施工技术与应用 浅析砂石挤密桩在可液化土层地基处理中的应用 摘要：随着我国近年来新建和改建污水厂工程的逐渐增多，砂石挤密桩在这些工程中得到了广泛应用。因为这些工程地质情况 都表现为自然地面以下十几米范围内存在可液化土层，所以地基处理都广泛应用了砂石挤密桩消除液化。因此，砂石挤密桩的施工 技术及质量对于工程整体而言都是至关重要的。 关键词：砂石挤密桩；加固；可液化土层；施工；工程 砂石挤密桩在工程地基中的应用愈发普遍，本文我们将以某污水厂工程 口并停止振动，进行二次投料直至灌满；提升桩管高于地面，停止振动。根据 为例，成桩要求均采用振动沉管成桩法，桩孔填料采用砂石等硬质材料，填料 含泥量小于５％，不得含有植物残体、建筑垃圾等杂物，砂石粒径不超过５０ ａｉｍ。实桩灌料量达到０．１６３ 延米（充盈系数为１．３），桩孔灌料要保证挤密均 匀和桩身的连续性。 一、砂石挤密桩的施工方法 １、加固原理 沉管砂石桩是在振动锤的振动作用下，把套管沉至规定的设计深度，套 管人土后，挤密套管周围土体，然后向管内投入砂石，再使砂石排入土中，分 段振捣密实，形成较大直径的砂石桩，并将桩间土体进一步挤密，经多次循环 后即成完整的砂石桩。桩与桩间土形成复合地基，从而提高了地基的承载力， 并防止砂土液化。 ２、施工工艺流程 施工工艺流程见图１。 ３、主要施工工序及工艺要求 （１）施工准备 ①技术准备。砂石桩桩体原材料采用砂石等硬质材料，粒径不大于５０ ｍｍ，含泥量不得大于５％，施工时按照规范及设计要求进行成桩工艺性试验 结果进行大面积施工。根据设计资料绘制砂石桩布桩图，并注明桩位编号及 施工说明。采用全站仪或经纬仪进行现场桩位放样，做好标志桩。 ②场地准备。原地面清理、整平，并进行桩位放样。 ③机具设备准备。打桩机进场，进行安装调试，检查机械运转正常后，再 开始就位。发电机、卷扬机等设备应经检查、维修，保证成桩过程顺利进行。检 查电源、线路，并做好照明准备工作。 ④人员准备。配齐所有管理人员和施工人员，并对所有人员进行技术交 底、安全交底。 ⑤材料准备。准备砂石。砂石级配为自然级配，最大粒径不超过５ ｅｍ，含 泥量不超过５％。 （２）砂石成孔作业内容 ①钻孔作业。 在施工准备完成后，由钻机操作手按照放样桩位负责钻机正确就位：在 地面上确定好桩孔位置垫好垫块，支好起吊架，使起吊架平稳坚固。校正桩管 长度及投料为止，使之符合设计桩长设置二次投料口，在桩位处铺设少量砂 石：根据桩机走行管标出的桩位标记，移动桩机，使桩机对准打桩线；启动卷 扬机，按照下横梁上标出的桩位标记移动导向架，使桩管对准打桩点，并将卷 扬机离合器刹紧；松动卷扬机离合器，人工合龙活瓣式桩尖，对准地面上标定 的桩位：就位后，把桩管及桩尖对准桩位，桩靴闭合。启动桩锤电机使桩锤振 动，在钻进过程中，由钻机操作手负责桩机正确操作对土层变化情况做好原 始施工记录，并按技术交底要求钻至设计标高。 ②成孔、灌砂石。 当桩管振动下沉到设计深度后，经监理工程师检测合格后方可开始砂石 的灌入，灌人前根据桩深和试桩时确定的充盈系数１．３（充盈系数＝砂石填料体 积／沉管体积）制作进料斗，按规定的灌砂石量将砂石装入桩管内，如果桩管 一次容纳不了应灌人的全部砂石，剩余的砂石待桩管提升下料振动挤密一段 时间后，再补充装入。 ③边拔管、边振动、边加料、反复留振。 沉人过程中的振动挤密，第一次把桩管提升１ｍ左右，稍提升桩管使桩尖 自动打开，桩管内的砂石料流人孔内，然后降落桩管，留振３０ｓ，以后边振边拔 管，拔管速度需均匀，且每次拔管１ ｍ留振１０ ｓ～２０ ｓ；提升桩管，开启第二投料 施工前试桩试验得出的施工参数及经验，采用反复压、拔管法施工时，套管下 压高度见图２，砂石桩形成后，必须大于中密状态（Ｎ６３．５≥１０）。 ④桩成型、桩机移位。 当实际灌注砂石量没有达到设计用量要求时，应在原位将套管打人，补 充灌砂石后复打一次，桩体在施工中必须保证连续密实。实桩填料量０．１６３ 延米（充盈系数１．３），空桩填料量０．１２６ ｍＶ延米（充盈系数１．０）。待一根桩施 工完毕后，进行下一根桩的施工。砂石桩施工顺序从四周边开始向中间进行。 二、砂石挤密桩的质量控制要求 １）施工前根据工艺要求设计进行工艺性试桩，不少于２根，以掌握对现场 的制桩经验及各种操作技术参数。砂石桩施工时应保证起重设备平稳，导向 架与地面垂直，垂直偏角不应大于１．５％，成 Ｌ中心与设计桩位偏差不应大于 ５０ｍｍ，桩径偏差控制在．４－２０ｍｍ以内，桩长偏差不大于１００ｍｍ。 ２）根据地面高程和设计桩底高程的关系，在套管上画上设计深度线，以 保证直观的观察到套管的入土深度。 ３）正式施工时，严格按照设计桩长、桩径、桩间距、砂石灌入量及试验确 定的桩管提升高度、挤密次数和留振时间、电机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。 ４１实际灌入量没有达到设计用量要求时，应在原位将桩管打入，补充灌 砂石后复打一次，或在旁边补桩一根。桩体在施工中必须确保连接、密实。 ５）加料按分批加料，控制数量，按少吃多餐原则进行，每段桩体在没有达 到规定的密实度时须继续加料振实。 ６）拔管速度不得过快，排出砂石要充分，排石不畅时可适当提升高度。 ７）砂石桩的施工顺序应从外围向中间进行，或由一边推向另一边的方式 施工。 ８）桩体施工完毕后应将顶部松散桩体挖除或压实。 ９）施工过程中应专门安排记录人员详细记录沉桩深度、成桩时间、每次 砂石灌人量等。 １ ｏ）施工中应及时进行沉降观测和稳定性观测，并及时进行整理记录；施 工结束后，应及时整平场地，测量标高，整理好施工记录并及时归档。 －＿、砂石挤密桩成桩检测 成桩后，由有法定资格的检测单位，根据设计图纸及相关技术标准对砂石 质量、砂石桩的范围和数量以及布置、砂石桩施工、地基承载力检验等主控项 目进行验收，同时对施工中填石量以及施工允许偏差进行检查，以判定处理效 果是否满足设计要求，确保砂石挤密桩成桩质量。而且满足设计要求后，方可 进行下道工序的施工，检测报告和旎工记录应一起作为竣工验收资料归档。 四、砂石挤密桩应用在可液化土层的分析 当建筑物或构筑物不能避开可液化地基时，必须对地基采取有效的抗液 化措施。用砂石挤密桩加固可液化地基，消除液化效果明显，是一种较为经济 合理的处理措施，可用于多层建筑物下可液化地基的处理，其作用主要表现 在以下几个方面： １、在砂石桩成孔沉管下沉的过程中，沉管对它周围的砂土产生很大的横 向挤压力，桩管将同体积的砂土挤向周围的砂层，使周围的孔隙比减少，密度 增大，当灌人砂石填料拔起桩管时，由于桩管的振动对周围砂层又进一步产 生振密作用，进一步增加了土的密实度。 ２、桩体本身可起排水作用，饱和砂土在不排水的条件下，当地震荷载作 用下，土会产生体积收缩，从而导致孔隙水压力上升，使砂土处于离形状态， ‘３５７‘ 施工技术与应用 产生液化。砂石桩具有良好的透水性，它可形成一个排水通道，地震时产生的 孔隙水压力可通过桩体这一通道及时消散，达到消除液化的目的。 ３、密实的砂石桩取代了同体积的松散的粉砂，起到了局部置换的作用， 形成复合地基，改善了原有地基土的力学性质，增大了地基土抗震性能。 加快已经逐渐的普及开来。 参考文献： 【１］陈志永，王禹，孙志民．碎石挤密桩在软粘土地基中的应用ｔＪ］．中国西部科 技，２００９，０４：４３—４４ 五、结语 在市政建设飞跃发展的今天，随着工程标准的提高，人们越发注重地基 【２】李侠．碎石挤密桩处理软土地基￣－ｒ－ｂｔ术分析Ⅱ】ｌ科技信息，２００９，２１： ７０２＋７２３ ［３】王林傻，宋宏涛，郝宋桥干振法碎石挤密桩施工工艺及质量检测Ⅱ】．内蒙古 ２００６，０１：１１８－１２０＋７６． 处理。而选择一种合适的地基处理方案，对提高工程质量、降低工程成本至关 公路与运输，４】刘雷，刘春洪．碎石挤密桩在软基处理上的应用Ⅱ】．重庆交通大学学报（自然 重要。由于砂石挤密桩技术可靠、机具设备简单、操作技术易于掌握、施工速 ［２００７，Ｓ１：５６—５８． 度快、节约投资，所以砂石挤密桩的应用随着我市污水处理工程建设步伐的 科学版），（上接第３４６页）土洞施工成本和安全风险成倍增加，致使方案失去综合优 势。 整为无轨运输方案，主洞单月单工作面进尺多在１３０～１８０ｍ，这是在物资保 地下水丰富的隧洞安全文明施工问题突出，采取将下游纵坡调整为ｏ％。， 上游纵坡加倍的措施，有利于施工排水和加快进度，对改善安全文明施工条 件起到事半功倍的效果。 南椰２电站引水隧洞２＃支洞下游和３＃支洞上游工作面之间不具备增加施 工支洞的条件，为关键线路。为加快施工进度２＃、３＃支洞都由有轨出碴方案调 （上接第３５３页）凝土浇灌，坡度按设计０．３％设置。 ７、坑底排水盲沟的施工 障、人员组织比国内困难的客观制约条件下有轨运输方案难以实现的，实现 了施工进度和安全可控的目标。 作者简介： ￣１９７７一）。男，四川攀桂花．＾，工稆 ，从事建设工程施．工教术与管理工作； 陈育￣Ｙ．（１９８３一），男，安徽安虎人，工程师，从事水电Ｉ瞿施工技术与管理工作； 常大帅（１９８４－），男，河南泌阳人，助９￣＿Ｔ－程师，从事建设工程施工技术与管理工作。 泥炭质土具有超高压缩性，高灵敏度，高孔隙比并具高含水量，又与纯水泥 盲沟按设计要求放线定位后采用人工开挖方式挖土方，填充材料采用直 径不大于２００ｍｍ的狗头石及碎石按７：３比例配置，排水坡度设置为０．３％。基坑 外坑顶采用坑外截水沟有组织地排放；基坑内沿基坑脚四周按设计做盲沟， 基底在纵横方向适当设置引流沟，将基底大面积水引到盲沟通过集水井抽到 浆的亲和性较差，给深基坑支护设计带来了很大的困难。施工方案的设计 应该以确保支护结构的安全为基础，使基坑周围设施的安全影响最小或 消除为目的，严格按设计方案实施，并做好相应的管理工作，确保工程的 安全进行。 坑外的沉淀池，经沉淀符合排放要求后再排入城市地下排污管道。降水井、基 参考文献： 坑内外排水沟，首先必须按设计施工，如有必要经相关方认可，可适当增减。 但须确保基坑无积水、干燥和能满足基础施工要求及目的。 【１］黄镜华．深基坑支护结构设计理论及工程应用Ⅱ１．科技信息，２００９，３５ ６９６－６９７． 五、结论 支护体系应能有效的控制变形，保证基坑安全。确保周边设施不被破坏。 （上接第３５４页） 【２】董利华，杨兔德，徐绍仲，屠森祥．某大厦深基坑支护方案的修改与施工Ⅱ】 嘉兴学院学报，２００４，０３：７１—７２ 现浇板的不同规则、自身特点及建筑需求进行设计及施工，从而提高建筑项 目的结构强度，增强稳定性能及质量，为人们提供安全的居住环境。因此，对 建筑结构设计中不规则现浇板处理技术进行探讨是值得相关工作人员深人 思考的事情。 参考文献： ［１】葛鑫．建筑结构设计中不规则现浇板处理技术研究Ⅱ】ｌ城市建设理论研 图３：外墙的转角区域结构 究，２０１２（２１）． 相应的增加暗柱的钢筋配比，确保转角区域剪力墙的性能稳定。在进行窗角 区域的处理时，应对ｂｃ间的长度进行掌握，通常来讲，假如长度相对较低，ｂｃ 之间可以加设挑梁，同时在ａｂ之间加设次梁，ｂ点的支撑位于挑梁上。假如ａｂ 及ｂｃ两点间的距离相同，则都应加设挑梁。假如角区域在悬挑阳台位置，通常 沿ｂｃ或ａｈ的方向设置门窗，在角窗区域设置梁。然而，假如悬挑阳台属于房屋 的一部分，这样，设计时就不可以在角窗位置设置梁，可以在ａｂ间加设宽度大 于ｌＯＯｃｍ的暗梁，并且把楼板的取值相应增高。 ［２］王鹏飞．浅析房屋建筑结构设计中的常见问题Ⅱ］．城市建设理论研究， ２０１２（２１）． 【３】周文勇．从建筑结构设计谈现浇钢筋混凝土楼板的裂缝问题卟技术新产品。２００９（１２）． 中国新 【４】赵丹． 浅谈现浇板裂缝的原因及防治和补救措施卟 企业导报，２０１２ （０９）． ［５】陈济．从建筑结构设计谈现浇钢筋混凝土楼板的裂缝问题ｏ］．科技信息 （科学教研），２００８（１４）． 【６］谢仁明，陈卫东，翁永江等．试论现浇板受力钢筋保护层控制块［ ．建筑 时报．２０１０． 总结： 总而言之，在进行不规则的现浇板施工处理方面，房屋建设人员应依据 （上接第３５５页）对其加密，并且可以加盖三层草帘，对其进行保湿，确保混凝 土处于湿润状态。 四、结语 ３、工业建筑施工中，由于企业的便利条件，蒸汽养护非常普遍，蒸汽养护 工业建筑混凝土不能出现任何质量问题，在使用前要对其进行严格的审 可分静停、升温、恒温、降温四个阶段，混凝土的蒸汽养护应分别符合下列规定： 查和配比。如果在使用过程中发现了问题，要对其进行分析，并对症下药，根 （１）静停期间应保持环境温度不低于５Ｙ：，灌筑结束４～６ｈ且混凝土终凝 据实际情况解决问题，从根本上提高工程质量。 后方可升温。 （２）升温速度不宜大于ｌＯ％／ｈ。 参考文献： 【１】李吉鹏．工业与民用建筑工程桩基施工技术研究Ⅱ】．企业技术开发，２０１１年 第２Ｏ期：１２８—１２９． （３）恒温期间混凝土内部温度不宜超过６０℃，最大不得超过６５￣Ｃ，恒温养 护时间应根据构件脱模强度要求、混凝土配合比情况以及环境条件等通过试 验确定。 【２ｌ昊立华．新世纪工业建筑设计的思考Ⅱ】．当代建设，２０１２年第５期７８－８０ ｐ】余钰．工业与民用建筑中的混凝土浇灌施工技术探讨Ⅱ】．中国对外贸易， ２０１ｌｇ－１４期：４４８－４５０ （４）降温速度不宜大于ｌＯ￣Ｃ／ｈ。 ３５８・
