河南省水利第二工程局 鄭 欣

擠密砂石樁施工技術及質量控制

河南省水利第二工程局 鄭 欣

碎石樁是指用振動、沖擊和水沖等方式在軟弱地基中成孔后，將碎石擠壓入土孔中，形成由碎石所構成的密實樁體，在《公路軟土地基路堤設計與施工技術規(guī)范》（JTJ017-96）中稱之為粒料樁。干振碎石樁是一種采用預沉導管、重錘振動壓入工藝施工的碎石樁，它克服了振沖法在施工中耗水量大和泥漿污染的嚴重缺陷。干振碎石抗處理液化地基的原理主要是振密和擠密作用和排水減壓作用。振動擠密碎石樁在成樁過程中樁管對周圍粉砂層產生很大的橫向擠壓力，使樁周圍的土粒重新排列密實，孔隙比減小，密實度增大。樁孔內填充碎石，在地基中形成滲透性能良好的人工豎向排水通道，使樁間土產生的水迅速地由碎石樁體排出，土中孔隙水壓力亦隨之減小，難以聚集提高，從而消除或減小液化的可能性。本施工標段采用碎石樁施工處理沙土液化。

一、施工前準備工作

1.根據實際編制實施性施工組織設計(施工技術方案、質量計劃)，編制中力求考慮周到，措施得力，便于操作，并上報監(jiān)理工程師批復。

2.拆除障礙物，平整場地，然后進行擠密碎石樁施工。

3.根據設計文件要求，布設樁位、樁間距及安排樁的分布形式。若有建筑物基礎，施工前必須完成碎石樁。本標段砂樁樁徑Ф60cm，樁距1.8m，樁位在平面上呈正三角形。這些在布樁圖上均應標明。

4.機械設備及材料的選擇。根據地段的地基、砂樁樁徑及樁長情況，選擇合適的機械設備。本標段選用DZ90KSA振動沉樁機，樁頭根據現場不同地質采用內置平底活頁式樁頭及外置活瓣樁頭，并設有二次投料口。原材料采用10~40mm碎石，含泥量小于5%。

二、現場工藝性試驗樁

1.實際施工之前，進行了樁試驗，以便根據現場實際確定各項技術參數，如成樁時間、充盈系數、工藝確定等，確保大面積施工質量。

2.針對性選擇試樁位置，既要考慮軟土厚度，又要顧及地質特點，關鍵是必須選擇有代表性的位置，每處不少于36根。

3.試樁時施工方、監(jiān)理方均應派員在場，做好詳盡的現場記錄。成樁7d后進行樁間土標準貫入試驗、試樁完成后必須提交試樁報告，重點闡述樁身密實度、樁長、消除液化效果，總結評價施工工藝、施工質量。

三、施工工序

擠密砂樁施工工藝應按以下程序進行：整平原地面→機具定位→樁管沉入→加料壓密→拔管→機具移位。

1.對樁位進行編號，以成樁先后為序，注明于布樁圖上，然后在場地上放線，用木樁定位，按序號施工，避免張冠李戴。

2.導管必須高出設計樁長3～5m，樁頭內活瓣平底或活瓣尖頭

3.樁架就位后，應該調整導桿的豎直度，提升樁管，將樁頭活頁閉合。

4.加壓并開動振動錘，將鋼管沉入至設計要求深度。

5.應按樁孔體積和計算、實際灌料量，然后按1.2~1.4充盈系數估算用料量，多次投料。

6.邊振邊均勻緩慢拔出樁管，直至樁管全部拔出。一般情況下，拔管1m反插30cm，每次反插留振不小于20s。

7.在孔口部位進行反插。

8.移動機具，至下一樁施工。

9.施工完畢后，整平場地，測量標高，整理施工記錄。

四、質量控制

擠密碎石樁施工不當或技術要領把握不住，極易留下質量隱患，嚴重影響處理效果。

1.若碎石樁填料量不足，就會引起成樁樁身密實度不足，出現疏松現象。因此在現場施工中要嚴格控制投料量。

2.沉樁時沉管豎直度不夠，或受鄰樁振沖影響，容易引起已成樁傾斜。因此成樁時要經常校正沉管豎直度，但校正沉管只能在沉管沉入地下3m以前進行垂直度校正和調整，沉管沉入地下3m后不能進行調整，鄰樁應間隔跳躍施工，避免相互間振動影響。

3.樁底空松或樁底端料少料、硬質土層會造成樁長不夠。在這些施工地段拔管前必須灌滿碎石料，并留振1min。

4.地下水位高造成土層揚壓力過大，會引起樁頭活瓣打開困難，會造成樁體縮徑、樁長不足，在地下水位較高部位施工應增加反差深度和次數以確保樁徑及樁長。

5.斷樁是施工中常見質量問題，造成的原因有投料不足、反插深度有誤、塌孔、卡管活頁打不開等。要嚴格按工藝性試樁提供的技術參數及成樁步驟控制拔管高度和拔管進度，否則易斷樁，不能保證樁身的連續(xù)性。

6.卡管為成樁中常見現象，要整修活瓣，使活瓣開啟靈活。

7.本標段擠密碎石樁基礎處理，目的是處理渠道地質液化問題。在渠道邊坡有碎石樁，在施工中由于碎石樁無法在邊坡施工，只能在平地施工，所以碎石樁設計樁頂位置位于施工地面線以下部位，造成空樁。為保證在施工中有效成樁質量，在施工中根據現場實際情況做出如下控制空樁措施。

（1）在施工前根據測量數據推算出成孔長度，聯合監(jiān)理對樁機沉管上進行標注。

（2）根據有效樁長估算投料量。

（3）在樁機立柱上進行標注高度，根據實際情況以地面以上2m位置進行第一個標尺，然后向上每0.5m用反光漆標注。

（4）施工加壓并開動振動錘，將鋼管沉入至設計要求深度，然后按施工要求進行投料，留振后提管反插，待碎石投放完畢后，最后增加反插一次，根據空樁長度推算出沉管反插深度，利用沉管上的成孔深度標記對應立柱上標高來控制沉管反插深度。沉管反插到實際樁頭位置，因為向下阻力增大，電機功率增加，在樁機控制柜電流表上顯示電流強度增加，此時觀察沉管標記于立柱對應標高，來確定碎石樁樁頭是否達到設計標高位置，如遇到地下水位高、地層較軟，反插時電流值變化不大的樁位，在施工現場用9m長直徑16mm鋼筋插入孔位內，以此來測量空樁長度。

五、擠密碎石樁質量檢測

考慮到群樁的相互擠密作用，擠密碎石樁的檢驗工作放在施工的后期進行。 對樁間土采用標準貫入試驗，在施工結束7d后即可進行。標準貫入試驗以樁數的2%控制；孔位隨機布置，特殊地段適當加密；標準貫入試驗結果消除液化。