据建设单位提供的轴线，按图纸测放桩位；组装好振冲器后，接通水源电源；调试设备,校核各项技

23、术参数,以确定设备处于良好运行状态；施工机具人员就位，吊车起吊振冲器对准桩位；造孔：开动高压水泵冲水，启动自动控制系统，待振冲器运转正常后，使振冲器徐徐贯入土中，振冲器下降速率控制在0.5-2.0m/min；清孔：造孔结束后，将振冲器提出孔口，再以较快速度从原孔贯入，使桩孔畅通，为了便于填料加密，可将振冲器提升2-3次；填料加密：向孔内倾倒部分石料压底，然后用振冲器反插至设计标高后上提30-50cm，待达到加密电流和留振时间后，可依次向上分段加密，加密段长度应符合设计要求，控制在30-50cm；重复上一步骤，自下而上加密，直至孔口；关闭振冲器，关闭水泵，单根制桩结束；施工顺序整个工作面采用排打

24、推进法施工，即始终保持机械设备在制桩完毕场地行走，以利于桩头和灰面密实度。施工控制参数施工中每根桩都要做好记录,水压、电流、填料量等各项参数每2m记录一次造孔:对桩偏差不大于50mm;造孔深度与设计桩底标高允许偏差200mm;水压控制在0.15-0.6mpa(硬层段采用大水压);电流最大为150a;加密:加密电流 80a加密段长度 30-50cm留振时间 10s加密水压 0.15mpa,硬层段0.3mpa实际施工桩深与设计深度的允许偏差不大于50cm石料:含泥量不大于5%粒径30-100mm,最大粒径不大于150mm无风化,有良好级配的新鲜碎石质量跟踪检测根据工程需要在施工过程中同步进行跟踪检

25、测，及时检验已完成碎石桩及桩间土的密实情况。当检测结果表明处理后的复合地基强度达不到设计求时，及时报请监理部门，采取有效的补救措施，确保工程质量达到设计要求，自检数量不少于总桩数的3%。详见附图5：碎石桩施工工艺流程图。碎石垫层施工碎石桩施工完毕后,在碎石桩顶加铺一层300mm厚级配碎石垫层压实。为保证排水和抗震作用，碎石含泥量小于5%。特殊地基处理本标段在桩号k19+795处土方填筑高度超过8m,为减小地基沉降采用强夯法加固地基,使之达到设计强度.在桩号k21+100经过约100m的养鱼池,一般池深23m,淤泥0.51m。为使路基保持稳定状态，采取抽水清淤措施，用天然砂砾注0.5m，分层压实

26、。振冲碎石桩作为一种软基处理方法，用于加固港口、道路、建筑等软粘土、松砂地基。自1977年引进我国以来，因设备简单、施工方便，经济快捷等优点，在我国得到了广泛应用，并取得良好效果。但是，由于振冲加固技术在我国应用的时间还不够长，加固设计还处于半理论半经验状态。尽管国内外在理论和实践上取得了可喜的成果，但尚存在着一些模糊问题急待研究，如砂土液化层液化势的科学判定、液化处理范围的确定、振冲法填料设计,施工质量实时监控等。本文仅就在工程实践中遇到的一些问题谈谈自己的看法，意与有关同行们商榷。 一、振冲碎石桩施工质量的自动控制问题 碎石桩施工中，要使桩体能有效地挤入软土里，形成坚实的柱状桩体，振冲器必

27、须有足够的振动力对桩体进行振捣，电机的密实电流是反映动力大小的主要参数，因此，对桩体的每一部分，振冲器要振动至密实电流以上，并留在该处电流上振动一定时间(留振时间)，才能使桩体有足够的密实度。目前，振动碎石桩施工质量的控制，还停留在比较初级的原始水平，仅仅靠一台电机启动柜来控制振冲器的起动，并通过电流表体现密实电流的大小，而根本无法对制桩长度、填料量、留振时间进行精确的检测，所以经常有“碎石桩是良心桩”的说法。一些素质较低的施工单位常常制造虚假记录来图利。因此，对碎石桩施工进行质量控制只能依靠监理人员24观察施工全过程，观察三要素(密实电流、留振时间、填料量)每一环节的操作，但通常这很难做到。

28、研制碎石桩自动监控装置，实现施工全过程的动态监控，能从根本上解决控制碎石桩施工质量的问题。目前，我国有些单位已经研制出该种自动控制装置，但效果如何还需要大量实际工程的检验。 二、质量控制 施工中的质量控制，其实就是对水、电、石料三者的控制。 1.水的控制包括水量和水压两个方面 水量的控制就是要求施工中水量充足，使孔内充满水，防止塌孔。水压在成孔过程中根据土层软硬随时调节，原则上软土层采用小水压，硬土层采用大水压。但考虑到实际施工水压频繁的调节可操作性不强，所以最好通过试桩，给定一个较恒定的水压。 2.电的控制 电的控制实际上是密实电流和留振时间的控制。为保证桩体质量，要求每段桩体的最终加密电流

29、都达到规定的密实电流值，留振时间在10秒以上。具体的控制参数应根据试桩决定。 3.料的控制 主要是每次填料量和每米填料量的控制。 填料是振冲法施工中的一个关键环节，填料的快慢直接关系到桩的密实度和经济效益。所以填料应注意以下几点。一是造孔完毕后稍停数秒，然后进行填料，开始不宜过多，防止堵塞孔口或堵塞返水，以免影响粉砂中的泥土排出。二是随地层地质的变化，填料要有适当的级配，只有这样才能满足设计要求。三是填料要把握时机，控制速度，确保质量。三是填料的计量。填料计量不仅仅是为成本分析提供依据，更主要是落实置换量的大小，置换量随地层地质变化而变化，地质软硬不同，置换量也就不同，所以计量不能只计总量，而

30、是要分层记录计量，以便掌握和分析碎石桩实际情况。 三、其它一些需要注意的问题 1.振冲桩的填料选择问题 振冲处理采用填料的目的，一方面是作为桩体材料形成碎石或砂桩，另一方面是作为传力介质，在振冲器水平振动下通过连续填料，将松散土层进一步挤压加密。碎石振冲桩填料选择的一般原则是：填料应该适用于施工场地的地质条件及振冲施工条件，在此前提下应尽量降低工程造价和节省工种投资，同时，还要满足以下要求： （1）碎石的强度、抗风化、抗腐蚀、水稳定性应满足要求 一般说来，所选用的碎石填料应具备石质坚硬、强度高、孔隙率小(110-3/)，要求含泥量不得大于5%10%。 （3）碎石料应有良好的级配 振冲制桩的工作

31、原理是：填入桩孔的碎石在水浮力的作用下很松散，饱和松散的碎石体在振冲器所产生的往复振动力和喷水孔喷出的压力水冲击下，产生超空隙水压力，引起饱和碎石体液化，颗粒重新分布，粗颗粒形成骨架，细颗粒充填到骨架的孔隙中去，使碎石体密实。可见，桩体的强度除与采用的振冲器类型(功率大小)、施工工艺、施工技术参数、土层的性质、结构、地下水状况等相关外，还与填料的性质有着直接的关系。目前的振冲桩抗液化处理对填料的级配未做严格的要求，笔者认为抗液化振冲处理填料应参照反滤料的设计准则,在保证含砾量大于60%70%的前提下，应适当提高5左右碎石填料的含量。 2.振冲器工作电压不足问题 振冲器用电是由高压电线经变压器输

32、经监控台通过电缆输入到振冲器的马达中的，监控台的电压表读数既是变压器输入到监控台的电压，也是监控台输送给振冲器的输出电压，一般认为就是振冲器的工作电压。设计要求的38020即是由监控台来监测的，但实际情况并非如此，因为从监控台引到振冲器的电缆线将会产生一定的电损耗，当电缆线过长时，其电损耗则不应忽略了。过大电压降不但影响到施工的正常进行，甚致会影响到施工的质量。例如，电压低时，振冲器在未达到设计孔深情况下容易出现闷机、卡孔现象。此时，监控台电压、空载电流、造孔水压均在正常工作状态下。问题的症结所在：在低于振冲器的额定工作电压情况下，其有效输出功率必然降低、造孔能力自然下降。这种情况下，即使不影

33、响到造孔，在振动加密桩体时，其较低的振实功率也不会制成密实程度符合设计要求的桩体。 四、结论 振冲碎石桩施工质量的控制受多种因素的影响，但归根到底，还是三个方面的问题。即造孔和清孔时的水压控制，填料成桩时候的加密电流和留振时间控制，以及每次填料量的控制。作为质量控制人员，要绝对保证对大范围场地的质量监控是不容易甚至是不可能做到的，将施工质量自动控制系统引入土木工程领域，代替人的大部分劳动，是一个有潜力的发展方向。振冲碎石桩施工振冲碎石桩是利用在地基中就地振制的碎石快速加固松软地基的方法。近几年来在高层建筑地基的加固及处理中也得到了广泛地应用。它具有技术可靠、设备简单、操作技术易于掌握、施工简便

34、快速、工期短、既不用水泥，又不用钢材，加固后地基承载力有显著提高等优点。适用于中、粗砂和部分细砂或粉砂土地基。(1)施工工艺振冲碎石桩施工必须严格按照施工操作规程及施工的先后程序进行施工，才能达到成桩的目的。其施工程序如下：施工前的准备工作测量放线定桩位振冲器就位对桩位成孔填料震冲成桩检验(如图示)。施工前的准备工作首先施工人员熟悉施工图及各种资料，详细了解和掌握施工图内容，设计意图，做好图纸会审，技术交底工作。根据施工图内容计算出施工期内应配置的机械设备，所需的施工人员，工地用水、用电和材料数量等。搭好临时设施，并确定好施工方案，绘制施工平面图。做好场地表面处理，以便机械行驶。测量放线定桩位

35、根据桩位图用水平仪找平放线，并用小木桩和钢筋头固定好桩的位置，然后进行校核。在基础四周原有建筑物上留设四个基准点，便于复核和后续工作测量放线。机具选用及就位根据工程内容和现场情况选用机械。包括：振冲器(ecq-30)，汽车吊(或履带吊)及其它配套机具。振动沉管挤密碎石桩施工方案0 sell=2振动沉管挤密碎石桩施工方案1、工程概况本工程振冲碎石桩桩径0.5m，间距0.91.6m，桩长为9m11.5m，正三角形布置，处理桩号为：k2+501.6k2+535.6处理长度34.0m，桩长11.5m，间距1.2m；k2+535.6k2+560.6处理长度25.0m，桩长11.0m，间距1.4m；k2+

36、560.6k2+643.5处理长度82.9m，桩长9.0m，间距1.6m；k2+643.5k2+658.5处理长度15.0m，桩长11.0m，间距1.5m；k2+658.5k2+681.5处理长度23.0m，桩长11.5m，间距0.9m；k2+681.5k2+696.5处理长度15.0m，桩长11.0m，间距1.5m；k2+696.5k2+860.0处理长度163.5m，桩长9.0m，间距1.6m。2、施工总体方案2.1施工准备 1）、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的标高，施工时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。2）、

37、布置场内运输道路、道路两边的排水盲沟、纵向排水沟、料场、准备好照明设施以便夜间施工。3）、场地清理与掘除：在现场确定清理、掘除、拆除的范围后，按施工规范和设计要求进行清理。a、土及草皮在较干硬的地主要用推土机、人工配合、装载机铲除，自卸车运输弃于指定弃土区。低洼潮湿的地方主要用挖掘机清除，机械无法清除的地方则用人工挖除。b、填方路基用地范围内的垃圾、有机物残渣及原地面以下至少200mm内的草皮、树根、农作物的根系和表土予以清除，并符合振冲碎石桩桩顶标高。4）、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，测量地面整平后的标高，做好排水系统，保证排水通道的畅通；根据

38、图纸要求的布桩原则进行布桩，并绘制测量放线图，交与监理及项目部复核后，方进行测量放样，每个桩位均作标志，编制桩号。5）、进行施工技术交底。在施工的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。2.2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123 自然级配，要求碎石坚硬，压碎值小于32 %，含泥量不大于5%，最大粒径8cm，大于粒径5cm要求要超过50%，最小粒径2cm。2.3振冲碎石桩施工顺序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

39、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：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24 小时，施工过程中，要尤其注意防止破坏标识引起桩位不准，并随时复核，对因挤土作用引起的桩位偏差，及时调整。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

40、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0.5m 留振30 秒。4）稍提升桩管使桩尖打开。5）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。避免先期大后期小的不良现象，以增加桩的均匀性。6）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，应有专人负责碎石灌入量，以防超灌或少灌。拔管前先振动1 分钟以后边振动边拔管，每提升0.51m 导管应反插30cm，留振1020 秒，如此反复直至全管拔出,拔

41、管速度为12m/min (平均速度)。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14）、清沟排污：打桩过程中，施工现场安排人力清沟，保证排污网络畅通，避免泥浆漫淌，沉淀后的泥浆采用泥浆车出运至弃土场排放；做好场地整洁，文明施工。15）、铺

42、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、施工机具设备的配置与要求1）施工机具设备的配置序号设备名称规格型号数量技术状况备注1振动式打桩机dj-903良好2装载机zl-103良好2）施工机械要求由于地基处理深度大，因此，要求振动打桩机采用激振力280550kn，成孔直径50cm，成孔最大深度11.5m。4、碎石桩施工工艺碎石桩处理路基的施工顺序是：清理平整场地放线布设孔位吊机进场 振孔器就位 振动挤土成孔 提起振孔器倒入碎石 重复振捣注碎石 制桩至孔口 移位至下一点5、计划开竣工日期计划开工日期：2009-8-

43、13计划竣工日期：2009-9-186、振动沉管挤密碎石桩法质量控验碎石桩质量采用加固电流法（按自升式电流或冲击式电流控制加固质量）或综合指标法来控制碎石桩加固质量，综合指标包括:1)振动头工作频率：一般按24.5hz控制；稳定电压一般为380 v20v2)激振力：激振力一般采用280345kn，激振力根据现场制桩试验定。3)倒入碎石高压：倒入碎石高度一般为11.5m。4)振动器密实电流:振孔器密实电流根据现场制桩试验定，严格在超过密实电流的情况下作业。5)留振时间：振动器留振时间一般为1020s，振动器留振时间根据现场制桩试验定。6)拔管速度：拔管速度以1.53.0m/min，拔管速度根据现

44、场制桩试验定。7)加固密度的方式：加固碎石桩密度的方式，多采用边拔管边振动、留振和反插相结合的方法。地面下1.02.0m由于侧向约束薄弱，不利于成桩，至此深度时应采取超载投碎石法，再通过振挤以提高粒料的密实度。要求单位深度灌碎石量大于0.2m³，当检验碎石桩发现有上下不连续，单位深度灌碎石量不足，碎石桩平面位置和垂直于复合地基强度不符合要求以有断桩、缩颈、沉桩等质量问题时，应视质量问题的性质、影响程度采取补救措施，必要时应就近复打，以保证处理质量。7、安全保证措施为了确保碎石施工安全生产，须作好以下安全技术措施：1)起重施工安全，起重臂下严禁站人，吊机安装振冲器时要对准桩位，有起重工

45、指挥。2)进入施工现场要带好安全帽（系安全带），高处作业（配合起重，维修）但要求系安全带。3)碎石桩施工人员要熟练掌握该施工工艺技术，并遵守相关的安全生产操作规程。4)现场施工用电严格执行一机、一闸、一漏电开关。5)施工人员每月至小进行一次安全学习或安全教育。8、环保、水保、文物保护和文明施工措施8.1废料、废方的处理1、清理场地的废料和土石方工程的废方时，不得随意倾泻，影响附近排灌系统及农田水利设施。应按规定在适当地点设置弃土场；有条件时，力求少占土地。2、碎石桩施工过程中的泥浆及废弃物等，应在工程完工时及时清除干净，以免堵塞河道和妨碍交通。3、废方堆放点应统筹安排，堆放点应远离河道，尽量不

46、要覆盖植被，尽可能选择荒地。4、及时对弃方进行压实，并在其表面进行植被覆盖，可以种植草皮、灌木或树木，既可防止水土流失，又能美化环境。8.2、防止水土流失1、在施工期间，应始终保持工地的良好排水状态，修建一些临时排水渠道，并与永久性排水设施相连接，且不得引起淤积和冲刷。2、桩基及下部结构施工时施工现场地面应筑成适当的横坡，避免积水； 3、施工中应因地制宜地采取有效预防措施，防止施工场所占用的土地或临时使用的土地受到冲刷，防止从本工程施工中土石方材料对河流、水道、灌溉或排水系统产生淤积或堵塞。4、施工中的临时排水系统应能最大限度地减少水土流失及对水文状态的改变，不得干扰河道、水道或现有灌溉或排水

47、系统的自然流动。8.3、防止和减轻水及大气污染保护水质：1、施工废水、生活污水不得直接排入农田、耕地、灌溉渠和水库，不得污染饮用水源。2、施工区域、砂石料场，在施工期间和完工以后应妥善处理，以减少对河道、溪流的侵蚀，防止沉渣进入河道或溪流。3、冲洗集料或含有沉积物的施工用废水，应采取过滤、沉淀池处理或其它措施，使能做到达标排放。4、施工期间，施工物料如水泥、油料、化学品等应严格堆放、管理，防止物料随雨水径流排入地表及附近水域，造成污染。5、施工机械应经常检查维修防止漏油，禁止机械将在运转中产生的油污水未经处理就直接排放或维修施工机械时油污水直接排放。8.4控制扬尘：1、为减少施工作业的产生的灰

48、尘，应随时进行洒水或其它控制扬尘措施，使不出现明显的扬尘。2、易于引起灰尘的细料或松散料的材料堆场应予遮盖或适当洒水润湿。运输时应用帆布、盖套或类似遮盖物覆盖。3、运转过程时有粉尘发生的施工场地（如拌和站等）应有防尘设备。在这些场所作业的工作人员，应配备必要的劳保防护用品。4、如果承包人预防措施不利，并已对附近的河流、池塘、农田或卫生环境造成了危害，则由此而引起的一切损失及后果应由承包人负责。8.5减少噪声、废气污染1、各种临时设施和场地，如堆料场、加工场等距居民区不宜小于300m，而且应设于居民区主要风向的下风处。2、施工机械设备的工艺操作，要尽量减少噪声、废气等的污染；建筑施工场地的噪声应

49、符合建筑施工场界噪声限值（gb12523-1990）的规定，并应遵守当地有关部门对夜间施工的规定。8.6、做好绿色植被和现有公用设施的保护1、施工时应尽量保护用地范围之外的现有绿色植被。若因修建临时工程破坏了现有的绿色植被，应在拆除临时工程时予以恢复。2、对于受本工程影响或正在受影响的一切公用设施与结构物，应在本工程施工期间采取一切适当措施加以保护。3、靠近公用设施的开挖作业，施工前应通知监理工程师及有关部门，并邀请有关部门代表在施工时到场；发现问题应积极配合有关部门予以解决。4、环境保护是我部工程施工中的重点注意事项，在整个工程实施的过程中始终贯彻落实，对全体人员要进行广泛、深入、具体的环保

50、教育和考核，并落实到岗位责任制的内容中去。1.振冲桩的填料选择问题 振冲处理采用填料的目的，一方面是作为桩体材料形成碎石或砂桩，另一方面是作为传力介质，在振冲器水平振动下通过连续填料，将松散土层进一步挤压加密。碎石振冲桩填料选择的一般原则是：填料应该适用于施工场地的地质条件及振冲施工条件，在此前提下应尽量降低工程造价和节省工种投资，同时，还要满足以下要求： （1）碎石的强度、抗风化、抗腐蚀、水稳定性应满足要求 一般说来，所选用的碎石填料应具备石质坚硬、强度高、孔隙率小(110-3/)，要求含泥量不得大于5%10%。 （3）碎石料应有良好的级配 振冲制桩的工作原理是：填入桩孔的碎石在水浮力的作用

51、下很松散，饱和松散的碎石体在振冲器所产生的往复振动力和喷水孔喷出的压力水冲击下，产生超空隙水压力，引起饱和碎石体液化，颗粒重新分布，粗颗粒形成骨架，细颗粒充填到骨架的孔隙中去，使碎石体密实。可见，桩体的强度除与采用的振冲器类型(功率大小)、施工工艺、施工技术参数、土层的性质、结构、地下水状况等相关外，还与填料的性质有着直接的关系。目前的振冲桩抗液化处理对填料的级配未做严格的要求，笔者认为抗液化振冲处理填料应参照反滤料的设计准则,在保证含砾量大于60%70%的前提下，应适当提高5左右碎石填料的含量。 2.振冲器工作电压不足问题 振冲器用电是由高压电线经变压器输经监控台通过电缆输入到振冲器的马达中

52、的，监控台的电压表读数既是变压器输入到监控台的电压，也是监控台输送给振冲器的输出电压，一般认为就是振冲器的工作电压。设计要求的38020即是由监控台来监测的，但实际情况并非如此，因为从监控台引到振冲器的电缆线将会产生一定的电损耗，当电缆线过长时，其电损耗则不应忽略了。过大电压降不但影响到施工的正常进行，甚致会影响到施工的质量。例如，电压低时，振冲器在未达到设计孔深情况下容易出现闷机、卡孔现象。此时，监控台电压、空载电流、造孔水压均在正常工作状态下。问题的症结所在：在低于振冲器的额定工作电压情况下，其有效输出功率必然降低、造孔能力自然下降。这种情况下，即使不影响到造孔，在振动加密桩体时，其较低的

53、振实功率也不会制成密实程度符合设计要求的桩体。 四、结论 振冲碎石桩施工质量的控制受多种因素的影响，但归根到底，还是三个方面的问题。即造孔和清孔时的水压控制，填料成桩时候的加密电流和留振时间控制，以及每次填料量的控制。作为质量控制人员，要绝对保证对大范围场地的质量监控是不容易甚至是不可能做到的，将施工质量自动控制系统引入土木工程领域，代替人的大部分劳动，是一个有潜力的发展方向。 本文来自：3come文档频道()原文链接：/data/20091231/219164_2.html振动沉管挤密碎石桩施工方案0 sell=2振动沉管挤密碎石桩施工方案1、工程概况本工程振冲碎石桩桩径0.5m，间距0.91.6m，桩长为9m11.5m，正三角形布置，处理桩号为：k2+501.6k2+535.6处理长度34.0m，桩长11.5m，间距1.2m；k2+535.6k2+560.6处理长度25.0m，桩长11.0m，间距1.4m；k2+560.6k2+643.5处理长度82.9m，桩长9.0m，间距1.6m；k2+643.5k2+658.5处理长度15.0m，桩长11.0m，间距1.5m；k2+658.5k2+681.5处