水上碎石桩施工工艺

1、水上碎石桩施工工艺吴丽燕（浙江省第一水电建设集团股份有限公司浙江杭州310051）【摘 要】结合实例详细介绍了水上碎石桩的施工过程，其施工难度大、施工条件复杂，在工程实施过程中应该严格按照施工工艺流程进行，并应做好施工质量控制。图2幅。【关键词】水利工程工程施工碎石桩水上沉管法67-1概述某工程地基土为淤泥和淤泥质土，土层成孔性差，且碎石桩施工还需要穿透冲灌砂被垫层。通过研究，决定采用水上沉管振动法施工，利用打桩机和平板驳组成碎石桩作业船，从中间开始，向两端 或者四周进行，并采用隔排、隔桩跳打。使用该法施工前，应先将自制的陆上沉管振动 桩机安装并封固在甲板驳的甲板面上，然后利用打桩机和平板驳组

2、成碎石桩作业船施工。为了加快打桩施工进度，打桩机制作时设计成了3个可移动的振动打桩头，然后再将DZ75型振动锤、灌料漏 斗、碎石桩沉管通过法兰和螺栓连接成一个系统，系统通过振动锤的扶手、打桩架背板固定于打桩架 龙口外侧。打桩船在控制就位后下落打桩架吊振动 系统钩头，桩管在系统重量作用下自沉。当桩尖进 入砂垫层5080 cm时抽出套在四瓣活动桩尖上的 圆环绳索。桩管在自重作用下沉停止后，启动振动 锤，使桩管沉至设计标高 。用测砣检查桩管内是否 有泥，然后启动打桩架另一钩头将碎石料斗提至管 顶装料入口漏斗处 ，缓慢掂钩直至装碎石料斗与入 口相碰，之后打开料斗制动开关，向桩管内边灌碎石。灌完碎石后用

3、测砣检测桩管内碎石面标高，直至达到预先计算的碎石量要求。按试验确定的施工参数，振动复打、提升桩管直至桩管拔出水面，确认成桩符合设计要求，驳船移位进入下一船位的施工。收稿日期：2012 - 04 - 17作者简介：吴丽燕（1980 -）,女，工程师，主要从事水利 水电工程施工管理工作 。2碎石桩成桩试验碎石桩大面积正式施工前应进行成桩试验 。1）成桩试验应确定合理的碎石填充量 、套管升降幅度和速度、套管往复挤压振动次数、振动器 振动时间、电动机工作电流等施工参数 ，保证桩身 连续性和密度均匀。2）施工过程中发现实际地层与地质资料不符 ， 应尽快联系设计单位，以便做出及时修改。3）成桩试验应选择合

4、适的桩尖结构 ，并确定 其适用性；桩尖结构应保证顺利出料和有效挤压桩 孔内碎石料。4）成桩试验桩数不宜小于40根，试验成桩后应对碎石桩桩身质量进行检测，检测数量不应小于5根，检测方法按质量控制和工程监测要求执行。3碎石桩施工方法311测量定位31111施工船定位在施工区域建立测量控制系统，全程采用GPS定位，将每个区域控制桩的坐标计算出来，并对碎石桩施打范围内的施工船位进行划分编号，施工时即可按照相应坐标进行施放。在打桩船的每个施工船位插设完成之后，由施工作业船配备的4台锚机进行船位调整，然后进入到下一个船位继续施工。31112碎石桩桩位定位 将施工船右舷作业区根据 碎石桩的间距进行碎石桩桩位

5、划分，在平台走轨上标出平台插板桩位 置，并标在平台四周及横梁上，桩机必须以此移动，准确定位。排水板打插时，每30 min左右根 据工程施工SMALL HYDRO POWER 2012 No3 , Total No165潮水位涨落情况调整锚缆，复核船体定位位置，确 保施工时碎石桩桩平面位置准确。移船定位偏差不 能超过 ±0 mm。31113施工甲板驳的移位施工甲板驳在首次就位后下锚固定，完成1个船位的碎石桩施工后，在移位至下一船位时，可通 过缩放甲板驳的4个锚索进行前进或后移；根据事先计算出的坐标，再次利用 GPS的两点定位确定 出驳船的施工位置。为保证碎石桩施工工效，整个 驳船的移位

6、应在10 min内完成。31114上料船的定位上料船根据打桩要求，确定出与施工驳船之间 的位置关系，然后通过渔船将2根尼龙缆绳固定在 打桩船上并下好反侧锚缆，再靠缆绳来实现上料船 的就位和撤离。312振动沉管放松滑轮，使笼口内的管桩在系统自重作用下 逐渐下沉，当桩尖进入砂垫层5080 cm时抽出套在四瓣活动桩尖上的圆环绳索。桩管在自重作用下沉停止后，启动振动锤，使桩管沉至设计标高，停 止振动器的振动。313灌料启动吊机另一钩头将碎石料斗提至管顶装料入口漏斗处，缓慢掂钩直至装砂料斗与入口相碰，打开料斗制动开关，然后利用装料驳船上自带的挖掘 机填入规定的碎石。把桩管提升到一定高度 （下料顺利时不超

7、过1 2 m）,提升时桩尖自动打开，桩管内的碎石自动 流入孔内。314降落桩管 利用振动及桩尖的挤压作用使碎石密实。在淤泥中，桩管在达到规定深度后投入石料，应复打23次。若不采取这个措施，在桩管拉拔时，底部 的淤泥没有经过挤密容易重新恢复，会形成缩颈和短桩；同时，底部淤泥受到振动后会往下塌沉，而采取复打后，可以使底部更密实。315提升桩管桩底部复打后，可将桩管边振动边均匀拔出，在提升桩管的过程中，应从拔管速度和填料量两个 方面保证桩身的质量。68 1）控制拔管速度，保证桩身连续性。如拔管 速度太快，容易形成断桩、缩颈现象；拔管太慢 则需消耗的碎石量增加 ，成本增加。拔管方式可分 一次拔管法和逐

8、步拔管法。一次拔管法即边振动边 均匀拔出桩管到地面，拔管速度根据现场试验确定，淤泥质软土中一般拔管速度为110 115 m/ min 。逐步拔管法即边振动拔动桩管，每拔起一定长度，应停振若干秒，反复进行直至桩管拔 出地面。具体的参数应根据现场试验确定。2）控制填料量，保证桩直径。填料量应通过 现场试验确定，估算时可按设计桩孔体积乘以充盈 系数确定，充盈系数一般取112114。当实际灌料 量未达到设计要求时，可在原位再沉下桩管，并灌 碎石复打1次。拔管速度和填料量二者是相互联系的，在一定填料量的情况下，需要控制拔管速度，才能使碎石 挤振开；而在一定的拔管速度下，也要求有足够的 碎石料，保证桩的成

9、形。316桩管成形II.Q -L-桩管施工结束后拔出水面，确认成桩符合设计要求，驳船或者吊车移位进行下一根桩的施工（见图1、图2）。喚董忡闻進厂忖康墜门“住an.站轉赛科附戟*词图1碎石桩水上沉管法施工工艺流程4现场质量控制碎石桩碎石料采用未风化的干净砾石或扎制碎 石，粒径宜为210 cm ,粒料级配不应采用单级 含泥量不大于5 % ,且不得含黏土块。大面积正式施工前应进行成桩试验，以确定合理的碎石填充量、套管升降幅度和速度、套管往复© 2*3斗-2013 Chiim AcmJcinic Jounuil Klwlronic Publishing Hou监 All iigtils re

10、serve. h(ip: klntl小水电 2012年第3期（总第165期）工程施工甲-?Foout屮机恨 f工平合宀忑- rT>v T鼻fL：;.： . >1丽厲槪弱 ,I込!>rttiW图2碎石桩水上沉管法施工示意69挤压振动次数、振动器振动时间、电动机工作电流 等施工参数，保证桩身连续性和密度均匀。试验段 经检测如碎石桩桩长、桩径及密实度等不满足设计 要求，应合理调整施工参数及工艺 。碎石桩底标高必须满足设计要求 ，不允许出现 浅向误差，原则上碎石桩底标高应打穿13淤 泥层。下沉套管时，套管在水面处的平面位置偏差应 不超过±0 mm ,套管垂直度不应超过 &#

11、177;15 % ,成桩 直径不应小于设计桩径的5 % ,并不宜大于设计 桩径的10 %。碎石桩打设完后，应立即在桩顶及 2层砂被垫 层上再冲灌1层砂被垫层压顶，并同时在两侧泥面 各延伸2m压脚，避免砂垫层的流失。严格控制现场施工 ，应安排技 术人员现场值 班，负责检查、控制现场施工及技术标准 ，严禁违 规操作。量宜取总桩数的0125 %。桩间土处理效果的检测在潜堤施工阶段不执行，但在后期围堤身加高前应对桩间土的处理效果进行检测，检测点可选在预埋钢套管位置；沿第三施工段堤身轴线共布置10个预埋钢套管。检测方法可采用标准贯入或十字板剪切试验等原位试验方 法，也可采用室内土工试验方法。6结语水上碎石桩施工难度大、施工条件复杂，在工 程实施过程中需不断总结经验 、调整施工参数、完 善施工工艺，才能较好地实现施工目标 。责任编辑吴昊5碎石桩施工质量检测碎石