軟基處理碎石樁試樁施工技術要點分析

姜恒璘

(貴州省公路工程集團有限公司)

1 工程概況

本合同段路線起點與龍海段終點順接，終點位于江口村南側，合同段起迄點樁號:K30 +039.741 ～K35 +001.739，路線全長為4.937 8 km(其中短鏈0.024 22 km)，路基寬度為32 m。路基土石方數量;路基挖方403 500 m3，路基挖方最大高度為24.05 m，路基填方451 900 m3，路基填方最大高度為9.2 m，防護排水圬工體積為270 100 m3，特殊路基處理為1.65 km，路面130.873 m2，涵洞12 道，平面交叉口5 處，大橋一座，壩口大橋起迄樁號:K32 +342.90 ～K32 +589.10，全橋為246.20 m。K50 +940 ～K51 +040 段軟土地基處理(9 m 碎石樁)，試樁共9 顆，呈梅花形布置。碎石采用級配良好的碎石，宜采用19 ～63 mm，碎石含泥量不大于5%。如圖1 為軟基處理示意圖。

圖1 軟基處理示意圖

(1)填料采用粒徑為2 ～5 cm 的未風化碎石;

(2)碎石樁樁徑為50 cm，按正三角形布置，施工時不得出現斷樁、徑縮樁。

2 碎石樁試樁施工要點

2.1 挖溝晾曬及平整場地

沿路基前進方向的兩邊設計排水溝位置，挖縱向臨時排水溝，將水引入當地的排水系統，路基中的水，利用挖的橫向小溝引入縱向臨時排水溝。晾曬后，將施工場地進行清理整平，清理包括路基用地范圍內地面表層的種植土、樹木、灌木叢、樹根、既有房屋、道路、河溝、通訊、電力設施、上下水道、墳墓及其他建筑物。

2.2 測量、放樣

按照平面一般布置圖及碎石樁位坐標進行測量放樣，用全站儀、鋼尺定出每排樁位軸線和樁位中心，并用白灰和木樁作醒目標記，以免損壞。將采用的施工設備、施工方法報監理工程師批準;碎石樁填料采用2 ～5 cm 碎石，并進行材料試驗，其碎石含泥量不大于10%，碎石最大粒徑不超過5.0 cm。依據布樁圖，用鋼尺布樁，布設9 根試樁，編號分別是53 ～32(K51 +007.550)、54 ～32(K51 +008.849)、55 ～32(K51 +010.148)、56 ～32(K51 +011.447)、57 ～32(K51 +012.746)、58 ～32(K51 + 014.045)、59 ～32(K51 + 015.344)、60 ～32(K51 +016.643)、61 ～32(K51 +017.942)，樁距為150 cm，呈梅花型布設，測量放樣報請監理工程師審批通過。

2.3 打樁機就位

打樁前，校正樁管長度及投料口位置，使之符合設計樁長;在樁位處鋪設少量碎石;根據樁機走行鋼軌標出的樁位標記，移動樁機，使樁機對準打樁線;啟動卷揚機，按照下橫梁上標出的樁位標記移動導向架，使樁管對準打樁點，并將卷揚機離合器剎緊;松動卷揚機離合器，人工合攏活瓣式樁尖，對準地面上標定的樁位;樁機對準后，報請監理工程師檢查合格后方可開始下道工序的施工。

2.4 振動沉管

啟動樁錘電機使樁錘振動，樁管沿樁位下沉。

2.5 成孔、灌碎石

當沉管達到設計深度9 m 后，進行碎石灌注作業，將碎石由加料口注入樁管內，灌入量按樁身理論方案量值與充盈系數計算，現場上料用標定后的裝載機料斗，每斗0.23 m3做好現場原始記錄。避免先期大后期小的不良現象，以增加樁的均勻性，如果樁管一次容納不了應灌入的全部碎石，剩余的碎石待樁管提升下料振動擠密一段時間后，再補充裝入，同時要記錄沉樁速度。

2.6 樁身拔管

管內灌入碎石高度需大于1/2 管長，方可開始拔管，現場要有專人記錄碎石灌入量、拔管速度等參數，基本控制在每根樁9 斗料為準，確保不小于設計灌入量，拔管前先留振1 min 開始拔管，邊振邊拔，每拔1 m 留振1 min，如此反復直至全管拔出，拔管速度控制均勻。

2.7 樁成型、樁機移位

待一根樁施工完畢后，進行下一根樁的施工。碎石樁施工順序從四周邊開始向中間進行，由路基兩側向中間進行，采用間隔跳打的方式。如圖2 為(a)樁架就位，套管尖插在標樁上;(b)打設到設計標高;(c)灌入1 m 高碎石;(d)撥起套管，活瓣樁尖打開，碎石留在樁孔內;(e)將套管再次打至填筑層底標高;(f)灌入1 m 高碎石，邊振邊提升，完成一層碎石填筑;(g)重復(c)～(f)施工步驟;(h)撥出套管，完成碎石樁。進行下一層碎石填筑。

圖2 碎石樁施工程序圖

2.8 質量檢測

碎石樁施工完畢后對碎石樁和碎石樁復合地基進行檢驗，包括對樁身質量的動力觸探試驗和對承載力的靜荷載試驗檢測。檢測數量一般遵守以下原則:選擇試驗點時應本著隨機分布的原則進行選擇(試樁的五根應全檢)。質量檢測:檢查施工紀錄，重點檢查沉管貫入深度、填料的連續性、單樁每延米樁體的碎石用量。靜載單樁承載力不低于600 kPa。動力觸探試驗檢測樁的數量一般取碎石樁總樁數的5%，用重II 型動力觸探測試，灌入量10 cm 時，擊數不小于5 次。對于樁檢不合格的樁，周圍補樁三根，補樁工藝按檢樁合格的工藝進行。本工程碎石樁密實度撿查為試樁根數9 根，用重Ⅱ型動力觸探測試，貫入量100 mm 時，擊數應大于5 次，待施工完畢，及時進行強度的檢測。施工質量標準見表1。

表1 碎石樁施工質量標準

2.9 施工中注意事項

(1)應保證起重設備平穩，導向架與地面垂直，垂直偏角不應大于1.5%，成孔中心與設計樁位偏差不應大于50 mm，樁徑偏差控制在±20 mm 以內，樁長偏差不大于100 mm。

(2)樁底1.5 m 范圍內宜多次反插，以擴大樁的端部斷面，穿過淤泥夾層等軟基地層時應放慢拔管速度，并減少拔管高度，并增加氣動開門裝置，強制性的使石料灌入。

(3)碎石灌入量不得小于設計要求。提升和反插速度必須均勻，反插深度由深到淺，每根樁在保證樁長和碎石灌入量的前提下，總反插次數一般不得少于12 次。

(4)振動成樁至地面時應向下復振1 m，確保不產生凹樁。

(5)碎石材料應符合設計要求;應嚴格按試樁結果控制振沖器的留振時間;分批加入碎石，注意振密擠實效果，防止發生“斷樁”或“縮頸樁”。

3 試樁結論總結

3.1 單樁成樁時間

單樁成樁時間為最短26 min，最長29 min，平均成樁時間27 min。

3.2 打樁速度和反插次數

在樁機打樁的過程中，平均提升速度為0.8 m/min，平均反插次數為13 次。

3.3 充盈系數

樁長為9 m 的碎石樁平均實灌碎石方量為2.09 m3，根據表中數據，可以計算出平均充盈系數為1.01(實灌碎石量/設計碎石量)。

3.4 質量檢測結果

試驗樁已用重型Ⅱ觸探儀檢測完畢，均能滿足設計要求。

4 結 語

綜上所述，在碎石樁施工中，需要嚴格按照施工方案進行施工，并且及時的對現場的數據進行收集、整理和分析，形成書面的碎石樁試樁總結報告，并且在今后的施工中，以試樁結果為指導依據，并且根據工程實際情況進行相應的調整。根據分析，本工程試樁成果為9 m 碎石樁打樁時間為26 ～29 min，打樁平均速度為27 min，反插次數為10 ～14 次，灌碎石量為2.08 ～2.11 m3之間，平均充盈系數為1.01。

［1］方勇.振沖碎石樁復合地基作用機理及施工［J］.中國高新技術企業，2009，(5):56－57.

［2］曾沖.淺談軟土地基處治方法及施工工藝［A］.河南省第五屆學術年會鐵道分會場專集［C］.2009，(8):234－245.

［3］黎獎洪.振沖法碎石樁在煤屑及淤泥層軟土地基中的應用［J］.鐵道建筑，1981，(7):123－124.