北京专业冲振碎石桩施工北京专业打碎石桩

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振冲碎石桩在饱和软土地基处理中的应用研究

  碎石桩复合地基是处理软土地基的一种迅速而有效的方法。但是，《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－91）第六章节第6.1.1条 “……振冲置换法适用于不排水抗剪强度不小于20KPa的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基。……”，其他教科书等也认为振冲碎石桩不适应于不排水抗剪强度低于20KPa的软粘土中。

  本文详细介绍了汕头市某厂房内地坪成功采用振冲碎石桩的设计及施工方法，并结合广州地区近年来振冲碎石桩工程设计与施工实例进行技术评价，说明在不排水抗剪强度低于20KPa的软土地基完全可采用振冲碎石桩进行处理，关键是施工中应认真执行有关设计施工操作规范，并进行必要的经济分析，以确定优处理方案。



  振冲碎石桩复合地基变形的组成包括桩体自身沉降和桩间土的变形两部分。桩体自身沉降是以桩柱体在荷载作用下的压胀变形为主，对于桩间土的变形则是以压缩变形为主。本工程设计复合地基置换率为0.14，即压胀变形忽略不计，因此，变形可近似由桩顶变形和桩间土表面变形构成。

  施工期间车辆碾压、桩顶碎石垫层施工的碾压作用和后继填土施工时的碾压作用、以及依靠垫层的流动补偿性，桩顶变形和桩间土表面变形能在施工期间迅速均匀地进行。经测试结果表明，软土在施工30天后排水固结完成，强度得到恢复，故振冲碎石桩复合地基一般在地基处理完后的30天即可完成80％沉降，剩下20％的沉降在加载后桩间土强度改善过程中完成（约三个月），半年后沉降趋于稳定。



2.4.1设计控制标准

    a)据填土荷载及机械荷载要求，复合地基承载力标准值不小于 50Kpa。

    b)根据机械设备的工艺要求,工后沉降控制在25－30mm,且不出现差异沉降 。

2.4.2振冲碎石桩技术要求

    a)按内地坪单元 布桩，单元规格为8500×8500、8500×9000和9000×9000三种，每个单元布桩14根。桩径φ1000，桩距2.50m，行距2.20m，桩长以达相对硬层粗砂层为准，平均长11.4m。

    b)碎石桩施工采用ZCQ-30型振冲器，施工后桩顶铺设碎石垫层，厚度为30cm。

    c)碎石材料采用未风化φ30~80cm碎石，含泥量不大于5％。

    d)内地坪处理范围外加一排护桩，距外轴线2.0m布桩，护桩桩径φ1000，桩距3.0m。

    e)密实电流暂定为45~50A，留振时间10~15S，具体施工参数经试桩后确定。

    f)其他项目参照有关规范、规程。

2.4.3设计检测方法

      a)复合地基承载力标准值采用单桩复合地基载荷试验确定，试验按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－91）附录一“复合地基载荷试验要点”进行。

      b)埋设沉降观测杆和位移观测桩，振冲碎石桩施工完后进行观测。观测时间为一年，并根据观测资料的分析，预测后期沉降和终沉降。

2.4.4施工注意事项

    a)施工前应平整场地，铲除杂草等，为方便施工，应先铺设50cm厚中砂垫层，施工平面不得低于地下水位。

    b)振冲碎石桩施工水压不小于500KPa，水量不小于30m3/h。

    c)施工顺序按“由外到里、两边往中间”的原则同时推进施工。

    d)单位填料量不少于理论填料量，扩散系数按1.2计，即0.785×1.2＝0.94 m3，保证复合地基置换率。

    e)有关碎石桩施工允许偏差还应符合《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017－96）中相关规定。

2.5试   桩

  桩长为11.0m，施工密实电流45~50A，留振时间10S，单桩耗碎石13.5 m3，单位填料量约1.23m3/m，说明施工参数与设计桩径相匹配。后由设计、监理、质监、施工单位及业主共同确定按原设计参数即：密实电流45~50A，留振时间10~15S进行大面积施工。

2.6处理效果

2.6.1 施工监测

在施工过程中，笔者使用了广东有色地勘局九三二队曹志明等研制的DC-3振冲监测系统（一种带数字分析模型的施工监控与分析系统）对成孔与制桩进行全程监控，重点监测振冲三要素：密实电流、留振时间和填料量。其中填料量计算方法采用每个振密段长（0.5m）对应的成孔电流、密实电流和施工时间（该段成孔时间与振密制桩时间）联立方程求解所得，对比人工记录的填料量和总体耗填料量，误差较小。将收集的数据按施工位置平均分四组，再从这四组数据中随机抽样另组成一组数据，对此五组数据进行综合分析，成果包括施工电流变化特征曲线、施工状态分析和处理效果评述等。五组数据表明，振冲三要素基本一致（达到设计要求），平均桩径φ115，场地整体施工状况较为均一，处理效果良好。三要素统计结果见表

联系人 魏经理

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