一、工程概況
李朗路工程K1+130~K1+365、K1+520.820~K1+580、K1+780~終點(diǎn)路段,分布有5m~16m厚人工填土,主要成分為亞粘土,稍濕、松散,欠固結(jié),人工填土層往下為含砂亞粘土,可作為路基持力層。采用振動(dòng)沉管碎石樁處理法進(jìn)行軟土地基處理。
沉管碎石樁直徑50cm,樁長在7m~14.5m之間,樁中心間距:1.4m,過渡段為1.6m,均按梅花形布置。制樁材料選用碎石,粒徑為20mm~50mm,含泥量不應(yīng)大于10%。
二、施工工藝
1、碎石樁復(fù)合地基施工工序
平整軟基工作面(即現(xiàn)狀整平層標(biāo)高)→碎石樁施工→碎石樁檢測(cè)與驗(yàn)收→鋪設(shè)鋼塑土工格柵→鋪設(shè)50cm褥墊層→復(fù)合地基強(qiáng)度檢測(cè)與驗(yàn)收→路基填土
2、每孔點(diǎn)碎石樁施工程序
吊機(jī)進(jìn)場(chǎng)→振孔器就位→振動(dòng)擠土成孔→提起振孔器倒入碎石→振搗→制樁至孔口→移位至下一點(diǎn)
三、施工程序控制
振動(dòng)法施工時(shí),應(yīng)根據(jù)試樁成果,控制填碎石量、提升高度和速度、擠壓次數(shù)、水壓和時(shí)間以及電機(jī)的工作流量等,以保證擠密均勻和樁身施工的連續(xù)性,碎石擠密樁應(yīng)從外圍或兩側(cè)向中間進(jìn)行,碎石擠密間距較大時(shí)可逐排、間隔進(jìn)行,碎石擠密施工,應(yīng)保證樁位準(zhǔn)確,其縱向偏差應(yīng)不大于樁管直徑,樁身連續(xù)、不斷樁、不縮頸和垂直,垂直度偏差不大于L/100,且不打于1.5﹪。施工完畢后,將樁頂以上松土清除干凈,碾壓密實(shí)后再進(jìn)行碎石墊層施工。
四、施工技術(shù)措施
?。?)軸線放樣
根據(jù)業(yè)主提供的控制點(diǎn)及設(shè)計(jì)圖紙,由專業(yè)測(cè)量人員測(cè)放出擬建物軸線及控制點(diǎn),并加以妥善保護(hù),以便打樁時(shí)引測(cè)、控制、復(fù)核樁位。
由于打樁產(chǎn)生的擠土作用,可能對(duì)控制點(diǎn)造成影響,所以施工期間,對(duì)控制點(diǎn)每周復(fù)測(cè)兩次,發(fā)現(xiàn)位移及高程變化,及時(shí)調(diào)整臨時(shí)坐標(biāo)值和標(biāo)高值,以免引起較大誤差。
?。?)測(cè)放樁位
放線定位嚴(yán)格遵守《工程測(cè)量規(guī)范》中有關(guān)樁基施工的規(guī)定。復(fù)核場(chǎng)地軸線及控制點(diǎn)無誤后,采用經(jīng)緯儀和鋼卷尺,由專業(yè)測(cè)量人員測(cè)放樁位,并作好標(biāo)記,埋設(shè)樁尖,要求放樣誤差≤2cm。定位與打樁間隔不超過24小時(shí),施工過程中,要尤其注意防止破壞標(biāo)識(shí)引起樁位不準(zhǔn),并隨時(shí)復(fù)核,對(duì)因擠土作用引起的樁位偏差,及時(shí)調(diào)整。
?。?)試樁
為更進(jìn)一步掌握施工區(qū)域的地質(zhì)土層狀況,獲取更準(zhǔn)確的一手資料,驗(yàn)證施工工藝在該區(qū)域的適應(yīng)性及地區(qū)差異,檢驗(yàn)設(shè)備選擇是否合理,明確本工程的自身特點(diǎn),以便更科學(xué)地指導(dǎo)施工,正式施工前,首先進(jìn)行試樁工作,以確定成樁參數(shù),作為正式施工時(shí)的控制指標(biāo),并將試樁結(jié)果反饋給業(yè)主、設(shè)計(jì)單位。
試樁按正常樁施工,試樁位置一般為打樁流水起點(diǎn)的樁,亦可在業(yè)主、監(jiān)理指定的位置進(jìn)行試樁。做好試樁記錄。
?。?)施工順序
施工順序一般可采用“由里向外”或“一邊向另一邊”的順序進(jìn)行。在地基強(qiáng)度較低的軟粘土地基中施工時(shí),考慮到減少對(duì)地基土的擾動(dòng)影響,可采用“間隔跳打”的方法。對(duì)于群樁基礎(chǔ)的中心距小于3.5倍樁徑時(shí),也應(yīng)間隔進(jìn)行施工。
當(dāng)加固區(qū)附近有其它建筑物時(shí),必須先從鄰近建筑物這邊開始施工,然后逐步向外推移。
?。?)樁機(jī)就位
樁機(jī)就位時(shí),機(jī)架必須水平穩(wěn)固,沉管垂直對(duì)中,用吊垂進(jìn)行目測(cè),要求樁管底板中心與樁位誤差≤2cm,沉管垂直度偏差≤1.5H%,并在打樁過程中隨時(shí)跟蹤檢查樁管的垂直度。
(6)振動(dòng)成孔
機(jī)械就位合格后,沉管在自由狀態(tài)下對(duì)正樁位,利用錘重及沉管自重徐徐靜壓1-2m后開動(dòng)振動(dòng)錘振動(dòng)下沉,且宜收緊加壓鋼絲繩提高沉管效率,每下沉0.5~1.0m,留振5~10S,直至設(shè)計(jì)深度。
?。?)石料投放
石料選用級(jí)配良好的新鮮石料,徑粒20~50mm,最大不超過60mm,含泥量小于10%,若石料被周圍土體污染,應(yīng)進(jìn)行沖洗處理。石料須復(fù)檢合格后方能使用,已經(jīng)風(fēng)化的石塊,不能作為填料使用。
沉管至設(shè)計(jì)深度或沉管拔出地面時(shí),及時(shí)投料或補(bǔ)料至滿,并及時(shí)清除孔口、管壁的泥土,防止混入石料中。必須保證投料量,碎石灌入量每延米不少于0.2M3,單樁最后一次加料必須將設(shè)計(jì)石料用量全部用完。單樁填料量必須大于成孔體積。
?。?)反插
振動(dòng)成孔后,停振灌料至滿,先振動(dòng)再開始拔管,邊振邊拔,每次拔管高度0.5~1.0m,反插深度0.3~0.5m,并停拔振動(dòng)5~10S。
反插數(shù)次至樁管內(nèi)碎石全部投出,第一次投料成樁長度應(yīng)小于樁管長度的一半。用料斗從空中進(jìn)行第二次投料直至灌滿,振動(dòng)拔管,進(jìn)行數(shù)次反插,直至管內(nèi)碎石全部投出。提升樁管高于地面,停止振動(dòng),進(jìn)行孔口投料至地面,反插并補(bǔ)料,數(shù)次反復(fù)至設(shè)計(jì)用料用完。
在上述過程中,提升和反插速度須均勻,拔管速度一般控制在1.0m/min,在穿過軟弱的淤泥夾層時(shí),應(yīng)放慢拔管速度,控制在0.5m/min,并減少拔管高度和反插深度。
?。?)加壓成樁
反插結(jié)束后,將料補(bǔ)滿至地面,下落沉管至樁頂,收緊加壓鋼絲繩,加壓成樁,并控制好樁頂標(biāo)高。
(10)施工記錄
每根樁在施工過程中,必須做好原始記錄,并隨時(shí)觀測(cè)樁頂和地面有無隆起及水平位移。
五、質(zhì)量控制要點(diǎn)
1、嚴(yán)格控制碎石質(zhì)量: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,含泥量不得大于5%,內(nèi)摩擦角不小于38°。
2、試樁:試樁目的是為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)樁長能否進(jìn)入持力層,確保碎石樁軟土地基處理效果,因此,應(yīng)在施工前,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),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)。試樁應(yīng)在勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位人員在場(chǎng)情況下進(jìn)行。
3、嚴(yán)格控制樁長:通過試樁確定設(shè)計(jì)樁長能否滿足承載力要求,在施工中,應(yīng)按照試樁結(jié)果確定的樁長進(jìn)行施工。樁管貫入深度即為樁長,應(yīng)在裝機(jī)機(jī)身和樁管上做好貫入到位的標(biāo)記。
4、嚴(yán)格控制樁身質(zhì)量:成樁過程中通過振動(dòng)反插將碎石擠密,應(yīng)控制拔管高度、反插深度及挺拔振動(dòng)時(shí)間。
5、嚴(yán)格控制碎石灌入量:計(jì)算出理論碎石灌入量,嚴(yán)格按照理論碎石灌入量投入碎石。
6、為了減少對(duì)地基土的擾動(dòng)影響,嚴(yán)格按照“間隔跳打”的方法進(jìn)行施工。
7、根據(jù)設(shè)計(jì)要求及有關(guān)施工規(guī)范的規(guī)定,本工程相關(guān)的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)如下表:
序號(hào) 內(nèi)容 允許偏差 檢查方法
1 樁位(mm) ≤0.40D 用鋼尺量,D為樁徑
2 樁徑(mm) -20 用鋼尺量或計(jì)算填料量
3 樁長(mm) +100 測(cè)樁管長度
4 垂直度(%) ≤1.5 用吊錘測(cè)樁管
5 灌石量(M3) 不小于設(shè)計(jì)值 現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量
六、常見問題及對(duì)策
根據(jù)工藝要求及施工經(jīng)驗(yàn),施工中應(yīng)切實(shí)注意振密擠實(shí)效果,防止發(fā)生“斷樁”、“瓶頸樁”等質(zhì)量事故。施工中常見問題及預(yù)防、處理方法如下表:
常見問題 產(chǎn)生原因 預(yù)防措施與處理辦法
樁靴進(jìn)水進(jìn)泥 預(yù)制樁靴被打壞或與沉管接觸不嚴(yán)密。 1、確保砼樁尖強(qiáng)度,可在樁靴與沉管接口處墊上稻草繩圈;
2、拔出樁管,清除泥沙,用砂回填后重置樁尖、重新沉管。
斷樁 常見于地面以下1~3m的不同軟硬層交界處,裂痕呈水平或略傾斜。 1、嚴(yán)格控制軟硬層交界處的拔管速度在0.5m/min以內(nèi);
2、控制拔管高度,確保樁管內(nèi)有足夠的石料。
瓶頸樁 常發(fā)生在飽和的淤泥或淤泥質(zhì)軟土地基中。 1、在穿越軟弱土層時(shí),減少拔管高度和反插深度;
2、嚴(yán)格控制在軟弱土層中的拔管速度在0.5m/min以內(nèi)。
七、施工檢驗(yàn)
根據(jù)(城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范CJJ1-2008)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的1%,且不少于3個(gè)點(diǎn),每壓板檢測(cè)3根樁,本工程檢測(cè)樁數(shù)為91根共計(jì)檢測(cè)點(diǎn)31處。
從檢驗(yàn)的結(jié)果可得,樁體的密實(shí)度達(dá)到中密~密實(shí)狀態(tài),符合設(shè)計(jì)要求,
結(jié)束語:
振動(dòng)沉管碎石樁對(duì)松散人工填土具有擠密作用,并且中密-密實(shí)的碎石樁身比土的承載力要高,因此,振動(dòng)沉管碎石樁對(duì)軟土地基處理效果較好,處理后的復(fù)合地基承載力能夠滿足道路路基承載力要求。
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