談鹽堿地質(zhì)碎石樁施工

張春寶

(中鐵十一局集團(tuán)第一工程有限公司，湖北襄陽(yáng) 441104)

1 工程概況

包西鐵路通道DK767+900～DK771+910本段位于渭河二級(jí)階地，地形較平坦、開(kāi)闊，地表多為耕地，但是沿線范圍內(nèi)多處為芒硝池。本標(biāo)段有多段地表土為堿地，粘質(zhì)黃土，厚度約10 m～20 m，淺黃色，黃褐色，土質(zhì)均勻，以粘粒為主，具蟲(chóng)孔及針孔，局部含白色鈣化及蝸牛殼碎片，偶夾零星姜石。采用重型碾壓、換填等不能滿足施工需要，設(shè)計(jì)采用碎石樁處理。

2 試驗(yàn)樁

為指導(dǎo)大面積碎石樁施工，要先做工藝性試驗(yàn)。試驗(yàn)樁數(shù)量不得少于2根。試驗(yàn)項(xiàng)目包括成樁時(shí)間、深度、壓入碎石量、提升高度和速度、擠壓次數(shù)和時(shí)間、電機(jī)的工作電流等，已驗(yàn)證設(shè)計(jì)給出的施工工藝參數(shù)，并形成結(jié)果。

我項(xiàng)目部于2008年12月10日進(jìn)行了DK769+420～DK770+435段地基碎石樁的試驗(yàn)樁施工，本段碎石樁設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)6.0 m，樁徑0.5 m，樁間距1.1 m，呈梅花形布置，碎石樁處理范圍為路堤坡腳外3 m范圍內(nèi)。具體樁位布置見(jiàn)圖1。

在碎石樁施工開(kāi)始后，及時(shí)進(jìn)行復(fù)合地基承載力試驗(yàn)。填料可為碎石、卵石等硬質(zhì)材料，含泥量不得大于5%，粒徑控制在20 mm～50 mm之間。

在試驗(yàn)完成10 d后即12月25日下午，我項(xiàng)目部試驗(yàn)室對(duì)試驗(yàn)樁進(jìn)行了檢測(cè)，單樁承載力滿足設(shè)計(jì)要求。現(xiàn)將我項(xiàng)目部取得的軟弱土層碎石樁施工控制各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行總結(jié)和分析。

2.1 成樁順序

施工時(shí)，碎石樁從中間向外逐行施打;且同行內(nèi)間隔一樁進(jìn)行的順序，完成了試驗(yàn)樁的施工;施工順序是:第一排23-9，23-11，23-10;第二排 24-8，24-10，24-9，24-11;第三排 25-9，25-11，25-10。樁位布置見(jiàn)圖2。

圖1 路堤地段樁基處理樁位平面布置示意圖

圖2 碎石樁樁位平面圖

2.2 每根樁成樁過(guò)程控制

1)每根樁成樁順序。移機(jī)→振動(dòng)器就位→振動(dòng)擠土成孔→加入碎石→振動(dòng)→提起振孔器(邊提邊振動(dòng))→留振→反插→再提振孔器(邊提邊振動(dòng))和倒入碎石→再留振→再反插→制樁至孔口→移位至下一樁。2)控制樁長(zhǎng)，樁管豎起用鋼尺確定成樁長(zhǎng)度，并用電焊焊鐵件作為控制樁長(zhǎng)的標(biāo)記(比設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)大0.05 m)。3)移動(dòng)樁機(jī)，樁位對(duì)正后，校正樁管豎直度;樁位偏差小于150 mm，豎直度偏差小于1.5%。4)提起樁管，將樁靴合龍，放下樁管插入地中。開(kāi)啟振動(dòng)器將樁管邊振動(dòng)邊沉入土層，直至沉到設(shè)計(jì)深度。樁管下沉?xí)r，控制下沉速度和成孔電流，成孔電流強(qiáng)度控制在70 A～93 A。5)投料采用裝載機(jī)將碎石鏟入料斗中，用卷?yè)P(yáng)機(jī)起吊料斗倒入樁管加料口內(nèi)。均勻上料并按計(jì)算出的每根樁用料量嚴(yán)格控制，分三次投料。6)提升樁管，使樁尖打開(kāi)為度。7)啟動(dòng)振動(dòng)器提管，拔管前要留10 s的振動(dòng)時(shí)間，以后邊拔管邊振動(dòng)，拔管速度為1.0 m/min。每一次拔管高度1.0 m，且每拔1次留振30 s，以便碎石料沉入孔中，反復(fù)留振、反插至孔口。密實(shí)電流控制在82 A左右。8)提升樁管高于地面，進(jìn)行孔口投料，振動(dòng)、反插、加壓至前機(jī)架抬起，完成一根樁施工。9)提管時(shí)及時(shí)挖除樁管帶出的泥土，孔口泥土未掉入孔中。

2.3 各項(xiàng)參數(shù)

1)單樁平均碎石用量2.31 m3。

2)單樁成樁時(shí)間為:最短12 min;最長(zhǎng)18 min;平均成樁時(shí)間15 min。

3)試驗(yàn)樁已于5月25日下午檢驗(yàn)完畢，單樁承載力符合設(shè)計(jì)要求。承載力檢測(cè)采用重Ⅱ型動(dòng)力觸探測(cè)試，距樁頂1.5 m以下范圍貫入量10 cm時(shí)擊數(shù)不小于5次為合格。

4)實(shí)際灌入碎石平均系數(shù)1.31(計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表1)。

表1 每樁碎石用量灌入系數(shù)計(jì)算表

3 施工控制

3.1 施工注意事項(xiàng)

1)加料時(shí)應(yīng)停機(jī)加料，并注意提升速度，防止因提升過(guò)高而出現(xiàn)斷樁或縮頸現(xiàn)象，應(yīng)每提升約樁長(zhǎng)的一半時(shí)投料1次。2)提升和反插速度必須均勻，反插由淺到深，每根樁反插次數(shù)視情況而定。3)施工過(guò)程中及時(shí)挖除樁管帶出的泥土，孔口泥土不得掉入孔內(nèi)。4)施工過(guò)程中要記錄沉樁深度、制樁時(shí)間、每次碎石灌入量、反插次數(shù)等。

3.2 質(zhì)量檢驗(yàn)

檢查施工記錄，包括碎石填量、沉管振動(dòng)時(shí)間、提升速度和高度、擠密時(shí)間、樁位偏差等。施工前后對(duì)樁間土作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，比較各土層強(qiáng)度增長(zhǎng)情況，以判斷各土層的承載力。對(duì)樁身密實(shí)度檢驗(yàn)采用重型動(dòng)力觸探法。碎石樁施工質(zhì)量要求見(jiàn)表2。

表2 碎石樁施工質(zhì)量要求

3.3 常見(jiàn)問(wèn)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，由于本段土層較軟弱，應(yīng)防止發(fā)生“斷樁”“瓶頸樁”等質(zhì)量事故。施工中常見(jiàn)問(wèn)題及預(yù)防、處理方法見(jiàn)表3。

表3 施工常見(jiàn)問(wèn)題及預(yù)防、處理方法

3.4 施工中安全、環(huán)保等注意事項(xiàng)

1)施工機(jī)具應(yīng)由專人負(fù)責(zé)使用和維護(hù)，操作人員需持證上崗，操作者須經(jīng)培訓(xùn)后，執(zhí)有效的合格證書可操作。主要作業(yè)人員已經(jīng)過(guò)安全培訓(xùn)，并接受了施工技術(shù)交底。2)加強(qiáng)對(duì)施工人員的安全教育和培訓(xùn)，使施工人員牢固樹(shù)立“全員管理，安全第一”的基本思想。3)機(jī)具在移動(dòng)和使用過(guò)程中除現(xiàn)場(chǎng)指揮人員外，任何人不得指揮。4)勞動(dòng)分工盡可能穩(wěn)定，不在作業(yè)前臨時(shí)調(diào)換工種，以避免由于技術(shù)不熟練而發(fā)生意外事故。5)機(jī)具操作區(qū)嚴(yán)禁非作業(yè)人員進(jìn)入，非施工人員不得在機(jī)具使用的條件下靠近站立。6)參加施工人員必須戴安全帽。7)工地用電必須裝有配電箱，并有專職電工接線，嚴(yán)禁私拉亂扯，避免造成事故。8)現(xiàn)場(chǎng)注意環(huán)境保護(hù)，不得亂扔垃圾等。

4 結(jié)語(yǔ)

鹽堿地質(zhì)碎石樁處理，有效地解決了軟弱地基承載力不足的難題，且試樁成功的施工方法和試驗(yàn)參數(shù)，為以后同類地質(zhì)情況的地基處理提供了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。

［1］佘偉強(qiáng).樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的探討［J］.山西建筑，2011，37(17):84-85.