引言
振動(dòng)沉管碎石樁是比較科學(xué)的地基處理方法之一，其是在素填土、淤泥等軟土地基，用碎石樁進(jìn)行加固，構(gòu)成樁土共同作用的復(fù)合地基，以達(dá)到提高軟土地基的承載能力、降低基礎(chǔ)的沉降、防止砂土振動(dòng)液化等目的。其效果良好，被廣泛應(yīng)用于地基處理與加固工程中，是目前處理軟土地基的一種主要方法。
一．常見(jiàn)的問(wèn)題分析
碎石樁用于地基處理，因其成樁原理、用料等有其特定的缺陷，其樁身是由散體材料組成，材料本身沒(méi)有粘性強(qiáng)度，樁體的強(qiáng)度主要是靠周?chē)馏w的約束和樁身材料的摩擦維持的，在承受上部荷載時(shí)，樁體主要受力集中在樁頂附近4倍左右的樁徑范圍內(nèi)，作為復(fù)合地基承載效果明顯，但遇到開(kāi)挖或埋設(shè)管道等，復(fù)合地基即遭到破壞，同時(shí)對(duì)各種不同地質(zhì)條件的地基，相同的處理方法，得到的地基復(fù)合強(qiáng)度不一樣。碎石樁處理的效果與地質(zhì)條件、樁間距、樁直徑、樁深度、材料的選用等有密切的關(guān)系，因此正式施工前需要對(duì)整個(gè)處理區(qū)域合理選擇試樁范圍、試樁根數(shù)，以取得最合理、最滿足設(shè)計(jì)要求的施工參數(shù)。另外在諸多工程實(shí)踐中如樁身拔管后頸縮，反插后造成斷樁、填料量難以下沉、打入困難、樁尖活瓣難以打開(kāi)等均需在實(shí)踐中有待改進(jìn)與加強(qiáng)。
因此，在實(shí)際施工中對(duì)沉管碎石樁的施工工藝需要進(jìn)行分析，擬定最合理的施工方案，準(zhǔn)備充分才能進(jìn)行施工，否則會(huì)造成施工質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，浪費(fèi)成本延長(zhǎng)工期。具體而言可能存在以下問(wèn)題：
1.原場(chǎng)地經(jīng)過(guò)強(qiáng)夯處理，雖然夯擊能量不大，但對(duì)于振動(dòng)沉管碎石樁機(jī)而言，沉管難度極大。如果當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)給予順序顛倒，即先進(jìn)行振動(dòng)沉管碎石樁施工，而后再表層強(qiáng)夯處理，則碎石樁施工難度降低，整個(gè)場(chǎng)地的地基承載力也將大大增加?，F(xiàn)在是先強(qiáng)夯后打碎石樁，碎石樁沉樁極為困難，振動(dòng)施工的全過(guò)程也將原強(qiáng)夯處理場(chǎng)地全部振松，強(qiáng)夯處理的硬殼層全部被破壞。
2.樁位為圓形布置，從中心點(diǎn)開(kāi)始向外呈放射性布置，樁位布置在弧長(zhǎng)上，間距不一，樁間距較密。這種方法布樁，對(duì)于油罐基礎(chǔ)而言有好處，但對(duì)實(shí)際施工非常不利，間距過(guò)密成樁很困難，順圓弧放射性布樁則導(dǎo)致樁機(jī)移位對(duì)位困難。
二．振動(dòng)沉管碎石樁的施工工藝
1.施工準(zhǔn)備
?。?）場(chǎng)地平整
?、偾謇碚绞┕?chǎng)地，清理表面腐植土層30cm，消除高空和地面障礙物；
?、阡佒|層，進(jìn)行樁位放樣，樁間距及形式應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，樁間距允許偏差為±10cm。
?、蹫榉奖闶┕?，實(shí)際地形、平整場(chǎng)地、場(chǎng)地的外邊緣要伸出設(shè)計(jì)最外緣樁孔5m。
?。?）機(jī)械設(shè)備
碎石樁采用振動(dòng)樁機(jī)振動(dòng)成孔，樁機(jī)應(yīng)根據(jù)樁徑、樁長(zhǎng)及加固工程與周?chē)ㄖ铮穹浚┑木嚯x相適應(yīng)做出選擇。
?。?）施工材料選擇
碎石樁碎石填料應(yīng)采用未風(fēng)化、抗浸蝕的干凈礫石或軋制碎石，粒徑20～50mm，最大粒徑應(yīng)≤50mm，含泥量不得大于5%，內(nèi)摩擦角不小于38°。
?。?）現(xiàn)場(chǎng)工藝性試樁
施工前，根據(jù)設(shè)計(jì)要求在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行制樁試驗(yàn)和必要的測(cè)試，便于確定主要技術(shù)參數(shù)，即確定反插次數(shù)和樁尖直徑，以保證大面積施工質(zhì)量。應(yīng)選擇符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的石料進(jìn)行試樁，并記錄制孔、清孔、制孔時(shí)間和深度、鉆進(jìn)速度（m/min）、壓入碎石量及電流變化等，以選定科學(xué)合理的施工技術(shù)參數(shù)。
2.施工工藝流程
振動(dòng)沉管碎石樁施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備→測(cè)量、放樣、布樁→指揮對(duì)樁→沉管造孔→向提料斗進(jìn)料→逐段加密成樁→單樁施工結(jié)束。
3.施工要點(diǎn)
?。?）測(cè)量定位
?、侔凑赵O(shè)計(jì)圖紙認(rèn)真復(fù)核，現(xiàn)場(chǎng)用經(jīng)緯儀和50m鋼尺打點(diǎn)定位，并做好標(biāo)識(shí)。
?、谑┕ろ樞蛞话悴捎糜衫锵蛲?、由一邊推向另一邊的逐排施工。
?、蹫闇p少制樁對(duì)原土基的擾動(dòng)，則應(yīng)采用間隔跳打方式或者從四周向中間逐行打。同時(shí)，路基外側(cè)最好打2-3排保護(hù)樁。
?。?）打樁機(jī)就位
①將打樁機(jī)按施工計(jì)劃移至樁位，將樁管向下垂移，使樁尖對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，繼續(xù)向下垂移樁管至樁尖入土。
?、诖驑稒C(jī)就位后，應(yīng)檢查打樁機(jī)是否平穩(wěn)，導(dǎo)向架是否與地面垂直。要求垂直偏差≤1.5％，成孔中心與設(shè)計(jì)樁位偏差≤50mm，樁徑偏差控制在20mm以內(nèi)，樁長(zhǎng)偏差不大于10cm。
?。?）振動(dòng)沉管
①打樁機(jī)按樁點(diǎn)就位后，各項(xiàng)要求均滿足規(guī)范與設(shè)計(jì)要求，即可開(kāi)機(jī)進(jìn)行振動(dòng)沉管作業(yè)。先靜壓沉管至樁管不能再向下移動(dòng)時(shí)即啟動(dòng)振動(dòng)錘振動(dòng)沉管直至樁尖進(jìn)入持力層，并達(dá)到設(shè)計(jì)深度后停止。
?、诔凉芩俣炔灰诉^(guò)快，沉管速度宜為0.5～1.2m/min。
?。?）灌注碎石
?、俪凉苓_(dá)到設(shè)計(jì)深度后，進(jìn)行碎石灌注作業(yè)，將碎石由加料口注入樁管內(nèi)。
?、诠嗳肓堪礃渡砝碚摲搅恐蹬c充盈系數(shù)計(jì)算，但不應(yīng)少于設(shè)計(jì)值的95%；填料應(yīng)分批加入，且不宜一次加料過(guò)多。
?。?）拔管成樁
?、僬駝?dòng)沉管碎石樁的拔管作業(yè)、振動(dòng)作業(yè)應(yīng)與沉管灌注作業(yè)同時(shí)進(jìn)行，其程序?yàn)椋涸徽駝?dòng)→振動(dòng)拔管→振動(dòng)反插→振動(dòng)拔管→再次灌料→第二次振動(dòng)，以此為循環(huán)周期直至設(shè)計(jì)樁標(biāo)高，完成一根樁的施工作業(yè)。
?、跇豆芄嗳胨槭?，應(yīng)先振動(dòng)5-10s后再拔管，拔管的提升速度宜控制在5～8cm/min。
?、蹜?yīng)控制拔管速度，不能過(guò)快，否則會(huì)導(dǎo)致成樁直徑較小，甚至產(chǎn)生縮徑或斷樁，也不能過(guò)慢，過(guò)慢則振動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)使得樁體下部細(xì)顆粒材料含量較多。一般，拔管速率應(yīng)控制在1m/min以內(nèi)。
?、馨喂軙r(shí)，保持管內(nèi)填料高于成樁頂面，缺料時(shí)用提升料斗從加料口加料。
?、菝堪喂?.5m反插0.5m，每次反插結(jié)束時(shí)留振10s，最后用空管反插至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，將樁頂壓實(shí)。
三．施工控制要點(diǎn)及注意事項(xiàng)
1.在沉管上每隔50cm用醒目的油漆標(biāo)出尺寸線，據(jù)此保證設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、每次拔管長(zhǎng)度、反插深度等控制參數(shù)。
2.保證原材料質(zhì)量，應(yīng)選用未風(fēng)化的機(jī)軋碎石、礫石、卵石，粒徑控制在19mm～63mm，含泥量不大于10%。
3.在碎石樁長(zhǎng)可以貫穿軟弱層的地段，選用帶有預(yù)制混凝土樁尖的碎石樁機(jī)，有利于提高復(fù)合地基的承載力；軟弱層厚度較深，碎石樁未貫穿的淤泥質(zhì)土、粘土、粉性土等軟弱土層，宜選用沉管下端帶有活瓣的碎石樁機(jī)，以降低成本。
4.成孔過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)檢查沉管的豎直度，不得大于1.5%。
5.嚴(yán)格按試樁結(jié)果控制電流、水壓、留振時(shí)間；并分次加入碎石；注意樁頭段的處理。
6.成樁過(guò)程中如遇有暗河、空洞等情況時(shí)，應(yīng)停止施工，查明情況并制定有效措施后方可繼續(xù)施工。
7.加強(qiáng)成樁后的檢測(cè)，通過(guò)重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)、靜荷載試驗(yàn)等方法檢測(cè)單樁承載力、地基承載力。
8.沉管碎石樁施工現(xiàn)場(chǎng)，臨時(shí)用電線路多，地面潮濕，易發(fā)生漏電現(xiàn)象；樁機(jī)的振動(dòng)，易發(fā)生高處墜物及物體打擊等傷害，因此應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的安全管理工作。
四．結(jié)束語(yǔ)
振動(dòng)沉管碎石樁在軟基中的處理是一種比較科學(xué)的技術(shù)，但是由于在我國(guó)的發(fā)展比較晚，所以現(xiàn)在還是存在著許許多多的問(wèn)題，本文就主要圍繞其在軟基中的應(yīng)用作了簡(jiǎn)單的探討，希望具有一定的積極意義。
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