振冲碎石桩处理软土地基施工技术

振冲碎石桩处理软土地基施工技术

王忠凯

黑龙江省六建建筑工程有限责任公司黑龙江哈尔滨150076

摘要：振冲碎石桩在工程上应用广泛，各种问题都得到了不同深度的研究。本文通过对振冲碎石桩处理软土地基，结合超重型动力触探、重型动力触探的试验结果，取得参数，验证振冲碎石桩处理软基后具有提高了复合地基地基承载力、变形模量和减少沉降的作用。工程实践表明：该方法处理软基经济合理，便于施工，完全满足设计的要求，可以广泛推广使用。沉降量大、地基承载力小以及固结时间长是软土地基的明显缺陷，不能满足真正意义上的施工要求。因此，在提高地基承载力的基础上，有必要采取相应的措施，改善地基条件，保证工程质量，就软粘土地基振冲碎石桩的施工技术进行了分析，最终提出了建筑行业可持续发展的目标。

关键词：软粘土地基；振冲碎石桩；施工技术

在软土地基中对振冲器所产生的高频振动进行充分利用就是指振动水冲法，在此过程中可对水泵进行同时开动，高频振动以及高压水流会在此过程中出现联合振动的现象，振冲器可在这一过程中实现对加固深度的达成，并在此基础上利用碎石工序所形成的密实桩体就是指振冲碎石桩。施工简单、成本低是其显著的优势和特点，并逐步实现了在软土地基加固中的应用，

一、振冲碎石桩施工工艺

1.施工准备

（1）实际施工前必须进行科学合理的准备工作，这可能为以后的施工工作顺利进行奠定坚实的基础，同时也是从根本上对施工质量进行保障的必经阶段。首先需要对场地内的运输道路进行合理布置，然后，在此基础上，科学设置盲沟、纵向排水沟、堆场、沉淀池、道路两侧清水池。为了方便夜间施工，我们还必须准备照明设施。

（2）及时清理和由于生产区域的垃圾。在实际施工中，我们不能避免障碍物和杂物存在。其中主要包括石块，树根和其他类型的垃圾，施工前我们必须彻底清除，以利施工，在低洼处以及河塘沟渠中也会有污泥的存在，我们可将石头进行投掷方便淤泥的清除。然后，在此基础上，填充50cm砂砾，最后进行碾压作业。当进行实际清理工作时，可将范围控制在喷射灌浆机充分使用的限度内。主要从它的长度和宽度来进行上述工作，清理工作需要严格按照施工规范和设计要求进行，

（3）测量放样以及布桩准备工作。在实际进行布桩时可将图纸作为主要依据，严格要求施工人员对布桩原则进行遵守，可在此基础上对放线图进行科学的绘制与测量，监理部门以及设计单位通过审核后才可以真正进行测量放样工作，用钢钎标记各桩位，并对桩数进行统一准确的编制，

（4）施工开始前，施工人员和班组必须做好施工基础的充分准备。

（5）实际施工前需要对技术进行交底，该项工作是在施工准备工作完成后进行，这对施工工作的顺利开展有极大的促进作用。

2.施工工艺

工艺流程：测孔对桩→造孔→清孔→分段填料振密至完成→根碎石桩→对碎石桩进行水泥注桨即加料拌和振密→移机到另→碎石桩进行碎石桩施工。

（1）疏浚、清理场地、平整场地至桩顶设计标高、布置桩位，根据试验结果，确定施工技术参数。桩体采用间隔方式（即跳打）制桩。

（2）放线、定位：测量放线后吊车就位，徐徐吊起振冲器，使其竖直、悬空，距地面10~20cm，并让尖端对准桩位，检查水压、电压和振冲器电流是否正常。

（3）成孔：打开水源，启动振冲装置，使其在压力作用下水冲击和振动进入地层至设计深度，在充填过程中，要控制振冲装置的垂直度，注意调整水压和成孔电流的大小，也可根据返水出砂或出泥情况确定进入土壤的情况，

（4）开动振动机把套管沉入土中，如遇到坚硬难沉的土层，可辅以喷水或射水沉入。

（5）把套管沉到设计深度。

（6）套管入土后，挤密了套管周围土体，然后将料斗插入桩管，向管内灌一定量的碎石。

（7）再将套管提升到规定的高度，套管内的碎石被压缩空气从套管内压出。

（8）然后又将套管沉入规定的深度，并加以振动，使排出的碎石振密，于是碎石再一次挤压周围的土体。

（9）再一次灌碎石于套管内，把套管提升到规定的高度。

（10）工序重复多次，一直打到地面就成为碎石挤密桩。

二、施工注意事项

1.正式施工应在桩前进行试验，试验桩数一般不低于5根，根据试验桩的结果，确定施工参数，如发现质量不能满足设计要求，应调整桩间距、砾石充填等相关参数，

2.正式施工时，要严格按照设计要求的桩长、桩径、桩间距、碎石灌入量以及试验确定的桩管提升高度和速度、挤压次数和留振时间、电机的工作电流等施工参数进行施工，以确保挤密均匀和桩身的连续性。

3.每次钻杆下沉前，应用垂直球线检查钻杆的倾斜度，并调整到不超过1.5%方可开钻，振动冲头在固定深度位置的时间应为5s~10s，

4.每桩钻孔后必须连续施工，严格控制电压稳定，水压大小，以及停留时间，无间断，严禁在超出额定电流的情况下工作，

5.起吊设备应保证平稳，导向架垂直于地面，垂直偏差不应大于1.5%，成孔中心与设计桩位偏差不应大于50mm，桩径偏差控制在20m以内，桩长偏差不大于10mm，

6.碎石灌入量不应小于设计值的95%，如不能顺利下料时，可适量往管内加水。

7.当桩管下沉到所需的深度时，将砾石倒入桩管中，然后使用打桩机在桩架上锤击，桩管缓慢拉出，拉拔管速度控制在1.0~1.5m/分钟，每上拔0.5~1m，应停拔桩管，进行振动，使碎石借助振动留在桩孔中形成密实的碎石挤密桩。

8.水压力取决于土壤条件和强度，一般以软土的强度较低，水压要小一些；对于高强度土，水压力要大，造孔时水压力应大，桩振时水压应小，水的量要足够充水，防止塌孔。

三、振冲碎石桩质量控制

1.在施工过程中严格控制水压、电流和振冲器在固定深度位置的留振时间。水量要充足，使孔内充满水，防止塌孔，使制桩工作得以顺利进行；水压视土质及其强度而定，一般对强度较低的软土，水压小一些；对强度较高的土，水压大些；成孔过程中水压和水量尽可能大，当接近设计加固深度时，降低水压，以免影响桩底以下的土；加料振密过程中水压和水量均小些。

2.电压必须保持稳定，严禁在超过额定电流的情况下作业。振冲器在固定深度位置的留振时间为10~20s。

3.碎石料按设计要求采用碎石桩填充材料，含泥量不大于5%，最大粒径不大于150mm。

4.填料加料时不宜过多，施工中每段状体均应做到满足密实电流，填料量和留振时间三方面的规定，达不到规定的密实电流时，应向孔内继续加碎石并振密，直到电流达到规定的密实电流值。避免出现断桩、缩径现象。

5.碎石桩质量检验：碎石桩施工完成后一个月后可进行检测，检验数量应不少于桩孔总量的2%，地基处理完成后可采用静载试验，静力触探试验或动力触探试验等方法，检测桩间土与桩之间的质量，以满足设计要求，

结语：振冲法广泛应用于软土地基的加固，尤其适用于具有不同成分性质的多层软弱地基。振动碎石桩是利用振动冲头的水平振动力来制作桩，不同的土体对应不同的密实电流，留振时间和桩径。在施工过程中要因地制宜，要确定必要的施工参数，只要能达到一定的密实电流和留振时间即桩体和桩间土之间能达成力学平衡。取舍在于与其他工艺作经济对比是否合理。振冲法具有施工速度快，质量容易控制等优点，是一种有效、简单、经济的地基加固方法，

参考文献：

[1]任永结，李国宝.振冲碎石桩法在高液限软粘土地基处理中的应用[J].山西建筑，2015（8）：88-89.

[2]朱铁军.振冲碎石桩处理软土地基施工技术分析[J].中国科技博览，2011（37）：217-218.