談鹽堿地質碎石樁施工

張春寶

(中鐵十一局集團第一工程有限公司，湖北襄陽 441104)

1 工程概況

包西鐵路通道DK767+900～DK771+910本段位于渭河二級階地，地形較平坦、開闊，地表多為耕地，但是沿線范圍內多處為芒硝池。本標段有多段地表土為堿地，粘質黃土，厚度約10 m～20 m，淺黃色，黃褐色，土質均勻，以粘粒為主，具蟲孔及針孔，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，設計采用碎石樁處理。

2 試驗樁

為指導大面積碎石樁施工，要先做工藝性試驗。試驗樁數量不得少于2根。試驗項目包括成樁時間、深度、壓入碎石量、提升高度和速度、擠壓次數和時間、電機的工作電流等，已驗證設計給出的施工工藝參數，并形成結果。

我項目部于2008年12月10日進行了DK769+420～DK770+435段地基碎石樁的試驗樁施工，本段碎石樁設計樁長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。具體樁位布置見圖1。

在碎石樁施工開始后，及時進行復合地基承載力試驗。填料可為碎石、卵石等硬質材料，含泥量不得大于5%，粒徑控制在20 mm～50 mm之間。

在試驗完成10 d后即12月25日下午，我項目部試驗室對試驗樁進行了檢測，單樁承載力滿足設計要求。現將我項目部取得的軟弱土層碎石樁施工控制各項參數進行總結和分析。

2.1 成樁順序

施工時，碎石樁從中間向外逐行施打;且同行內間隔一樁進行的順序，完成了試驗樁的施工;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 每根樁成樁過程控制

1)每根樁成樁順序。移機→振動器就位→振動擠土成孔→加入碎石→振動→提起振孔器(邊提邊振動)→留振→反插→再提振孔器(邊提邊振動)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，樁管豎起用鋼尺確定成樁長度，并用電焊焊鐵件作為控制樁長的標記(比設計樁長大0.05 m)。3)移動樁機，樁位對正后，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。開啟振動器將樁管邊振動邊沉入土層，直至沉到設計深度。樁管下沉時，控制下沉速度和成孔電流，成孔電流強度控制在70 A～93 A。5)投料采用裝載機將碎石鏟入料斗中，用卷揚機起吊料斗倒入樁管加料口內。均勻上料并按計算出的每根樁用料量嚴格控制，分三次投料。6)提升樁管，使樁尖打開為度。7)啟動振動器提管，拔管前要留10 s的振動時間，以后邊拔管邊振動，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，反復留振、反插至孔口。密實電流控制在82 A左右。8)提升樁管高于地面，進行孔口投料，振動、反插、加壓至前機架抬起，完成一根樁施工。9)提管時及時挖除樁管帶出的泥土，孔口泥土未掉入孔中。

2.3 各項參數

1)單樁平均碎石用量2.31 m3。

2)單樁成樁時間為:最短12 min;最長18 min;平均成樁時間15 min。

3)試驗樁已于5月25日下午檢驗完畢，單樁承載力符合設計要求。承載力檢測采用重Ⅱ型動力觸探測試，距樁頂1.5 m以下范圍貫入量10 cm時擊數不小于5次為合格。

4)實際灌入碎石平均系數1.31(計算過程見表1)。

表1 每樁碎石用量灌入系數計算表

3 施工控制

3.1 施工注意事項

1)加料時應停機加料，并注意提升速度，防止因提升過高而出現斷樁或縮頸現象，應每提升約樁長的一半時投料1次。2)提升和反插速度必須均勻，反插由淺到深，每根樁反插次數視情況而定。3)施工過程中及時挖除樁管帶出的泥土，孔口泥土不得掉入孔內。4)施工過程中要記錄沉樁深度、制樁時間、每次碎石灌入量、反插次數等。

3.2 質量檢驗

檢查施工記錄，包括碎石填量、沉管振動時間、提升速度和高度、擠密時間、樁位偏差等。施工前后對樁間土作標準貫入試驗，比較各土層強度增長情況，以判斷各土層的承載力。對樁身密實度檢驗采用重型動力觸探法。碎石樁施工質量要求見表2。

表2 碎石樁施工質量要求

3.3 常見問題及對策

根據工藝要求及施工經驗，施工中應切實注意振密擠實效果，由于本段土層較軟弱，應防止發生“斷樁”“瓶頸樁”等質量事故。施工中常見問題及預防、處理方法見表3。

表3 施工常見問題及預防、處理方法

3.4 施工中安全、環保等注意事項

1)施工機具應由專人負責使用和維護，操作人員需持證上崗，操作者須經培訓后，執有效的合格證書可操作。主要作業人員已經過安全培訓，并接受了施工技術交底。2)加強對施工人員的安全教育和培訓，使施工人員牢固樹立“全員管理，安全第一”的基本思想。3)機具在移動和使用過程中除現場指揮人員外，任何人不得指揮。4)勞動分工盡可能穩定，不在作業前臨時調換工種，以避免由于技術不熟練而發生意外事故。5)機具操作區嚴禁非作業人員進入，非施工人員不得在機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，嚴禁私拉亂扯，避免造成事故。8)現場注意環境保護，不得亂扔垃圾等。

4 結語

鹽堿地質碎石樁處理，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參數，為以后同類地質情況的地基處理提供了寶貴的施工經驗。

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