沉管振动挤密碎石桩施工作业指导书

1、.沉管振动挤密碎石桩施工作业指导书沉管振动挤密碎石桩是采用预沉导管、重锤振动压入工艺施工的碎石桩，原理是对过湿土地基起振密、挤密及排水固结作用。1、材料碎石采用当地砂岩轧制而成的碎石，碎石粒径不大于6cm，含泥量小于5%，针片状含量不超过15%，洁净、干燥，并具有足够的强度和耐磨耗性，具有棱角，不得掺有软质和其他杂质。土工布采用无纺针刺土工布，规格300g/m2，厚度2.4mm，断裂强力大于9.5KN/m,CBR顶破强力大于1.5KN/m，撕裂强力大于0.24KN,等效孔径0.1mm。2、机械设备采用走管式振动沉桩机，内置平底活页式桩尖，桩管直径一般应为423mm，桩管长度为设计桩长加3米，并

2、设有二次投料口；锤重大于35KN，工作电流100A左右，激振力大于280KN，配备发电机功率不小于120KN。严禁采用“柴油锤”式打桩机成孔。3、设计要求根据路基填土高度及软弱土层厚度，碎石桩采用不同的桩距和桩长，设计桩径500mm，桩间距800-1200mm，平面上呈梅花形布置。在挤密碎石桩完成后，铺设500mm级配碎石垫层，形成复合地基。单桩承载力采用重型动力触探检验，击数不小于12击；复合地基承载力采用承载板试验，达到表列要求后方可进行路基填筑施工。不同填土高度时的设计参数路基填土高度（m）45678碎石桩直径d（cm）5050505050碎石桩间距D（cm）1201101009080面

3、积置换率m（%）1619232835原土承载力（KPa）7070707070碎石桩单桩承载力（KPa）350350350350350复合地基承载力（KPa）1101201301501704、试桩（1）为了调整各种设计参数，在开工前必须进行成桩挤密试验。试桩应在正式开工前21天前进行，应选择在具有代表性的路段的路基坡脚外进行。（2）试验项目：成桩时间、深度、压入碎石量、振动锤电机的电流、反插深度等，以确定桩体在密实状态下的各项指标，作为碎石桩施工的控制指标。（3）试桩数为9-16根，按照3×3或4×4布设。（4）检验内容：单桩承载力、复合地基承载力。（5）试桩完成27天后，进

4、行单桩承载力和复合地基承载力检验，符合设计要求，即可开始大面积施工；若检验不合格，应调整施工参数，采用改装或更换设备、改变施工方法，重新进行试桩，直至全部试桩都符合要求。试桩的一切费用由承包人自理。 5、施工工艺要求（1）场地清理：清理深度300mm，宽度为路基底面宽度两侧各加宽500-1000mm。（2）施工场地平整、放样：按照设计的桩位、桩间距、数量，用白灰或带红布的钉子标示桩位，并经监理工程师验收。（3）钻机就位：含水量过大路段铺设碎石垫层，振动成桩机就位，校正桩管垂直度1.5%，校正桩管长度符合设计桩长。（4）用振动成桩机将桩管边振动边沉入土层，每下沉0.5m留振30s，沉入速度控制在

5、2-3m/min，直到设计深度。打到设计深度后稍上提桩管，桩管下端的活瓣桩尖打开，桩管及桩尖外壁的真空被破坏，这样可以减少起拔摩阻力。（5）停止振动，立即往管内装入碎石，直至灌满为止。启振拔管，在拔管前先留振1分钟，使桩管内碎石密实，边振动边匀速拔管，拔管速度宜为1-1.2米/分钟。为使挤出拔管下端的碎石更加密实，每提升1m留振1min。（6）根据单桩设计碎石用量确定第一次投料的成桩长度（约为桩管长度一半），进行多次反插直至桩管内碎石全部投出；再次投料，直至灌满，启动拔管，并进行多次反插。反插深度应小于桩管长度；提升桩管高于地面停止振动，进行孔口投料至地表，启动反插并及时进行孔口补料至该桩设计

6、碎石用量全部投完为止。（7）碎石应分批加入，每次加料量一般为1m堆高的填料。碎石灌入量按每延米0.22-0.23立方米计算，填石量按设计桩径和桩长理论值的1.3倍计算。（8）提升和反插速度必须均匀，反插由深到浅，每根桩反插次数视情况而定，一般不得少于12次。（9）施工过程中应及时挖除桩管带出的泥土，孔口泥土不得掉入孔内。（10）施工过程中应记录沉管深度、制桩时间、每次碎石灌入量、反插次数、电流值等指标。监理工程师实行全过程旁站监理并做好详细的施工记录。（11）碎石桩施工时，应根据试桩的成果严格控制电流，使其大于试桩密实时的电流。（12）挤密碎石桩的施工顺序采用隔排跳打逐渐加密的方式。可以从中心

7、向四周或从四周向中心施工，相邻两根桩必须跳跃间打。桩长由于软弱土层厚度变化大，层底起伏，在施工过程中及时调整桩长，应保证每根桩的桩底标高均低于软弱土层层底1000-1500mm。（13）碎石桩设置完毕后，其顶部应按照设计图纸的要求铺设600mm厚碎石垫层，在碎石垫层上铺设透水土工布。在整个施工过程中，应保证碎石料不被周围土体污染。（14）碎石桩施工完成后，由于排水固结作用，原地面将产生下沉，应根据下沉情况调整碎石垫层厚度，保证在原地面以上有300mm厚碎石垫层。6、易出现质量事故及防范处理（1）断桩或缩颈由于土壤含水量大于临界含水量，在成桩过程中的强力振动造成土壤液化，在拔管灌注碎石过程中易造

8、成缩颈或断桩，影响工程质量。对于断桩或缩颈，应在施工前对施工路段根据管理处的要求每米深度进行含水量测试，对于含水量大于45%或无法取样进行含水量测试部位，报总监办、管理处进行处理；对于含水量不大于45%的部位，在施工过程中应加强碎石投入量、提升速度、提升高度、振动力、振动电流的控制，防止缩颈和断桩的发生。（2）承载力不足主要原因是对淤积层深度不了解，按照设计给定的桩长施工，未能穿透淤积层，形成软弱下卧层，造成承载力不足。施工过程的桩长应根据现场的实际情况，结合淤积层厚度钻探，每根桩的桩底标高均低于软弱土层层底1000-1500mm。 （3）桩尖活瓣不能打开，造成桩长不够或者灌石量不足；建议采用预制砼桩尖。8、质量检验（1）单桩碎石灌入量检查，灌入量应不小于0.224m3/m。（2）检查施工记录，如碎石量、沉管振动时间、振升速度和高度、挤密时间、桩位偏差等。（3）桩身密实度检验抽检频率为桩数的2%，采用重型动力触探法，控制击数不应小于12击。（4）复合地基承载力按照2处/2000m2，不足2000m2按