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某工程砂石挤密桩质量控制要点

发布时间:2015-1-8 9:07:38

 某工程地处长江边为学校体育场体育看台,根据勘探报告设计地基持力层为第4层土,土体液化中等,设计采用振动沉管碎石桩,1:1砂石,砂为粗砂,石子粒径为20~40mm,其中含泥量不得大于5%。桩径400mm,有效桩长16m,桩采用正方形布置,桩距1200mm。

  一、砂石挤密桩原理介绍

  砂石挤密桩复合地基,是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后再将砂石填料挤入土中,形成置换效果。在成桩过程中,振动通过导管传递给土层,使附近的饱和土地基中产生超空隙水压力,导致土颗粒重新排列,趋向密实,密实的砂石取代了软弱性粘性土,形成散体桩竖向增强体复合地基,使地基承载力有所提高,减轻土体液化造成的影响。

  二、砂石挤密桩地基处理技术的容易出现质量问题及其出现原因

  1、断桩或缩径

  在砂石挤密桩地基处理技术的施工过程当中,应避免出现桩孔塌陷或收缩的情况,产生这种情况的主要原因有:1)一次加料过多,急于求成。填料在沉管中内摩擦力较大无法顺利沉入孔内。原则上应“少吃多餐”,勤加料,但每批加料不得太多。2)振冲器在固定深度位置的留振时间较少,拔管太快。填料未对桩孔及时进行填充,很容易在土体的压力下出现桩孔塌陷或收缩。3)桩孔设计的过于紧密,或没有进行间隔打桩,就有可能在对另一个桩孔进行处理时,会对周围的桩孔产生振动与压力,从而出现桩孔塌陷或收缩。

  2、完工后的复合地基没有达到承载要求

  在施工过程当中由于砂石挤密桩自身存在的问题、桩孔中填充入的砂石量不够、桩体中存在有异物或由于填充入的砂石没有搅拌均匀而出现隔层现象等,导致了桩体整体的均衡性较差,从而出现复合地基没有达到预期的承载力的现象。出现这种现象的主要原因为:1)没有先进行试桩预处理,导致了砂石计量与施工过程没有进行预先的校准。2)没有按照标准的工程施工流程进行工作,在施工过程中擅自取消了一些施工流程或改变一些施工方法,都会出现对材料处理不够的情况, 终导致复合地基达不到承载要求。

  3、桩孔的垂直度与挤密程度不够

  桩孔的垂直度不够或挤密程度同样会导致复合地基的质量不合格,出现承载力与强度不够的情况,造成这种问题出现的原因有:1)在进行桩机安装的过程中,没有将桩机安装平稳,桩机中桩锤的重心与桩孔的中心不在一条垂直线上;或者由于不按照标准施工工序进行施工,由于不正常的振动或挤压导致了桩孔的坍塌与收缩。

  三、本工程在砂石挤密桩地基处理技术中质量控制要点

  1.施工准备

  1)施工场地准备。工程地处农田内按设计要求进行表层土清理,挖掘机、推土机和汽车配合挖除地表0.3m厚的种植土,清除树根,草根等。清除完表层土后,铺设一层砂褥垫层,以便于施工。在整理好的场地上测量放样,根据规划测绘部门给定的建筑角点坐标及高程点,放出桩位及桩位高程控制点。

  2)对施工场地进行规划,合理布置机具、材料摆放位置,尽量减少不必要的工序。

  3)本工程砂石挤密桩采用1:1砂石,砂为粗砂,石子粒径为20~40mm,含泥量不得大于5%。桩径400mm,有效桩长16m,桩采用正方形布置,桩距1200mm。

  4)施工机械控制参数

  (1)拔管速度:1.2~1.5m/min

  电机工作电流:75~90MA

  反插次数:不少于3次

  停拔悬振时间:10s~20s

  (2)施工中选用适宜的桩尖结构。本工程地处长江边,土质多为粉砂土宜采用尖锥型。

  (3)现场填料前,采用搅拌机将砂石料按照1:1比例进行搅拌后,熟料采用ZL-10A装载机进行计量填料,当实际填料量没有达到设计要求时,应在原位将桩管打入,补充灌砂石桩后复打一次,或在旁边补桩。

  (4)考虑到现场实际情况,砂石桩施工时从两侧向中间进行,并进行隔排施工。

  2.施工步骤

  (1)桩机就位、闭合桩尖:使桩尖对准桩位,缓慢放下桩管,对桩管垂直度进行双向校对。

  (2)一次成孔:启动振动器,然后将桩管沉至设计深度。

  (3)成桩:按要求向管内填料至计算高度,把桩管提升一定高度,提升时桩尖自动打开,桩管内的砂石料填入孔内,反插,加料,直至达到设计要求。

  (4)降落沉管,利用振动及桩尖的挤压作用使砂石密实。然后边振动边缓慢提拔振动器机桩管,速度控制在2.0m/min。拔管过程中发现软弱段或下料不足段及时反插。

  (5)平移桩机到下一桩位,重复步骤进行下一根桩的施工。

  3.关键工艺控制

  鉴于以往的施工经验,结合该工程特点,在施工中重点抓填料量,提升速度和高度等因素。

  (1)确保填料量满足设计要求。按照设计要求的填料量算出桩管内的填料高度,在填料口处设置明显标志,填料后以测绳实测填料高度。

  (2)拔管成桩过程中,严格控制提升速度,确保桩管内下料均匀。

  (3)必要时向管内加水,防止桩管带料。

  (4)控制桩顶填料高度,确保桩顶密实度。

  4.质量检验

  (1)砂石挤密桩所用的碎石及粗砂进场应按批进行检验,碎石粒径为20-40mm,含泥量不得超过5%。桩的间距、桩径、垂直度允许偏差、检验数量及检验方法

  5.砂石挤密桩质量检验

  砂石挤密桩施工完成7天后即可做单桩复合地基荷载试验,按每300根随机抽取11根进行检验,每段抽检数量不得少于3根。要求符合地基容许承载力不小于280KPa;桩体密实度抽查2%,每段抽检数量不得少于2根;复合地基承载力抽查3‰,采用重Ⅱ型动力触探测试。本工程经动力触探测试后检测报告均能符合设计及有关验收标准要求。


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