如何施工振冲碎石桩？

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：30kW振冲器应配以0.5m3以上的装载机；75kW振冲器应配以1.0m3以上的装载机为宜。（二）施工顺序振冲碎石桩的施工顺序取决于地基条件和碎石桩的设计布置情况，主要有以下几种。将振冲器提出孔口，向桩孔内填料。将振冲器再次放入孔内，将石料压入桩底振密。

（一）施工机具

振冲法施工的主要机具包括：振冲器、起重设备（用来操作振冲器）、供水泵、填料设备、电控系统以及配套使用的排浆泵电缆、胶管和修理机具。

1.振冲器

国内常用振冲器型号及技术参数见表11-9，施工时应根据地质条件和设计要求选用。

表11-9　常用振冲器型号及技术参数

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2.起吊设备

起吊设备是用来操作振冲器的，起吊设备可用汽车吊、履带吊或自行井架式专用平车。起吊30kW振冲器的吊机的起吊力应大于100kN，75kW 振冲器所需起吊力应大于100～200kN，即振冲器的总重量乘以一个5 左右的扩大系数，即可确定起吊设备的起吊力。起吊高度必须大于加固深度。

3.供水泵

供水泵要求压力为0.5～1.0MPa，供水量达20m3/h左右。

4.填料设备

填料设备常用装载机、柴油小翻斗车和人力车。30kW振冲器应配以0.5m3以上的装载机；75kW振冲器应配以1.0m3以上的装载机为宜。如填料采用柴油小翻斗车或人力车，可根据填料情况确定其数量。

5.电控系统

施工现场应配有380V的工业电源。若用发电机供电，发电机的输出功率要大于振冲器电机额定功率的1.5 ～2.0 倍，例如，一台30kW 振冲器需配48 ～60kW 柴油发电机1 台。

6.排浆泵

排浆泵应根据排浆量和排浆距离选用合适的排污泵。

（二）施工顺序

振冲碎石桩的施工顺序取决于地基条件和碎石桩的设计布置情况，主要有以下几种。

1.由里向外法

这种施工顺序适用于原地基较好的情况，可避免在由外向内施工顺序时造成中心区成孔困难。

2.排桩法

根据布桩平面从一端轴线开始，依照相邻桩位顺序成桩到另一端结束。此种施工顺序对各种布桩均可采用，施工时不易错漏桩位，但桩位较密的桩体容易产生倾斜，对这种情况也可采用隔行或隔桩跳打的办法施工。

3.由外向里法

这种施工顺序也称帷幕法，特别适合于地基强度较低的大面积满堂布桩的工程。施工时先将布桩区四周的外围2～3 排桩完成，内层采用隔一圈成一圈的跳打办法，逐渐向中心区收缩。外围完成的桩可限制内圈成桩时土的挤出，加固效果良好，并且节省填料。采用此施工法可使桩布置的稀疏一些。

（三）施工方法与工艺

振冲施工法按填料方法的不同，可分为以下几种。

1.间接填料法

成孔后把振冲器提出孔口，直接往孔内倒入一批填料，然后再下降振冲器使填料振密每次填料都这样反复进行，直到全孔结束。间接填料法的施工步骤是：

（1）振冲器对准桩位。

（2）振冲成孔。

（3）将振冲器提出孔口，向桩孔内填料（每次填料的高度限制在0.8～1.0m）。

（4）将振冲器再次放入孔内，将填料振实。

（5）重复步骤（3）、（4），直到整根桩制作完毕。

2.连续填料法

连续填料法是将间断填料法中的填料和振密合并为一步来做，即一边缓慢提升振冲器（不提出孔口），一边向孔中填料。连续填料法的成桩步骤是：

（1）振冲器对准桩位。

（2）振冲成孔。

（3）振冲器在孔底留振。

（4）从孔口不断填料，边填边振，直至密实。

（5）上提振冲器（上提距离约为振冲器锥头的长度，即约为0.3～0.5m）继续振密、填料，直至密实。

（6）重复步骤（5），直到整根桩制作完毕。

3.综合填料法

综合填料法相当于前两种填料施工法的组合。该种施工方法是第一次填料、振密过程采用的是间断填料法，即成孔后将振冲器提出孔口，填一次料后，然后下降振冲器，使填料振密，之后，就采用连续填料法，即第一批填料后，振冲器不提出孔口，只是边填边振。综合填料法的施工步骤为：

（1）振冲器对准桩位。

（2）振冲成孔。

（3）将振冲器提出孔口，向桩孔内填料（填料高度在0.8～1.0m）。

（4）将振冲器再次放入孔内，将石料压入桩底振密。

（5）连续不断地向孔内填料，边填边振，达到密实后，将振冲器缓慢上提，继续振冲，达到密实后，再向上提。如此反复操作，直到整根桩制作完毕。

4.先护壁后制桩法

这种制桩法适用于软土层施工。在成孔时，不是一下子到达深度，而是先到达软土层上部范围内，将振冲器提出孔口，加一批填料，然后下沉振冲器，将这批填料挤入孔壁，这样就可把这段软土层的孔壁加强，以防塌孔。然后使振冲器下降到下一段软土层中，用同样的方法填料护壁。如此反复进行，直到设计深度。孔壁护好后，就可按前述三种方法中的任意一种进行填料制桩了。

5.不加填料法

对于疏松的中粗砂地基，由于振冲器提升后孔壁极易坍塌，可利用中粗砂本身的塌落代替外加填料，自由填满下面的孔洞，从而可以不加填料就可以振密。这种施工方法特别适用于处理人工回填或吹填的大面积砂层。该法的施工步骤如下：

（1）振冲器对准桩位。

（2）振冲成孔。

（3）振冲器达到设计深度后，在孔底不停振冲。

（4）利用振冲器的强力振动和喷水，使孔内振冲器周围和上部砂土逐步塌陷并被振动。

（5）上提一次振冲器（每次上提高度0.3～0.5m），保持连续不停地振冲。

（6）按上述步骤（4）、（5）反复，由下而上逐段振密，直至桩顶设计高程。

（四）施工步骤及注意事项

1.振冲定位

吊机起吊振冲器对准桩位（误差应小于10cm），开启供水泵，水压可用400 ～600kPa、水量可用200～400L/min，待振冲器下端喷水口出水后，开通电源，启动振冲器，检查水压、电压和振冲器的空载电流是否正常。

2.振冲成孔

启动施工车或吊车的卷扬机下放振冲器，使其以1 ～2m/min 的速度徐徐贯入土中。造孔的过程应保持振冲器呈悬垂状态，以保证垂直成孔。注意在振冲器下沉过程中的电流值不得超过电机的额定电流值，万一超过，需减速下沉或暂停下沉或向上提升一段距离，借助于高压水松动土层后，电流值下降到电机的额定电流以内时再进行下沉。在开孔过程中，要记录振冲器各深度的电流值和时间。电流值的变化能定性地反映出土的强度变化，若孔口不返水，应加大供水量，并记录造孔的电流值、造孔的速度及返水的情况。

3.留振时间和上拔速度

当振冲达到设计深度后，对振冲密实法，可在这一深度上留振30s，将水压和水量降至孔口有一定量回水但无大量细小颗粒带走的程度。如遇中部硬夹层，应适当通孔，每深入1m应停留扩孔5～10s，达到深度后，振冲器再往返1～2 次进行扩孔。对连续填料法振冲器留在孔底以上30～50cm处准备填料；间断填料法可将振冲器提出孔口，提升速度可在5～6m/min。对振冲置换法，成孔后要留有一定的时间清孔。

4.清孔

成孔后，若返水中含泥量较高或孔口被泥淤堵以及孔中有强度较高的黏性土，导致成孔直径小时，一般需清孔，即把振冲器提出孔口，然后重复2、3 步骤1～2 遍，借助于循环水使孔内泥浆变稀，清除孔内泥土，保证填料畅通，最后，将振冲器停留在加固深度以上30～50cm处准备填料。

5.填料

采用连续填料法施工时，振冲器成孔后应停留在设计加固深度以上30～50cm 处，向孔内不断填料，并在整个制桩过程中石料均处于满孔状态，采用间断填料时，应将振冲器提出孔口，每往孔内倒0.15～0.50m3石料，振冲器下降至填料中振捣一次。如此反复，直到制桩完成。

6.制桩结束

制桩加固至桩顶设计高程以上0.5 ～1.0m 时，先停止振冲器运转，再停止供水泵，这样一根桩就完成了。

（五）表层处理

在全部桩施工完毕后，由于桩顶约1.0m范围内的桩身质量不易保证，一般情况下对振冲密实法加固砂土地基，进行表层处理即可做基础。对振冲置换法加固黏性土地基，除需进行表层处理外，常在桩顶和基础之间做30～50cm厚的碎石垫层。