淺談公路振動碎石樁施工

韓守勇

（青海第三路橋建設有限公司　810008）

淺談公路振動碎石樁施工

韓守勇

（青海第三路橋建設有限公司810008）

碎石樁是指用振動、沖擊或水沖等方法在軟弱地基中成孔后，再將碎石擠入土中形成大直徑的由碎石所構成的密實樁體，通過加固砂性土地基的主要目的，是提高地基土承載力、減少變形和增強抗液化性。

原理；工藝；注意事項

1　碎石樁加固原理

碎石樁加固砂土地基抗液化的機理主要有三個方面：

1.1擠密作用

在成樁過程中樁管對周圍砂層產生很大的橫向擠壓力，樁管體積的碎石擠向樁管周圍的砂層，使樁管周圍的砂層孔隙比減小、密實度增大。

1.2排水降壓作用

碎石樁加固砂土時，樁孔內充填碎石（卵石、礫石）和粗砂等反濾性好的粗顆粒料，在地基中形成滲透性能良好的人工豎向排水降壓通道，可有效地消散和防止超孔隙水壓力的增高，防止砂土產生液化，并可加快地基的排水固結。

1.3砂基預震效應

碎石樁在成孔及成樁時，振動錘的強烈振動，使填入料和地基土在擠密的同時獲得強烈的預震，對砂土增強抗液化能力是極為有利的。復合土層起墊層作用，墊層將荷載擴散使應力分布趨于均勻，從而提高地基整體的承載力，減少沉降量。

2　施工工藝

2.1前期準備

（1）施工放樣。在碎石樁施工前，根據路基寬度和設計參數繪出布樁圖。依布樁圖放出施工區域大樣，在每區域按設計樁距進行樁位放樣。

（2）清理平整場地，如果施工地面土質較差、承載力較低時，應鋪設卵石墊層，以滿足施工機械場地的行走要求。消除高空和地面障礙物

（3）材料要求。所用碎石應由未風化的干凈礫石或扎制碎石而成，級配采用1-2-3自然級配，含泥量不大于5％，且最大粒徑不大于4cm。

（4）對位。根據設計，確定加固機體的位置，樁機井架上必須設置標尺。樁機就位時必須調平、穩定，確保在施工中不發生傾斜、移位。

（5）試樁試驗。碎石樁施工前，各工點先做2～3根試樁，確定出成孔速度、填料方法、填料量、擠壓次數和時間、留振時間和電機工作電流等，這樣一方面確定施工時采用的施工參數和最佳的施工工藝，一方面摸清處理效果、制樁的難易程度及可能出現的問題，最后確定制樁工藝，以指導施工。

2.2工藝流程

碎石樁施工的機械設備是以振動沉管樁機為核心，其他設備與樁機的生產能力相匹配，并滿足質量控制和檢測的需要。樁的施工順序采用從四周邊開始向中心進行，相鄰兩樁必須跳躍間打。

具體施工為：

（1）樁機就位。根據樁機走行鋼軌上標出的樁位標記，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，人工合龍活瓣式樁尖，對準地面上標定的樁位。

（2）樁套管就位后，開動振動錘使套管徐徐振入土中。當第1節套管入土離地面0.8～1.0m時，進行接樁。接好樁后，再振樁。如此循環直至記錄全過程的電流值、速度、時間等，并要求隨時校正樁錘與樁身的中心線重合，以防偏振。振樁過程中，如發現下沉速度突然減小，此時可能遇上硬土層，應停止下沉而將樁略提升0.6～1.0m，重新快速振動下沉，可較易打穿硬土層而順利下沉。沉樁時如發現有中密以上的細砂、粉砂、重粘砂等硬夾層，其厚度在1m時，可能沉入時間過長或難以穿透，繼續沉入將易損壞樁頭和樁機，并影響施工質量。此時應會同有關部門共同研究，根據實際情況采取恰當的措施。

（3）灌碎石。根據樁深和試樁時確定的充盈系數（充盈系數=碎石填料體積/沉管體積，一般在1.3～1.5之間）制作進料斗，按規定的灌碎石量將碎石裝入樁管內，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。

（4）沉入過程中的振動擠密：碎石從樁管投料口處投入樁管內時邊振實、邊往上拔樁管，形成密實碎石樁，提升速度控制在5～8cm/min。當樁套管提升到規定高度時，將套管再次下沉，利用振動及樁尖的擠壓作用使碎石密實。每次提升樁管50cm，擠壓時間以樁管難以下沉時為宜。按上述方法往復升降壓拔樁管，直至所灌的碎石將地基擠密。

（5）完成該樁灌碎石量，樁管提至地面，進行下一根樁的施工。

3　注意事項

（1）提管時，機長與指揮工應注意力集中，相互配合，確保反插深度及留振時間準確無誤，保證成樁直徑及強度符合設計要求。

（2）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50mm，樁徑偏差控制在±20mm以內，樁長偏差不大于100mm。

（3）啟動拔管，拔管前留振1min，以后邊振動邊拔管，拔管速度需均勻且每拔管1m留振1min。

（4）若地表水豐富或較軟弱，可先鋪一層碎石墊層，有利于排水，同時提高地基強度，便于機械和施工人員行走；制樁時嚴禁周邊土方開挖，以防止樁身位移。

（5）施工時要注意料的控制，要注意加料不得過猛，原則上要勤加料，但每批不宜加得太多，每振密段也不宜太長（≤50cm）。

4　結束語

根據段落、樁號、樁機性能及施工的難易程度對每一臺樁機完成一顆樁全過程的施工時間進行一次標定，主要控制樁的成樁質量，確保擠密效果及樁身的完整性和連續性。

U416.1

A

1673-0038（2015）17-0216-02

2015-4-8