路基碎石桩施工（精选8篇）
路基碎石桩施工 第1篇
1 加固机理
碎石注浆桩是一种由碎石和水泥砂浆胶结而成的小型钻孔灌注桩, 从成桩工艺而言其属于钻孔灌注桩, 从成桩材料而言属于胶结体桩, 其施工工艺是利用钻机根据设计直径钻至设计深度而成孔, 将注浆管放入孔底后开始投放石料, 在投放石料过程中利用注浆管防水清洗孔壁, 在石料投放完毕后开始注浆, 浆液一般自下而上逆行, 注浆至地面后则可固结成桩, 注入的浆液除在钻孔内渗透固结碎石成桩之外还可向周围土体渗透, 最终实现成桩与土体间形成一个土和砂浆结合的过渡带, 从而增加桩和周围土体的摩擦力, 因此从受力特性而言其也可属摩擦桩。
2 施工技术及操作要点
1) 场地清理。在注浆桩施工前应将施工区域内流塑状淤泥清理干净, 条件允许可在地表铺设0.5m厚的碎石临时垫层, 以实现整平场地, 便于机械施工的目的, 应严格控制垫层采用的碎石粒径以免无法成孔。
2) 测量定位。场地平整完毕后应根据设计资料进行测量以确定桩位中心, 之后以中心为圆心, 以桩身半径加护壁厚度为半径画出钻孔圆周, 在圆周线上撒石灰线, 最终控制桩位偏差不大于±20mm。
3) 护筒埋设。为了防止在施工过程中发生孔口坍塌现象, 并确保能顺利钻孔可在孔口段埋设钢护筒, 护筒长度一般在1m左右, 护筒埋设后应将其周围土体回填夯实以防止孔口泥浆及水泥浆的流失。
4) 钻机就位。准备工作完毕后可将钻进移至桩位, 并用铅垂线法使钻杆中心与桩位中心重合, 其偏差不可超过2cm, 之后将钻机用方木整平, 保证钻机主动钻杆、钻盘中心与桩中心保持一致, 最后调整钻机使钻杆铅垂, 控制其倾斜度小于1%。
5) 钻进成孔。目前多采用螺旋杆钻进技术, 其是利用套在钻杆上的螺旋套筒上的部分刃片旋转切削土层, 将土层切入套筒内, 钻进一定深度后应提出套筒, 将筒内泥土清除, 之后将套筒复位, 反复操作施工, 待钻杆第一节长度不够时可接上第二节钻杆直至所需深度。在初钻时应合理选择慢速档, 并保持钻杆垂直稳固、位置准确, 防止因其晃动过大而导致孔径变大, 钻进过程中应及时清理孔口积土和地面散落土, 并随时观察钻机机架是否偏斜, 发生偏斜现象应及时调整, 钻至土层分界部位, 尤其是两层土质硬度相差较大时, 由于钻头易沿应曾的倾斜面歪向一侧, 因此应放慢钻进速度并控制钻杆不发生歪斜现象。
6) 清孔。钻至设计深度后应使钻具原位回转、正循环冲孔排渣, 并应保护孔口, 最终控制孔底沉渣小于10cm, 之后更换稀泥浆, 控制泥浆比重在1.15~1.25范围内, 最后方可移开钻机。
7) 放置注浆管。注浆管一般采用镀锌铁管, 采用丝扣连接, 注浆管下至距孔底40cm部位, 一般采用两根注浆管, 安放时应将其对称布置以利于灌浆质量, 安装完毕后应测量孔内虚土厚度以保证沉渣厚度符合要求, 并应对管口进行临时保护以防杂物入内。
8) 碎石投放。在碎石投放前应将其清洗干净, 一般采用通过串筒将其投至孔内, 当填至距离地面1.5m左右时应安放并固定钢筋笼, 之后继续填石直至孔口标高, 最终应计算填石量应大于计算桩孔体积。
9) 洗孔。在碎石填筑过程中及填满后应利用注浆泵将清水通过注浆管进行洗孔, 在洗孔一段时间后应检测泥浆比重, 最终当泥浆比重低于1.05时方可停止洗孔。
10) 压力注浆。洗孔完成后即可搅拌水泥砂浆开始注浆, 在逐渐施工前应进行工艺试验以确定合适的水灰比和注浆压力等施工参数, 水泥砂浆水灰比一般在0.5~0.6, 并应适量掺加粉煤灰以提高水泥砂浆的和易性, 注浆一般采取分段注浆, 分段提升注浆管的方法, 但应保证同一根桩连续注浆, 不同孔深应采用不同的注浆压力, 在注浆过程中应做好砂浆和混凝土试块以便于检测其强度。
11) 拔管。注浆完毕后则可拔出导管, 在拔管过程中应随时在桩顶填筑碎石, 并在1.2m范围内进行补浆, 最终补至孔口标高断面上浆液充分外溢后方可停止补浆。
12) 季节性施工。雨季施工时应做好现场的排水工作, 并确保道路通畅, 孔口周围应设挡水措施以防止雨水入孔;冬季进行混凝土施工时应保证其入模温度不低于5℃, 在浇筑后应做好防冻保温工作, 当气温过低则应在混凝土内掺加缓凝剂。
3 常见问题及措施
注浆量不足。在压浆时最好采用整排承台群桩一次性压浆, 并先施工周围桩以形成一个封闭圈, 之后进行中间桩施工以保证中间桩的压浆质量, 个别桩的压浆量不足则可适当增加压力或加大临近桩的压浆量作为补充。串孔。其形成原因主要是由于地层空隙率及持力层裂隙的存在, 在对桩进行注浆时可能会出现水泥浆溢至相邻桩中, 最终可造成注浆管堵塞或导致注浆失败。冒浆。是指在压浆过程中水泥浆沿桩侧或在其他部位冒浆的现象, 如在其他桩或地面上冒出时则说明桩底已经饱和, 此时可停止压浆, 若从该桩侧壁冒浆且压浆量也满足或接近设计要求, 则可停止压浆。
4 结语
碎石注浆桩属于刚性或半刚性桩, 因其具有一定施工及质量优势而被越来越广泛的应用, 在多个工程实际应用中其具有造价较低、施工方便且施工质量易控制等优点, 可充分体现出其经济效益和社会效益, 必然会有广阔的发展前景。
摘要：综述了碎石注浆桩处理软土路基加固机理, 论述了该施工技术的施工工艺及操作要点, 最后总结了在施工中易发生的质量问题及解决措施。
关键词：碎石,注浆,软土,路基
参考文献
[1]郑刚.高等基础工程学[M].北京:机械工业出版社, 2007.
[2]余霖.碎石注浆桩施工技术[J].国防交通工程与技术, 2008.
水泥粉煤灰碎石桩施工工艺标准 第2篇
本工艺标准适用于多层和高层建筑工程地基等采用水泥粉煤灰碎石桩进行地基处理的工程，
2施工准备
2.1材料要求和配合比
2.1.1材料要求
2.1.1.1 碎石： 粒径为20～50mm，松散密度1.39t/m3，杂质含量小于5%
2.1.1.2石屑： 粒径为2.5～10mm，松散密度1.47t/m3，杂质含量小于5%。
2.1.1.3 粉煤灰： 利用III级粉煤灰。
2.1.1.4水泥： 用425#普通硅酸盐水泥，新鲜无结块。
2.1.2 混合料配合比
根据拟加固场地的土层情况及加固后要求达到的承载力而定。水泥、粉煤灰、碎石混合料按抗压强度相当于C7-C1,2低强度等级混凝土，密度大于Kg/m3，掺加最佳石屑率(石屑量与碎石和石屑总重之比)约为25%的情况，当w/c(水与水泥用量之比)为1.01～1.47，F/c(粉煤灰与水泥重量之比)为1.02～1.65，混凝土抗压强度约为8.8～14.2Mpa。
2.2主要工机具
桩成孔，灌注一般采用振动式沉管打桩机架，配DZJ90型变距式振动锤，亦可采用履带式起重机，走管式或轨道式打桩机，配有挺杆，桩管。桩管外径分φ325mm,φ377mm;螺旋钻孔机，分为履带式L2型，汽车式Q2-4型，配备混凝土搅拌机及电动气焊设备及机动翻斗车，手推车，吊车等机具。
2.3作业条件
2.3.1 岩土勘察报告，基础施工图纸，施工组织设计齐全。
2.3.2地面上的建筑物，地下管线，电缆，旧基础等已全部拆除，沉管振动对邻近建筑物及厂房内仪器设备有影响时，已采取有效保护措施。
2.3.3施工场地已平整，对桩机运行的松软场地已进行预压处理，周围已做好有效的排水措施。
2.3.4 轴线控制桩及水准基点桩已设置并编号，且经复核，桩位置已经放线并标识。
2.3.5 已进行成桩，夯填工艺和挤密效果检验，确定有关施工工艺参数，并对试桩进行了测试，承载力挤密效果符合设计要求。
2.3.6供水、供电、运输道路、现场小型临施设施已设置就绪。
2.4作业人员
2.4.1主要作业人员：机械操作人员、壮工。
2.4.2 施工机具应由专人负责使用和维护，大、中型机械特殊机具需执证上岗，操作者须经培训后，执有效的合格证书可操作。主要作业人员已经过安全培训，并接受了施工技术交底(作业指导书)。
3施工工艺
3.1工艺流程
3.2操作工艺
3.2.1应考虑隔排隔桩跳打，新打桩与已打桩间隔时间不应少于7d。
3.2.2 桩机就位须平整，稳固，沉管与地面保持垂直，垂直度偏差不大于1%，如带预制混凝土桩尖，需埋入地面以下300mm。
3.2.3螺旋机就位：钻机就位时，必须保持平衡，不发生倾斜、位移，为准确控制钻孔深度，应在机架上或机管上做出控制的标尺，以便在施工中进行观测、记录。
3.2.4在沉管过程中用料斗向桩管内投料，待沉管至设计标高后，须继续尽快投料，直至混合料与钢管上部投料口齐平。如上料量不够，可在拔管过程继续投料，以保证成桩标高及密实度的要求。混合料应按设计配合比配制，投入搅拌机加水拌和，搅拌时间不少于2min，加水量由混合料坍落度控制，一段坍落度为30～50mm，成桩后桩顶浮浆厚度一般不超过200mm。
3.2.5 当混合料加至钢管投料口齐平后，沉管在原地留振10s左右，即可边振动拔管，拔管速度控制在1.2～1.5m/min左右，每提升1.5～2.0m，留振20s。桩管拔出地面确认成桩符合设计要求后，用粒状材料或粘土封顶，移机进行下一根施工。
3.2.6施工时，桩顶标高应高出设计标高，高出长度应根据桩距、布桩形式、现场地质条件和施打顺序等综合确定，一般不应小于0.5m。
3.2.7成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一天应做一组(3块)试块(边长150mm立方体)，标准养护，测定其立方体28d抗压强度。
3.2.8 为使桩与桩间土更好的共同工作，在基础下宜铺一层150～300mm厚的碎石或灰土垫层。
3.2.9冬期施工：冬期施工，应采取加热保温措施，完桩后表面应进行覆盖，防止受冻。
3.2.10雨季施工：雨季施工应严格控制材料含水率和拌合物水灰比，同时做好现场排水措施，防止早期浸泡，降低桩体强度。
4质量标准
4.1主控项目、一般项目
4.1.1 水泥、粉煤灰、砂及碎石等原材料应符合设计要求。
4.1.2 施工中应检查桩身混合比、坍落度和提拔钻杆速度(或提拔套管速度)、成孔深度、混合料灌入量等。
4.1.3 施工结束后，应对桩顶标高、桩位、桩体质量、地基承载力以及褥垫层的质量做检查。
4.1.4 水泥粉煤灰碎石桩复合地基的质量检验标准应符合下表规定。
水泥粉煤灰碎石桩地基质量检验标准
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
桩径
mm
-20
用钢尺量或计算填料量
2
原材料
设计要求
查产品合格证书或抽样检验
3
桩身强度
设计要求
查28d试块强度
4
地基承载力
设计要求
按规定的办法
一般项目
1
桩身完整性
按基桩检测技术规范
按基桩检测技术规范
2
桩位偏差
满堂布桩0.40D
条基布桩0.25D
用钢尺量，D为桩径
3
桩长
mm
+100
根据管或垂球测孔深
4
桩垂直度
%
1.5
用经纬仪测桩管
5
褥垫层夯填度
0.9
用钢尺量
4.2特殊工艺或关键控制点的控制
特殊工艺或关键控制点的控制
序号
关键控制点
控制措施
1
桩径、搅拌的均匀性
成桩7d后，采用浅部开挖桩头，检查
2
桩径、搅拌的均匀性
成桩3d内，用轻型动力触探(N10)检查每米桩身的均匀性
3
承载力
进行复合地基载荷试验，单桩载荷试验
4.3质量记录
4.3.1水泥的出厂合格证及复检证明
4.3.2试桩施工记录、检验报告
4.3.3施工记录
4.3.4施工布置示意图
5施工注意事项
5.0.1缩颈、断桩：
控制拔管速度，一般为1-1.2m/min，
用浮标观测(测每米混凝土灌量是否满足设计灌量)以找出缩颈部位，每拔管0.5-2.0m，留振20s左右地质情况掌握留振次数间或者不留振)。
出现缩颈或断桩，可采取扩颈方法(如复打法、翻插法或局部翻插法)，或者加桩处理。
每个工程开工前，都要做工艺试桩，以确定合理的工艺，并保证设计参数，必要时要做荷载试验桩。
在桩顶处，必须每1.0-1.5m翻插一次，以保证设计桩径。
5.0.2灌量不足:
季节施工要有防水措施，特别是未浇灌完的材料，在地面堆放或在混凝土罐车中时间过长，达到了初凝，应重新搅拌或罐车加速回转再用。
克服桩管沉入时进入泥水，应在沉管前灌入一定量的粉煤灰碎石混合材料，起到封底作用。
5.0.3成桩偏斜达不到设计深度:
施工前场地要平整压实(一般要求地面承载力为100-150KN/m2)，若雨期施工，地面较软，地面可铺垫一定厚度的砂卵石、碎石、灰土或选用路基箱。
遇到硬夹层造成沉桩困难或穿不过时，可选用射水沉管或用“植桩法”(先钻孔的孔径应小于或等于设计桩径)。
选择合理的打桩顺序，如连续施打，间隔跳打，视土性和桩距全面考虑。满堂红补桩不得从四周向内推进施工，而应采取从中心向外推进或从一边向另一边推进的方案。
6成品保护
6.0.1 桩施工完后，经7d达到一定强度后，方可进行基础开挖。
6.0.2 设计桩顶标高不深(小于1.5m)，宜采用人工开挖，大于1.5m方可采用桩机械开挖，但下部预留500mm用人工开挖，以避免损坏桩头部位。
6.0.3不可用重锤或重物横向击打桩体。
6.0.4桩头剔至设计标高，桩顶表面应凿至平整。
7安全健康与环境管理:
7.1施工过程危害及控制措施
施工过程危害及控制措施
序号
作业活动
危险源
控 制 措 施
1
现场管理
人员伤害
成孔时，距振动锤，落距，冲击锤6m范围内，不得有人员走动或进行其他作业
2
桩机安放
人员伤亡或设备损坏
振动沉桩机操作时应安放平稳，防止沉管时突然倾倒或桩管突然下落，造成事故
3
振动沉管
桩架抬起
振动沉管桩机沉管时，如采用收紧钢丝绳加压，应根据桩管沉入度随时调整离合器，防止抬起桩架，发生事故，施工过程中如遇大风，应将桩管插入地下嵌固，以保证桩机安全
4
施工用电
触电
施工场内一切电源、电路的安装和拆除，应持证电工去管，电器必须严格接地、接零和设置漏电保护器。现场电线、电缆必须按机室架空，严禁拖地和乱拉、乱搭
7.2 环境因素辩识及控制措施
环境因素辩识及控制措施
序号
作业活动
环境因素
控 制 措 施
1
水泥进场、垃圾出场
扬尘
水泥运输表面覆盖
建筑垃圾运输表面覆盖
道路要经常维护和洒水，防止造成粉尘污染
2
现场清理
建筑垃圾
施工现场应设合格的卫生环保设施，施工垃圾集
中分类堆放，严禁垃圾随意堆放和抛撒
3
机械使用
废油
施工现场使用和维修机械时，应有防滴漏措施，严禁将机油等滴漏于地表，造成土地污染
4
灌注桩施工
废水
路基碎石桩施工 第3篇
对公路建设来说, 保证路基的质量是关键。而随着公路建设的大规模展开, 对于路基施工的质量有着更高的要求。影响公路路基施工质量的因素非常多, 需要不断提高施工技术和工艺。振冲碎石桩施工属于一种新型的施工工艺, 本文结合具体工程实际, 探讨了振冲碎石桩在公路路基施工中的应用。
2 振冲碎石桩简介
在岩土工程软土地基处理中, 振冲碎石桩得到普遍应用。在公路路基施工中, 在软土层浇筑以碎石散粒为主要材料的桩体, 使其与原地基土构成复合地基, 可大幅提高软土地基的承载力, 从而减少地基的沉降。对于砂层来说, 用碎石、卵石等透水性良好的填料制作桩体, 兼有排水功能, 因此可有效降低地震等造成的超静孔隙水压力, 最终防止出现液化现象。
利用振冲碎石桩处理液化砂层, 其基本原理包括两个方面:首先, 依靠振冲器的强力振动, 在振动力作用下, 饱和砂层便会发生液化, 砂层中的砂颗粒便会重新排列, 因此可切实减少孔隙;其次, 利用振冲器水平振动力, 在水平振动力作用下, 加密回填料, 通过回填料挤压加密砂层。而具体来说便是, 振冲碎石桩利用振冲器的振动, 可形成孔, 然后利用碎石挤密压实, 土体中便会形成密实桩体。在此过程中, 碎石桩作用包括两方面:一是复合地基, 也就是在桩体之间土构成复合地基, 提高地基承载力;二是排水固结, 由于碎石桩桩体是通常的排水通道, 因此在路堤荷载预压作用下, 桩间土可有效固结, 大幅提高强度。
和公路路基其他软基加固的桩体相比, 比如粉喷桩、沉管砂桩和CFG桩等相比较而言, 振冲碎石桩有其自身的特点, 即桩径大, 通常范围在0.8~1.2m之间, 因此承载力比较高。由于振冲碎石桩成桩所需的设备比较少, 使用简单, 便于运输, 因此应用广泛。但在施工过程中, 用水量大、泥浆污染现场。
3 振冲碎石桩的施工工艺分析
某公路路基加固处理工程是西部大开发的重点工程之一, 同时也是我国重点建设的“五纵七横”国道主干线之一。该工程位于某公路K316+950~K317+180路段, 这一路段的路基基本上属于软土与液化土层两部分构成。
由于路基为液化土层, 因此, 在这一路段内的地震动峰值加速度在0.1~0.2g之间, 对砂层进行液化判定, 为液化砂土, 承载力折减系数u为0~1/3。
3.1 振冲碎石桩的施工工艺分析
振冲碎石桩软基处理的施工工艺:平整场地———测量放样——挖通排泥沟———底砂层铺设、压实———碎石桩布孔的定位———振冲器就位、对中———成孔、清孔———加料振密——关机停水、振冲器移位———设置盖板、铺设土工布———顶砂层铺设、压实———路堤填筑。
1) 平整场地。平整场地做好两部分:第一, 用挖掘机清理现场的障碍物, 比如杂草、树根等;第二, 用推土机或平地机平整土地, 直到地表平整为止。
2) 测量放样。应根据设计图纸放出路线中线与占地边线, 然后通过设计平面和纵断图, 进行边坡坡脚线的放线。
3) 挖通排泥沟。这一施工施工工艺是指在坡脚线和占地线间或设置一定的边沟, 然后开挖临时排泥沟, 保证其连续且、配置有排水口, 以及路基排水的通畅性。
4) 底砂层铺设、压实。平整的场地上铺设40cm厚度的底砂层, 然后用压路机进行压实处理。对于碎石桩布孔定位, 应严格根据设计图纸定位, 碎石桩精确定位, 钉上木桩或者红布条, 客观记录桩号桩长度等数据。
5) 振冲器就位、对中。振冲器的就位、对中, 可把振冲器根据要求就位, 然后确定中桩位, 以及拔除木桩。
6) 成孔。开动振冲器, 在振动力和水压力的作用下达到设计深度, 记录设计深度的水压力、电流和振动时间等数据值。
7) 清孔。成孔作业完成之后, 把振冲器从孔口提出, 然后快速回贯, 从而保证桩孔通畅性, 如此反复3~4次, 保证填料加密的质量。
8) 加料振密。架料振密, 首先向孔内倒些填料, 压底作业, 用振冲器反插到设计标高, 然后再压实, 提高30~50cm, 在加密电流和振冲时间符合设计时, 提到上分段来加料振密, 一直持续到完成为止。
3.2 振冲碎石桩施工质量的控制
1) 振冲碎石桩的施工。在施工过程中, 应按照振冲碎石桩的施工规范进行试验段的施工, 客观记录冲孔、清孔和制作桩体等所需的时间和深度等, 以及冲水量、碎石填入量和水压等情况, 验证设计参数与施工参数是否一致, 然后选择并确定科学合理的技术参数, 并把这些参数作为振冲碎石桩的控制指标。
参考现场试桩的结果, 确定的技术参数主要包括以下几个方面:一是造孔电流, 二是造孔水压, 三是加密电流, 四是加密水压, 五是留振时间等。在试桩施工过程中, 应根据振冲碎石桩的施工规范来进行, 同时有区别对待, 每根桩施工前均须进行试桩, 其桩数大于5根。
2) 振冲碎石桩的施工质量控制措施。做好振冲碎石桩的质量控制措施, 需要做好以下几个方面的工作:第一, 严格控制水压、电流和振冲器等, 保证固定深度位置留振时间符合施工需要;保证桩内的水量, 在施工过程中, 桩内应满水, 有效避免出现塌孔, 保证制桩作业的顺利开展;对于水压, 则根据土质、土质强度来确定, 通常情况下, 如果土质的强度低, 则水压应较低;而对高强度软土, 则审定的水压值应高一些;对于成孔作业来说, 在成孔中, 应尽可能调大水压和水量, 在接近设计加固深度时, 应调低水压, 防止对桩底下的土造成不良的影响;而在加料振密中, 应调低水压与水量。不过, 在实际施工过程中, 不能够频繁调节水压, 造成可水压调节的操作性降低, 如果较低, 则可通过试桩来设定恒定水压值。通常, 施工过程中的水压不应大于500k Pa, 水量不大于30m3/h。;第二, 电压 (380V±20V) , 保持这一水压值的稳定性, 电流通常在10~15A这一范围内。但是, 加料振密时的密实电流为额定电流, 是上述电流值的90%。此外, 需要注意的是, 防止出现在超过额定电流条件下作业的情况, 在固定深度位置, 振冲器的留振时间控制在10~15s;第三, 振冲置换造孔方法为排孔法, 这种方法从一端开始, 然后在一端结束, 而跳打法是指每排孔成孔过程中, 隔孔造孔, 直到全部孔完毕。第四, 在冲孔施工中, 安排专人负责记录施工技术参数。在施工完成之后, 测量整平的平均高程, 并做客观记录, 由监理人员负责施工的监理工作。
3) 振冲碎石桩施工质量的检测。振冲碎石桩施工质量的检测, 在施工完成之后, 需要隔一段时间才能检测间隔, 而具体的时间间隔, 以饱和黏性土孔隙水压力消失的时间为准, 通常为3~4周, 而粉性土施工质量的检测可在1~2周内进行, 砂性土地基可施工完成后3~5d。施工质量的检测方法, 分为两种, 一般采用标准贯入、动力触探试验, 以及静力触探试验、土工试验等检测挤密质量, 而检测的具体数值为设计值。
4 通过复合地基检测处理效果
大型或者复杂场地的振冲碎碎石桩, 可通过复合地基检测处理效果, 而检验的方法为单桩或多桩复合地基荷载试验。在检测过程中, 对于检验点的选择, 应选择具有代表性或土质较差的检测点, 数量控制在2~4组。在检测过程中, 桩身连续, 并保证不缩径。待施工完成之后, 把桩顶下的土夯实, 而在碎石桩作业完工后, 需要埋设沉降观测桩与测斜管, 认真观测沉降与位移的变化情况, 在路基填筑过程中, 按照路基填筑速率适当调整观测的角度和时间。观测时间通常以1a为期, 数据收敛后即可停止, 早期观测时间间隔为3d, 然后按照观测数据大小延长间隔时间, 每半月观察1次。
5 结语
公路在经济社会发展中的地位相当重要, 在拉动经济和内需方面发挥着重要的作用。但是在公路施工中, 经常会遇到软基地基情况, 需要对其进行加固处理, 然后才可以进行公路的建设施工。笔者结合自身的工作实际与具体的工程案例, 从振冲碎石桩的施工工艺、施工质量检测和施工质量控制等方面进行了分析, 所述施工质量控制做法可供同类工程参考。
参考文献
[1]王俊杰.振冲碎石桩加固高速公路路基施工与检测[J].科学之友, 2010 (9) :
[2]潘振鹏.高速公路路基施工中振冲碎石桩的施工工艺及检测体会[J].道路桥梁, 2012 (34) :
[3]孟晓燕.振冲碎石桩加固高速公路路基施工与检测[J].科技资讯 (工程论坛) , 2012 (9) :
路基碎石桩施工 第4篇
关键词：碎石桩,软土路基,加固机理,地基液化
沉管挤密碎石桩是在打桩机振动、压力作用下,沉管至设计深度,同时加入石料,边振边拔形成密实的碎石桩体,其与桩周土体共同工作,形成复合地基。近年来已被广泛应用于加固杂填土、粉土、黏性土、湿陷性黄土等地基处理中[1,2,3]。碎石桩加固软弱土的机理包括:挤密振密作用、预振作用、排水作用、桩体减震作用、置换作用等[4]。其中前四种作用主要是加固砂土和低液限粉土地基,最后一种作用主要是加固黏性土地基。在JGJ 79-2002建筑地基处理技术规范[5]中,针对加固松散砂土和路基及黏性土路基的加固机理不同,采用不同的计算公式对地基的承载力进行估算,而对于砂土和黏性土互层地基,却没有一个明确的设计方法。本文根据复合地基理论,结合某高速公路采用碎石桩加固互层软土路基的工程实践,分析探讨了碎石桩的设计方法以及在施工和检测中应注意的问题,得到了一些具有一定工程意义的结论。
1 工程概况
某电厂工地地势平坦开阔,沉积物主要为洪积、冲积形成的砂土,粉砂及低液限黏土,呈互层状,多呈软塑～硬塑状。该区段为滏阳河流经区段,受滏阳河的影响,地下水位埋深较浅,稳定水位深度为4.1 m,试验中最高水位2.1 m。软弱土层埋深1.00 m～3.20 m,层厚2.00 m～6.20 m。标贯击数1击/30 cm～3击/30 cm。砂土具有轻微～中等液化性。场地各土层主要特征描述如下:①粉砂:褐黄色,松散,级配差,含少量贝壳,以石英、长石为主,层厚5.20 m。fak=110 kPa。②低液限黏土:灰褐色,黄褐,软塑状,土质均匀,含白色小贝壳,层厚2.80 m。fak=120 kPa。③低液限黏土:灰褐色,硬塑～软塑状,土质较匀,含少量钙质结核,层厚9.80 m。fak=160 kPa。采用沉管挤密碎石桩对①层,②层土体进行加固处理,设计桩径0.5 m,设计桩长8 m,正三角形布桩,桩间距有1.5 m和2.0 m两种,复合地基承载力设计值为150 kPa。
2 碎石桩的施工
2.1 施工参数
施工采用打桩机型号为DZ60型,激振力503 kN,碎石采用天然级配,理论加料量0.2 m3/m,充盈系数为1.5,桩体总加料2.4 m3。成孔后须留振10 s～20 s才能拔管,留振的振动能量可以使砂土层中的土颗粒重新排列,使土的孔隙体积减小,密实度增加,进而提高土的抗液化能力,而且还能使桩尖充分打开保证下料通畅。拔管的速度不应过快,控制在0.8 m/min～1.2 m/min。
2.2 质量控制要点
处理互层软土路基,对于砂性土和黏性土地基可以在施工过程中用不同的施工参数施工。在黏性土层中,留振时间可适当缩短,提升速度可稍微加快。本工程施工过程中,在黏性土层,留振时间在15 s～20 s之间,提升速度为1.2 m/min。而在桩身上部和粉砂层打桩过程中增加了留振时间和反插次数。留振时间控制在20 s以上,严格控制提升速度不大于0.8 m/min。
3 检测与分析
3.1 试验检测
1)桩间土标贯试验:检测碎石桩加固效果,共做了51点,1.5 m桩距的31点;2 m桩距的20点。2)单桩复合地基载荷试验:检测单桩复合地基承载力,共做了61点,1.5 m桩距的36点;2 m桩距的25点。3)桩身重Ⅱ型动力触探试验:检测单桩的承载力和桩身密实度,共做了71根,1.5 m桩距的47根,2 m桩距的24根。以上三项工程检测的结果见表1。
3.2 数据分析
1)单桩复合地基均为缓变型曲线,复合地基的承载力有较大的提高。根据规范[5],载荷试验中最大加载值不应大于设计要求压力值的2倍,故试验加载都未加到极限压力值,得到单桩复合地基的承载力特征值均为150 kPa。在p—s曲线上,相对沉降值在0.007～0.009范围内。根据标贯试验和桩身动力触探试验的结果,结合地区经验,得复合地基的实际承载力均大于150 kPa,结果见表1。2)粉砂层的挤密加固效果明显好于黏土层。因为黏性土的粘粒含量多,粒间结合力强,透水性差,灵敏度高,成桩过程中产生的超孔隙水压力不易消散,所以挤密效果差。表现为置换作用,而粉砂属于单粒结构,透水性好,超孔隙水压力容易消散,挤密效果要好于黏土。3)桩顶的强度较低。桩身上部增加留振时间和反插次数,使得不同桩间距的桩身上部强度相差不多,桩身下部由于上覆土压力较大,所以强度较大,也表明1.5倍的充盈系数使多灌入的碎石量在下部体现的要比上部的好。
4 结语
1)处理互层软土路基的不同土层可用不同的施工参数对碎石桩进行加固,工程实践证明:成桩过程中在桩身上部和砂性土层增加留振时间和反插次数,能很大程度上提高互层地基的单桩承载力,从而提高复合地基的承载力。2)笔者就规范中对砂性土和黏性土地基设计的区别和实际工程的检验效果,在多方面详细分析了沉管挤密碎石桩在处理砂性土和黏性土互层地基时,因为加固机理不同,加固效果有很大的区别,可采用不同于单一土层的计算公式,结合实际情况采用最优的地基处理方案。3)处理黏性土和砂性土互层软土路基时,加固效果主要反映在砂性土层上,基于这一思想,本文就处理互层软土路基的设计和施工提出了自己的一些观点,并在工程实践中得到了证实,起到了地基优化处理的作用,达到了节省工程造价的目的。
参考文献
[1]牛志荣.地基处理技术及工程应用[M].北京:中国建材工业出版社,2004.
[2]刘学民,张国华.干振碎石桩加固软土地基的应用与分析[J].江苏煤炭,2003(3):65-66.
[3]宋中元.沉管碎石桩处理新杂填土地基研究[J].安徽建筑,2000(5):34-35.
[4]龚晓南.复合地基设计和施工指南[M].北京:人民交通出版社,2004.
[5]JGJ 79-2002,建筑地基处理技术规范[S].
[6]叶书麟,叶观保.地基处理[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[7]李庆波.碎石桩处理软土路基的实践[J].山西建筑,2007,33(34):124-125.
路基碎石桩施工 第5篇
1 工程地质概况
该工程为辽宁中部环线新民至铁岭高速公路项目K185+780～K186+060段软土地基处理。该路段地表为0.3～1.7m饱和粘土,表层0.4m为种植土,[fa0]=120kPa;下层为松散粉砂,层厚0.5～4.6m,[fa0]=80kPa;再下层为饱和淤泥质粘土,层厚4.5m～7.1m,[fa0]=50kPa;底层为中砂,[fa0]=210kPa。该路段采用3～5m高的路堤通过,根据该路段地质条件和附近材料来源,考虑到经济、质量和施工工期的要求,提出采用碎石桩复合地基处治该段软弱地基。
2 碎石桩复合地基的设计及施工参数的确定
2.1 设计标准及设计参数
复合地基承载力不小于127kPa,密实度质量控制标准为N63.5≥9。
碎石桩桩体布置:碎石桩按照等边三角形布置(如图1所示),碎石桩处理宽度为路基底宽加护坡道宽度,桩径80cm,桩间距b为200cm,置换率为0.18。
碎石垫层:碎石垫层厚度为70cm,处理至两侧护坡道外缘。
碎石材料:未风化的干净砾石或轧制碎石,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20～50mm,含泥量小于10%。
2.2 施工控制参数
碎石桩采用振冲法施工,根据设计要求(振冲能不小于55kW)采用75kW振冲器及配套工具。
施工顺序:整个工作面采用排打推进法施工,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。
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±20cm;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0.2MPa,硬层段0.3MPa。
3 碎石桩施工工艺及要求
3.1 碎石桩施工顺序
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。
3.2 施工工艺要求
(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)造孔: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。水压控制在0.15～0.6MPa,水量控制在200～400L/min,振冲器下降速率控制在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: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。
(4)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,加密段长度应控制在30～50cm。
(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,移位至下一桩位施工。
4 碎石桩复合地基的质量检验
4.1 碎石桩施工质量检测
(1)碎石桩桩长检测
成桩后在现场进行了动力触探实验,其实验结果与施工过程中的记录基本相似,桩体底部达到设计标高,桩长满足要求。
(2)碎石桩密实度检测
成桩后进行了8组现场原位N63.5重型动力触探试验,测试深度起点为桩顶表面,试验结果见表1,从测试结果可见,锤击数范围在9～26击,平均锤击数为12.8击,完全满足设计要求,碎石桩桩体密实度良好。
4.2 复合地基质量检测(静载荷试验)
碎石桩成桩后,在复合地基上进行了3组静载试验。试验采用了面积为0.5m2的正方形承压板,总加荷量为180kN,分9级不等加荷,试验点位位于桩顶。试验结果见表2。根据复合地基承载力计算公式fspk= mfpk+(1-m)fsk得出复合地基承载力为130kPa。处理效果完全满足复合地基承载力不小于127kPa的设计要求。
5 结论
(1)从碎石桩复合地基现场检测结果可见,碎石桩桩身质量良好且穿透了软土层,碎石桩及复合地基的承载力完全满足设计要求。因此,说明该工程采用碎石桩复合地基处理该段软土地基是成功的。
(2)碎石桩复合地基法加固软基的工程造价低,施工速度快、工期短,质量可靠,施工机具、操作简单,并且满铺于地面的碎石层可直接作为施工便道和工作平台,具有一定的优越性和实用价值。
(3)碎石桩复合地基是置换作用、垫层作用、排水作用、挤密及振密作用等多种作用的联合,该法适用于处理深度不大于10m的低强度的软土地基。
(4)碎石桩复合地基法加固软基具有很大的优势和应用前景,但到目前为止其设计还是以大量的现场试验为依据,施工参数的选取还是以成桩挤密试验为基础,置换深度的确定以及承载特性、沉降变形的计算尚没有一套成熟的理论依据,诸多方面还有待于进一步研究。
摘要：通过新铁高速公路项目碎石桩工程实例,对碎石桩复合地基的设计、施工、质量检测等方面进行了详细论述。
关键词：碎石桩,复合地基,软基处理
参考文献
[1]沈阳岩土工程技术测试开发中心.岩土工程检测报告[R].(辽宁中部环线高速公路新民至铁岭段第1合同段地基处理工程).2010.6.21.
路基碎石桩施工 第6篇
1 工程概况
鄂州市市政工程公司某拟建道路工程全长3450米, 宽50米。地处长江一级阶地地貌单元, 有剥蚀残丘、湖塘河叉发育。
根据本次钻探揭露, 结合区域地质资料、临近地勘成果, 拟建道路勘察深度内地层可分为4层: (1) 耕织土层:灰色、灰黄色, 松散状态, 主要为耕织土, 近期回填土、路基填土等。未经处理不可作为路基持力层。 (2) 二层粉质黏土:结构松散、土质均匀不一, 强度低、压塑性高, 不宜作为路基持力层。 (3) 三、四层黏土:呈可硬塑状态, 强度较高, 压塑性中等偏低, 可作为路基持力层。
根据本工程土质特点结合水泥粉煤灰碎石桩的适用范围 (CFG桩适用于软弱粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土地基) , 经有关勘测及设计等单位专家共同研究论证后决定, 对于软土厚度超过6米的路段, 采用水泥粉煤灰碎石桩进行处理。
该工程水泥粉煤灰碎石桩 (CFG桩) 直径40cm, 共11320支, 总长118400米, 试验桩200支。水泥粉煤灰碎石桩采用正三角形布置, 桩间距为1.5米。水泥粉煤灰碎石桩桩顶铺设双向土工格栅、50cm厚级配碎石垫层, 碎石的最大粒径不大于30cm。
2 材质要求
水泥粉煤灰碎石桩 (CFG桩) 成桩后桩身强度等级按设计要求达到C15混凝土强度。材料技术要求如下: (1) 水泥:采用强度等级为32.5级及以上的普通硅酸盐水泥, 如果地下水具有腐蚀性时应采用抗腐蚀水泥 (如抗硫酸盐水泥) , 同时可添加防腐剂。 (2) 粉煤灰:粒径应在0.001-2mm之间, 小于0.074mm的颗粒含量应大于45%, 烧失量应小于12%。 (3) 碎石:级配良好, 不含植物残体、垃圾等杂质。碎石的最大粒径不大于50mm。 (4) 混合料配比:根据桩身强度要求 (达到C15混凝土强度) 进行配合比试验后确定。
3 施工工艺流程及技术要求
3.1 施工准备
(1) 核查地质资料, 结合设计参数, 选择合适的施工机械和施工方法。 (2) 进行满足桩体设计强度的配合比试验, 确定各种材料的施工用配比。 (3) 平整场地, 清除障碍物, 挖除地表植物根系, 标记处理场地范围内地下构造物及管线, 并将场地整平, 整平标高=设计桩顶标高+0.5m, 地表碾压至K30≥60MPa/m。 (4) 测量放线, 定出控制轴线、打桩场地边线并标识。 (5) 施工前清除地表耕植土, 进行成桩工艺试验, 确定施工工艺和参数。
3.2 施工机械准备
施工机械选用振动沉管机。施工机械的选择应符合地质、环保及设计等要求。
3.3 施工顺序
CFG桩施工一般优先采用间隔跳打法, 也可采用连打法。具体的施工方法由现场试验来确定 (本工程采用跳打法施工) 。在软土中, 桩距较大可采用隔桩跳打法, 但施工新桩与已打桩时间间隔不少于7d;在饱和的松散粉土中, 如桩距较小, 不宜采用隔桩跳打;全长布桩时, 应遵循由“由一边向另一边”的原则。连打法易造成邻桩被挤碎或缩颈, 在粘性土中易造成地面隆起;跳打法不易发生上述现象, 但土层较硬时, 在已打桩中间补打新桩, 可能造成已打桩被振裂或振断。
4 CFG桩 (振动沉管灌注桩) 施工工艺
4.1 施工步骤
(1) 振动沉管机定位。振动沉管机就位后, 应用沉管机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆, 校正位置, 使钻杆垂直对准桩位中心, 确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。
(2) 混合料搅拌。混合料搅拌要求按配合比进行配料, 计量要求准确, 拌合时间不得少于1min。混合料加水量和坍落度 (设计要求振动沉管混合料法施工时, 坍落度控制在16~20cm) 根据采用的施工方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。在灌注混凝土应备好熟料。
(3) 钻进成孔。钻孔开始时, 关闭钻头阀门, 向下移动钻杆至钻头触及地面时, 启动马达钻进。一般应先慢后快, 这样既能减少钻杆摇晃, 又容易检查钻孔的偏差, 以便及时纠正。在成孔过程中, 如发现钻杆摇晃或难钻时, 应放慢进尺, 否则较易导致桩孔偏斜、位移, 甚至使钻杆、钻具损坏。当钻头到达设计桩长预定标高时, 在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记, 作为施工时控制孔深的依据。当动力头底面达到标记处桩长即满足设计要求。施工时还需考虑施工工作面的标高差异, 作相应增减。
(4) 灌注及拔管。在施工钻至设计深度后, 应准确掌握提拔钻杆时间, 混凝土灌注量应与拔管速度相配合, 边灌注边提钻, 保持连续灌注, 均匀提升, 同时应保证钻头始终埋入混和料中。遇到饱和砂土或饱和粉土层, 不得停灌待料, 避免造成混合料离析、桩身缩径、断桩和夹泥等。钻孔应先慢后快。成桩过程中, 若发现钻杆摇晃或难钻时, 应放慢进尺。混和料应按设计配合比 (室内配比试验确定并通过成桩工艺性试验验证的配合比) 经搅拌机拌和, 坍落度、拌和时间应按工艺性试验确定的参数进行控制, 且拌和时间不得小于60S;搅拌的混和料必须保证混和料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而到达钻杆芯管内。CFG桩成孔至设计标高后, 停止钻进, 开始灌注混和料, 当钻杆芯管充满混和料后开始拔管, 严禁先提管后灌料。钻杆应静止提拔, 施工中应严格按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数控制提拔速度和灌注量, 提拔速度一般宜控制在2m~3m/min, 并保证连续提拔, 施工中严禁出现超速提拔。施工中应保证排气阀正常工作, 施工中要求每工班经常检查排气阀, 防止排气阀被水泥浆堵塞。灌注成桩完成后, 桩顶采用湿黏土封顶, 进行保护。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。
(5) 移机。当上一根桩施工完毕后经质检员检验合格报请监理工程师检查, 核实桩长及质量后才能进行下一根桩的施工。钻机移位, 进行下一根桩的施工。施工时由于CFG桩的土较多, 经常将临近的桩位覆盖, 有时还会因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动。因此, 下一根桩施工时, 还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核, 保证桩位准确。
4.2 CFG桩施工工艺流程图
5 质量控制及检验
5.1 质量控制
(1) 为检验CFG桩施工工艺、机械性能及质量控制, 核对地质资料, 在工程桩施工前, 应先做不少于2根试验桩, 并在竖向全长钻取芯样, 检查桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度, 根据发现的问题修订施工工艺; (2) CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求; (3) 桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求; (4) CFG桩施工中, 每台班均须制作检查试件, 进行28d强度检验, 成桩28d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验, 其承载力、变形模量应符合设计要求; (5) 通常桩顶混凝土密实度差, 强度低, 对此采取桩顶以下2.5m内进行振动捣固的措施; (6) 为保证施工中混合料的顺利输送, 施工中采取强制式搅拌机; (7) 桩身每方混合料掺加粉煤灰量及坍落度控制根据设计和采用的施工方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制; (8) 清土和截桩时, 不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土; (9) 冬期施工时混合料入孔温度不得低于5℃, 对桩头和桩间土应采取保温措施; (10) 跳打施工时应及时清除成桩时排出的弃土, 否则会影响施工进度; (11) 整个施工过程中, 安排质检人员旁站监督, 并作好施工原始记录, 记录钻压电流值、孔深、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等; (12) CFG桩施工属隐蔽工程, 施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。
5.2 检验
(1) 所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求:①检验数量:同一产地、品种、规格、批号的水泥, 每200t为一批, 不足200t时也按一批计。同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料, 分别每400m3为一批, 当不足400m3时也按一批计。各种原材料每批抽样检验1组;②检验方法:检查产品质量证明文件。在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间, 在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验颗粒级配。
(2) CFG桩混合料坍落度应按工艺性试验确定并经监理工程是师批准的参数进行控制:①检验数量:每台班抽样检验3次;②检验方法:现场坍落度试验。
(3) 桩体强度检测方法、数量及标准见《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》 (铁建设[2005]160号) :①检测数量:施工单位每台班一组 (3块) 试块;②检测方法:每台班制作混合料试块, 进行28d标准养护试件抗压强度检测;③设计要求:桩身28d边长15cm立方体抗压强度达到设计强度10MPa~15MPa。
(4) 桩身质量、完整性检测方法、数量及标准见《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》 (铁建设[2005]160号) :①检测数量:检测总桩数的10%;②检测方法:抽芯检测、小应变检测现结合。检测频率采用比例:抽芯1%-3%、小应变15%-30%;
(5) 单桩承载力及复合地基承载力检测方法、数量及标准见《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》 (铁建设[2005]160号) :①检测数量:总桩数的2‰, 且每检测批不少于3根;②检测方法:平板载荷试验;③设计要求:抽取不少于总桩数的0.5‰的桩进行单桩承载力检测, 抽取不少于总桩数的1.5‰的桩进行单桩复合地基平版载荷板试验。承载力符合设计要求。
(6) CFG桩的桩位、垂直度、有效直径的允许偏差应符合下表的规定。
6 土工格栅及谁是垫层铺设
CFG桩施工完毕达到一定强度后, 按设计要求铺设一层土工格栅, 然后铺上50cm级配碎石, 采用静力压实, 注意监测施工对扰动桩间土的影响, 以免产生橡皮土。
7 工程应用效果
本工程竣工后, 经验收路段达标率完好, 到目前未出现不良沉降变形、结构完整, 取得了较好的效果。
8 结语
本文以鄂州市某道路工程应用水泥粉煤灰碎石桩 (CFG桩) 处理软土路基为例, 介绍了水泥粉煤灰碎石桩加固处理软土路基施工工艺及所采取的技术措施, 研究结果体现出水泥粉煤灰碎石桩 (CFG桩) 对软土路基加固处理, 能够很好的适应当前鄂州的交通条件、自然条件和经济条件, 是一种比较合适的选择。效果明显, 工期缩短明显, 投资节省了不少, 且利于环保, 相信这一技术今后在我国交通行业会得到更加广泛的应用。
参考文献
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[3]徐晓莲.浅议劈裂注浆法在软土路基加固中的应用[J].黄冈职业技术学院学报2013, 15 (6) :129.
对碎石路基施工的探讨 第7篇
重庆市绕城高速公路西南段路线全长36 081 m。路基为整体式, 路基宽度为26 m, 土路肩为2 m0.75 m, 硬路肩为2 m3 m, 行车道为2 m7.5 m, 中央分隔带为2 m, 路面横坡为2%, 土路肩横坡为4%。设计年限为l5年, 路面设计湾沉为0.219 m m, 总厚度为74 cm, 上面层 (S mA-13) 厚度为4 cm, 中面层 (LAC-20) 厚度为6 cm, 下面层 (LAC-25) 厚度为7 cm, 基层为水泥稳定碎石, 厚度21 cm, 底基层为水泥稳定碎石, 厚度21 cm, 垫层为级配碎石15 cm。
2 原材料质量的控制与场地要求
(1) 水泥。
水泥作为集料的一种稳定剂, 其质量对集料的质量是至关重要的, 施工时选用终凝时间长, 标号较低的水泥。为了使稳定料有足够的时间进行拌和、运输、摊铺、碾压以及保证其具有足够的强度, 不应使用快凝水泥、早强水泥和受潮变质的水泥, 刚出炉的水泥停放7 d才能使用。
(2) 碎石。
碎石应满足质地坚硬、耐久、洁净、有良好的级配, 基层最大粒径不超过31.5 mm, 下基层碎石集料的压碎值24%, 集料针片状9.5 mm以上含量宜不大于18%, 4.75 mm～9.5 mm针片状含量不大于20%, 粗集料软石含量小于5%。石屑坚硬、清洁、无风化、无杂质, 具有足够强度, 0.075 mm筛通过率不得大于7%。
(3) 水。
水应清洁, 不含有害物质, 来自可疑水源的水, 应按照JTJ056-84公路工程水质分析操作规程进行检测, 未达规范要求的, 必须经监理工程师批准方得使用。
(4) 料厂。
料厂应用水泥混凝土硬化, 并有足够的面积, 要认真规划, 各种材料要有足够的面积整齐堆放, 不同规格材料应用墙隔离开, 界限清楚。需要作防雨措施的, 一定要覆盖彩条布或建大蓬。检测合格的料一定要插牌标识, 并应便于机械装卸运输。
3 混合料的组成设计
3.1 混合料组成设计的一般原则
混合料组成设计所要达到的目标是所设计的混合料组成在强度上满足设计要求, 抗裂性达到最优便于施工。
混合料组成设计的基本原则是结合料剂量合理、尽可能采用综合稳定以及集料有一定的级配。混合料组成中, 结合料的剂量太低则不能成为半刚性材料, 剂量太高则刚度太大, 容易脆裂。实际上, 限制低剂量是为了保证整体性材料具有基本的抗拉强度, 以满足荷载作用的强度要求。限制高剂量, 可使模量不致过大, 避免结构产生太大的拉应力, 同时降低收缩系数, 使结构层不会因温度变化而引起拉伸破坏。
集料应有一定级配, 集料数量以达到靠拢而不紧密为原则, 其空隙让无机结合料填充, 形成各自发挥优势的稳定结构, 并且保证水泥稳定碎石级配在施工过程中不离析, 形成良好的骨架结构, 如表1。
3.2 混合料组成设计步骤
按规范要求且得到驻地监理工程师确认后的材料进行混合料试验配比设计, 每种混合料设计均应说明水泥、碎石、水的正确百分比, 同时应附上试验室对混合料的原材料的符合性试验数据。具体步骤如下:
(1) 取工地实际使用的集料, 分别进行筛分, 按颗粒组成进行计算, 确定各种集料的组成比例, 4.75 mm与0.075 mm通过率应接近级配范围的中值。
(2) 取工地使用水泥按不同水泥剂量分组进行试验, 按4.0%、4.5%、5.0%、5.5%四种水泥剂量进行试验, 采用重型击实法确定各组混合料的最佳含水量和最大干密度, 如表2。
(3) 根据确定的最佳含水量, 拌制水泥稳定碎石混合料, 按要求压实度 (98%) 制备混合料试件, 每组试件个数为:偏差系数10%～15%时9个, 偏差系数15%～20%时13个, 本项目每种水泥剂量按13个配制, 将制好的试件脱模称重后, 在标准条件 (相对湿度95%, 温度25℃±2℃的养护室) 下养护6d。浸水ld后取得无侧限抗压强度结果。如表3。
(4) 为了减少基层裂缝, 必须做到三个限制:在满足设计强度的基础上限制水泥用量;在减少含泥量的同时限制细集料用量;根据施工时气候条件限制含水量。含水量不宜超过最佳含水量的I%。
(5) 试件室内试验结果抗压强度的代表值按下式计算:设计强度为4.0 MPa
Rd=R (1-ZaCv)
式中: Rd抗压强度代表值, MPa;
R该试件抗压强度的平均值, MPa;
Z保证率系数, 高速公路保证率95%;此时Za=1.645;
Cv试验结果的偏差系数 (以小数计) 。
(6) 确定实验室配合比。根据强度平均值和设计要求值, 比较试验结果, 水泥剂量4.5%时为最佳水泥剂量。水泥:集料=4.5∶100, 混合料最佳含水量为4.8%, 最大干密度2.33 g/cm, 施工时压实度按98%控制。
(7) 确定生产配合比。根据施工现场情况, 对实验室确定的配合比进行调整, 对集中厂拌法施工, 水泥剂量要增加0.5%, 含水量要较最佳含水量大0.5%～1%, 所以经调整后得到的生产配合比为:水泥∶集料=5.0∶100, 混合料最佳含水量5.3%, 最大干密度2.33, 施工时压实度按98%控制。
4 下承层的检查
进行下承层的外形检查、压实度检查和底基层沉降量检查, 沉降量连续两个月小于2 mm/月。清除浮土及薄层“贴皮”部位。在施工前还要清除各种杂物及散落材料, 洒水车间歇式洒水并保证下承层表面湿润。
5 混合料的拌和
(1) 拌和时, 根据批复的配合比调试好拌和站的生产配合比。拌和站设三个或四个料斗, 各料斗出料数量由调速电机控制, 水泥罐仓都配备有高精度的电子动态计量器, 经过计量标定, 且预先调试。生产前同监理工程师一块确定好出料曲线, 并按水泥、集料与水的重量比例配混合料, 并进行混合料的筛分检验级配。
(2) 拌和前, 应检查场内各种集料的含水量, 以计算当天的外加水量 (气温较高时, 混合料的含水量应比最佳含水量高0.5%～1%。)
(3) 拌和后, 及时取干混合料进行筛分试验, 检查是否符合设计的配合比。同时进行混合料含水量、含灰量的抽检工作, 每1 h～2 h一次。高温作业时, 早晚与中午的含水量根据温度变化及时调整。
6 混合料的运输
(1) 运输车辆的数量应以满足拌和出料与摊铺需要, 并略有富余, 摊铺机前不少于3辆～5辆自卸车等候。
(2) 要经常检修车辆, 保证生产用车无故障。
(3) 装车时车辆应前后移动, 保证装载高度均匀, 并且用蓬布覆盖以防止水分蒸发。
(4) 严禁在最终强度未形成的情况下行驶。
7 混合料摊铺
(1) 摊铺前路面底基层各项指标均要符合要求, 并要清扫干净, 洒水保湿。
(2) 摊铺前应将底基层或基层下层适当洒水湿润。
(3) 摊铺前检查摊铺机各部分运转情况。
(4) 调整好传感器臂与导向控制线的关系;严格控制基层摊铺厚度和高程, 保证横坡度满足设计要求。
(5) 基层混合料摊铺应采用两台型号一样摊铺机梯队作业, 两侧挂钢丝 (严禁人为对钢丝绳干扰) 一前一后应保证速度一致、摊铺厚度一致、松铺系数一致、横坡度一致、摊铺平整度一致、震动频率一致等, 两台摊铺机接缝平整。
(6) 摊铺机应连续摊铺。如拌和站生产能力较小, 在用摊铺机摊铺混合料时, 应采用最低速度摊铺, 禁止摊铺机停机等料。摊铺机的摊铺速度一般宜3 m/min。
(7) 在摊铺机后面应设专人消除粗细集料离析现象, 特别应该铲除局部粗集料“窝”, 并用新拌和的混合料填补。
(8) 摊铺机的螺旋布料器应有三分之二埋人混合料中。
(9) 根据松铺系数1.30确定松铺厚度, 松铺厚度为18 cm1.3=23.4 cm。
8 混合料的碾压
(1) 混合料经摊铺和整型后, 应立即在全宽范围内进行碾压。直线段, 由低侧向中心碾压;超高段, 由内侧向外侧碾压。每道碾压应与上道碾压重叠, 重叠宽度为1/3轮宽, 使每层整个厚度和宽度完全均匀的压实到规定的密实度为止, 压实后表面应平整无轮迹。
(2) 每一碾压段长度约为50 m左右, 采用18 t到25 t三轮压路机和振动压路机, 碾压程序为由轻到重, 由低到高。
(3) 碾压过程中, 水泥稳定碎石的表面应始终保持湿润。如表面水蒸发的快, 应及时补洒少量的水。发现弹簧及时处理换填。
(4) 严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段“调头”或急刹车, 以保证水泥稳定碎石层表面不受损坏。
(5) 压路机倒车换档要轻且平顺, 不要拉动基层, 在第一遍初步稳压时, 倒车后尽量原路返回, 换档位置应在已压好的段落上, 在未碾压的一头换档倒车位置错开, 要成齿状, 出现个别拥包时, 应配人工进行铲平处理。
(6) 压路机停机要错开, 而且离开至少3 m远, 最好停在碾压好的路段上, 以免破坏基层结构。
(7) 碾压宜在水泥初凝前完成, 并达到要求的压实度, 同时没有明显的轮迹, 复压完成后, 设专人用3 m直尺逐尺检测, 对不合格的点应及时处理。
(8) 为保证水泥碎石基层边缘强度、厚度、标高、避免浪费水稳混合料, 可以在两侧支钢型模板。
(9) 压路机碾压时的行驶速度, 稳压、弱振为1.5 km/h～1.7 km/h, 以后各遍应强振时为1.8 km/h～2.2 km/h, 光面压路机碾压速度为1.5 km/h～1.7 km/h。
(10) 严禁用薄层贴补法找平, 如有局部低洼, 采用翻松后添加新拌和料重新碾压, 否则应挖除返工。水泥稳定碎石具有不可再塑性, 缺陷修补要在允许的延迟时间内完成。
9 养生与交通管制
(1) 碾压段完成后经压实度检查合格后开始养生;
(2) 湿润的麻袋片覆盖在基层顶面, 2 h后开始洒水, 次数视气候而定, 在7 d内保持湿润状态;
(3) 洒水车洒水养生时喷头要用喷雾式, 不得用高压喷管, 以免破坏基层, 在7 d的养生期内洒水车在另外一侧车道行驶;
(4) 养生期间封闭交通。
10 接头处理
(1) 横缝设置是将已碾压成型的混合料在混合料的末端不符合高程和平整度要求的部分挖掉, 使横缝形成与路中心线垂直向下的断面。
(2) 再碾压时, 洒水湿润横断面茬口, 人工仔细找平, 使接缝平顺, 密实。
(3) 桥头搭板多为阶梯状, 摊铺机铺不到的位置, 人工摊铺, 仔细抹平, 压路机碾压不到的地方, 用内燃夯机夯实。
(4) 两台摊铺机工作时, 应避免出现纵向工作缝, 上下层水稳纵向衔接处经量错开20 cm以上。
11 应注意的几个问题
(1) 严格控制水泥用量。水泥用量大小, 是影响工程质量的重要因素, 水泥用量太小, 影响基层强度, 水泥用量太大, 会使基层的裂缝增多, 从而引起沥青面层相对应的反射裂缝。所以必须严格控制水泥用量。
(2) 混合料的含水量控制。厂拌混合料现场, 每天由后场专职试验人员在早上、中午、下午分别测定混合料的含水量, 根据施工配合比设计的最佳含水量指标, 结合当天的气温、湿度、运距情况确定混合料拌和时的用水量。含水量掌握不好, 会出现碾压不起皮或弹簧现象。
(3) 每天开始摊铺前检查仪器的状况。在施工当中检查仪器线连接状况, 如果连接不好, 仪器在摊铺机夯锤的振动下就会失去控制, 影响路面平整度。
(4) 保证桥头摊铺厚度、高程和平整度。
(5) 裂缝的处理。首先对每条裂缝做详细记录, 然后每隔一个月观察一次, 并记录裂缝长度和宽度, 直到封层施工前15 d做最后记录。用吹风机把裂缝吹干净, 裂缝宽度大于0.2 mm, 用乳化沥青浇灌处理。在洒封层前一天用吹风机和水车把路面清洗干净。在封层施工前, 用乳化沥青把裂缝两侧各洒75 cm。用1.5 m宽的自粘式玻璃隔珊网覆盖在刚洒的乳化沥青上, 自粘式玻璃隔珊网应比裂缝长10 cm, 裂缝在自粘式玻璃隔珊网中央。最后用一个不大于30 kg的圆柱型铁磙子在自粘式玻璃隔珊网上滚, 直到自粘式玻璃隔珊网牢固。
12 结束语
振冲碎石桩工程施工 第8篇
陕北某煤矿位于毛乌素沙漠东南部，滩地、沙丘相间分布，沙地以固定沙、半固定沙为主。地貌单元属风积沙丘，原始地形起伏较大。
该煤矿拟建办公楼基底存在相对软弱粉质黏土层，场地地层自上而下依次为第四系全新统(Q4)风积细砂，上更新统萨拉乌苏组(Q3s)细中砂、粉细砂，中更新统离石组(Q2l)粉质黏土、粉土等，基底为白垩系下统洛河组(K11)砂岩，局部地表为回填细砂。
施工场地区域地下水主要为松散层孔隙水及基岩裂隙潜水，地下水稳定水位1.10 m～8.40 m，稳定水位标高1 214.50 m～1 222.82 m，为弱～中等富水含水层。地下水主要由大气降水及地表水径流补给。
依据当地工程地质、水文地质条件及施工环境，并充分考虑到建筑地基的不均匀沉降，该地基采用振冲碎石桩法处理，桩体填料为规格40 mm～150 mm的碎石，含泥量不大于5%;桩径为0.90 m，桩间距为1.80 m，正三角形布置，见图1。
2 工程施工准备要点
2.1 现场施工用水
由于该煤矿在井巷掘进过程中，井壁出水量比较大，而当地的水资源却相对短缺，针对此情况，我单位与甲方以及水保部门共同协商，提取部分矿井水样送当地检测部门检测，经分析，该矿井水可作为振冲碎石桩施工用水。
因此，我单位在施工现场设置了2座蓄水池，沿施工道路及厂区规划布设供水管网，配备8条200 mm供水管将矿井水接入使用地点，供水管与道路相交处作埋地处理，埋深大于35 cm。如此，既解决了振冲碎石桩施工用水量大的难题，又大大缓解了井下排水压力，节约了生活水资源，实现了节能减排。
2.2 现场临时用电
施工临时用电利用甲方提供的箱式变压器架设供电线路，采用TN-S配电系统，在施工区域设置总配电箱，各施工机械设备以及夜间照明分别设置独立活动电箱，配电线路则根据现场布置优化敷设，由专业电工对整个施工用电系统进行检修与维护。
2.3 场地泥浆处理
在整个施工场地内，根据现场平面布置与施工先后顺序选好临时集浆池位置，然后在施工区域内挖一条深度及宽度均为1.5 m的泥浆沟通向临时集浆池，然后在临时集浆池上架设大功率排污泵，最后将泥浆排至甲方指定的废浆污水池。
2.4 施工测量
2.4.1 场地控制网测设
根据甲方提供的基准点，采用全站仪在施工场地以导线形式布测4个～8个控制点，形成施工平面控制网，作为桩位定位的依据。施工控制点用木桩打入地下，用混凝土加固，木桩上钉小铁钉作为中心标志，小铁钉顶面施测高程。木桩顶端缠绑红布条作为标识，便于在施工阶段复核并临时加以保护。测量控制网测定并经自检合格后提请监理、甲方复验，复验合格后，方可正式使用。
2.4.2 桩位放样
桩位放样的关键是保证精度，杜绝错误。首先根据设计桩位布置图，对所有桩逐一编号并计算坐标，然后利用测定的测量控制网，采用极坐标法对桩位进行放样。
3 工程施工质量控制
为了确保地基加固效果，控制振冲器施工参数是保证挤密效果的关键。其次，水、电、填料三个因素的控制，也是影响振冲碎石桩施工质量的关键。
3.1 振冲器施工参数的控制
1)施工工艺和施工方法应严格按有关规定进行。
2)每0.5 m～1.0 m为一提拉段，填料后密实0.5 m，留振时间10 s～20 s。
3)桩位误差小于50 mm，垂直度不大于1.0%。
4)施工中专人记录:桩号(顺序号)、桩深、填料量，制桩起止时间及水压、电流、留振时间及异常情况等。
3.2 水的控制
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;水压在成孔过程中则要求根据土层软硬随时调节，原则上软土层采用低水压，硬土层采用高水压。
3.3 电的控制
电的控制则是密实电流和留振时间的控制。为保证桩体质量，首先，要求每段桩体的最终加密电流都达到规定的密实电流值，密实电流的变化反映挤密程度及效率，当电流达到一定的不变值，表明桩体的密实度接近饱和;第二，留振时间一定要达到施工控制参数的要求，不能欠振，留振时间在10 s～20 s。
3.4 填料控制
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:1)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。2)填料要把握时机，控制速度。3)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，据此，即可粗略计算桩体密实度的变化，以便掌握和分析碎石桩的实际情况。
4 施工中遇到的问题及应对措施
1)造孔时若遇到软土地基，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、第三层等。
2)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。
3)桩体密度不够时，延长留振时间，增加反插次数，增大填料量。
4)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。
5 质量检验
1)桩身密实度检验:桩身密实度应满足重型动力触探锤击数N63.5>10;
2)承载力检验:抽取不少于总桩数2‰的桩，在监理单位的见证下，进行了复合地基及单桩承载力平板荷载试验。单桩承载力不小于180 k Pa，复合地基承载力不小于150 k Pa，满足设计要求。
6 结语
不同的地理位置，其地层岩性千变万化，而基础工程又具有一定的隐蔽性。因此，控制工程质量，绝对不能简单的依靠以往施工经验，而必须结合工程实际，制定详尽适合的施工方案，积极思考，善于总结，以不断提高我们的施工水平。
摘要：结合具体工程实例,详细的阐述了振冲碎石桩的施工准备要点,包括现场施工用水,临时用电,泥浆处理,施工测量四方面内容,并提出了相应的质量控制措施,具有一定的指导意义。
关键词：振冲碎石桩,施工要点,质量控制
参考文献
[1]JGJ79-2002,建筑地基处理技术规范[S].
[2]《工程地质手册》编委会.工程地质手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
