振冲碎石桩施工工艺标准
1适用范围
本标准适用于建筑工程中处理砂石、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土(生活垃圾及有机质土的含量不超过5%)地基。对于不排水抗剪强度不小于20KPa的饱和粘性土地基和黄土地基,应通过现场试验确定其适用性。
振冲碎石桩法是在振冲孔中填砂石骨料,再用振冲器振密填料,形成碎石桩体,与原地基形成复合地基,可以提高地基承载力,也可以消除或减少地层的地震液化和欠固结地层的湿陷性。
2施工准备
2.1材料
振冲碎石桩使用的填充料为天然级配砂石料、碎石料、矿渣或其他不溶于地下水、不受侵蚀影响的性能稳定的硬性骨料,不宜使用风化易碎的石料:填料粒径不宜小于12mm,含泥量不超过5%。30KW的振冲器宜选用粒径20--80mm,最大粒径不宜超过100mn;55KX的振冲器宜选用30~100m,最大粒径不宜超过150mm; 75mmKW的振冲器宜选用粒径40~150mm,最大粒径不宜超过200mm的填料。
2.2 机具设备
2.2.1振冲器:常用振冲器的主要技术参数见表2.2.1.
表2.2.1常用振冲器主要技术参数表
型号 |
ZCQ-30 |
ZCQ-50 |
BJ-75 |
电机功率(KW |
30 |
55 |
75 |
转数(r/min) |
1450 |
1450 |
1450 |
稳定电流(A) |
60 |
100 |
150 |
偏心距(ma) |
57.0 |
70.0 |
72.0 |
振动力(EN) |
90 |
200 |
160 |
振幅(m) |
4.2 |
5.0 |
7.0 |
振冲器外径(m) |
351 |
450 |
426 |
振冲器长度(m) |
2150 |
2500 |
3000 |
总重(EN) |
9.4 |
16.0 |
20.5 |
振冲成柱直径(m) |
800~1000 |
800~1200 |
900~1500 |
2.2.2升降设 备:振冲器的升降一般使用起 重能力为8-151的自行式、全回转履带式起重机,也可以使用自行井架式施工平车或其他自制的升降设备。
2.2.3填料设备: 装较机或自制吊斗(用于加填料)、手推车,一般30KW振冲器配0.5m³以上的装载机,75kw振冲器配1.Om³以上的装载机。
2.2.4辅助设备:供水水泵和排水管道,电力控制设备(150A以上容量的电流表,500V 的电压表)和留振时间自动信号仪表,配套的电缆、胶管,修理机具。
2.3作业条件
2.3.1根据施工用水量安装供水设施。
2.3.2根据施工用电量配备容量事宜的电闸箱,供电电缆应引至各台设备工作范围内。
2.3.3施工道路畅道,保证施工用碎石运送到位。
2.3.4要做好场地平整工作,对松软地面碾压。地面高差应控制在土200mm以内,保证起重机稳定不倾斜。
2.3.5开挖沉淀池,设立泥浆排放系统,或组织运浆车将泥浆运到预定地点,不得损坏公共排水系统。
2.3.6查清施工场地及临近区域内的地下及地上障碍物的分布和处理情况。
2.4技术准备
2.4.1收集场区的工程地质、水文地质资料,研究场地地基土的物力力学性质、地下水位及动态。热悉施工图纸,多加设计单位的技术交底。
2.4.2编制振冲碎石桩施工方案并经审批后向操作人员交底。
2.4.3组织机械设备进场,安装振冲设备组合安装地点,检查设备完好情况。
2.4.4进行振冲碎石桩现场施工试验,以确定水压、报密电流和留振时间等各种施工参数。
2.4.5做好场地高程测量工作,计算地面平均高程,确定碎石桩桩顶标高和振冲桩孔深度。
2.4.6确定施工顺序,碎石柱施工顺序一般可以按一个方向推进,但对易液化的粉土地基,应采取跳打或围打。
3操作工艺
3.1 工艺流程
布置桩位→设备就位→启动水泵和振冲器→一振冲造孔→ 清孔→成孔验收→ 填料→振密成桩→检查验收
3.2操作方法
3.2.1布置桩位:采用经纬仪或全站仪,经过基准桩确定施工范围,确定桩位基线,布置桩点,对桩点采用可靠的标识进行标记。
3.2.2设备就位:检查起重机稳定情况,起吊振冲器对准桩位( 误差应小于50mm)。
3.2.3启动水泵和振冲器:先开启供水泵(采用压力200 600KPa,供水量200~400L/min的供水泵),待振冲器下端喷水口出水后,启动振冲器,检查水压、电压和振冲器空振电流是否正常。
3.2.4振冲造孔:吊机放下振冲器,使其贯入土中,一般采用0. 5~2.2m/min的速度下沉,造孔过程中应保持振冲器呈悬垂状态,以保证成孔垂直。当电流值超过电机额定电流时,应减速或暂停振冲器下沉或者上提振冲器,等电流值下降并满足要求后再继续造孔。造孔中,若孔口不返水,应加大供水量。施工中设专人记录造孔时的电流值、造孔速度及返水情况。
当造孔达到设计深度时即可终止,并将振冲器上提300~ 500mm造孔时返出的水和泥浆要做好围挡、汇集、沉淀。
3.2.5清孔:造孔终止后,当返水中含泥量很高,或孔口被泥土淤塞或孔中有高强粘性土,使成孔直径小时一般需要清孔。清孔方法足把振冲器提出孔口,保证填料畅通、
3.2.6成孔验收:冲孔清孔后,为防止孔内坍塌,应立即验收,按规定填写成孔记录。
3.2.7填料:清孔后即向孔内填料,填料方式有连续填料和间断填料两种,连续填料时,振冲器停留在设计孔底300 500mm以上位置,向孔内不断回填石料,并在振动中提升振冲器,整个制桩过程中石料均处于满孔状态。间断填料时,应将振冲器提升孔口,每往孔内倒0.15~0.5m³石料,下降振冲器至填料中振捣一次,如此反复至制桩结束。
3.2.8振密成桩:依靠振冲器水平振动力将填入孔中的石料不断挤向侧壁土层中,同时使填料挤密,直到满足设计要求的电流值、留振时间和填料量。无论采用哪种填料方式,都必须保证振密从孔底开始,以每段300~500m的长度逐段自下而上直至桩顶设计标高。成桩以后,应先停止振冲器运转,再停止供水泵。
3.2.9检查验收:振冲碎石桩加固后地基承载力的检验,应根据加固地基上图纸的情况,在振冲碎石桩施工完成一段时间间隔后进行。对于碎石类土和砂石地基,可在14~-21d以后进行,对于粉土和粘土地基,可在21~28d以后进行。
碎石桩检测应由具备相应资质的检测单位进行,地基承载力的检测方法主要有复合地基静载荷试验、桩体的连续动力触探试验,桩间土还可以采取现场取样室内土工试验等,综合确定加固效果是否满足设计要。
3季节性施
3.3.1冬期施工,对供水设备应采取防冻措施,夜间停工时,要将供水管内的水排干净,振冲器应清除残留的泥上,防止冻结。
3.3.2
冬期施工应及时清除返出地面的泥浆和水,防止地面结冰。
3.3.3
雨期施应做好排水沟和集水坑,及时将场地的雨水排除,确保场地内无积水。
4质量标准
4.0.1施工前应检查振冲器的性能、电流表、电压表的准确度及填料的性能。
4.0.2施工中应检查密实电流、供水压力、供水量、填料量、孔底留振时间、振冲点位置、振冲器施工参数等(振冲参数由振冲试验或设计确定)。对成孔、清孔、填料、振密成桩和施工质量记录、成孔验收等全过程进行监控。
4.0.3施工结束后,应在有代表性的地段按规定做地基强度或地基承载力检验。
4.0.4振冲碎石桩地基质量检验标准应符合表4.0.4的规定。
表4.0.4振冲碎石桩地基质量验收标准
项目 |
检查项目 |
允许偏差或允许值 |
检查方法 |
国标行标 |
企标 |
主控项目 |
填料粒径 |
符合设计要求 |
抽样检查 |
密实电流(粘性土)(A)
密实电流(砂性土或粉土)
(以上功率为30KW振冲器)(A)
密实电流(其他类型振冲器)(A) |
50~55
40~50
(1.5~2.0)A。 |
50~55
40~50
(1.5~2.0)A。 |
电流表读数
电流表读数
电流表读数
A。 空振电流 |
地基承载力 |
符合设计要求 |
按规范规定方法 |
一般项目 |
填料含泥量(%) |
≤5 |
≤5 |
抽样检测 |
振冲器喷水中心与孔径中心偏差(mm) |
≤50 |
≤50 |
用钢尺量 |
成孔中心与设计孔位中心偏差(mm) |
≤100 |
≤100 |
用钢尺量 |
桩体直径(mm) |
≤50 |
≤50 |
用钢尺量 |
孔深 |
±200 |
±150 |
量钻杆或重锤测 |
5成品保护
5.0.1 施工过程中,应对控制场地坐标的基准标柱、桩点基线和已放桩
点进行保护,避免重复测放桩点。
5.0.2振冲施工返出的水应及时排除,减少积水对地基土浸泡。
6应注意的质量问题
6.0.1选用自然级配填料做桩体材料时,应采取严格的检验措施,控制最大粒径和级配,以防在边振边填施工过程中填料难以落入扎内,以及不容易振密桩体、振实度差的现象发生。
6.0.2为避免振冲器造成电流过大,造成孔壁土石坍塌,可采取减慢振冲器下沉速度、减少振动力等措施。
6.0.3当密实度电流难以达到时,应采取继续填料和提拉振冲器加速填料的措施,防止因土质软而出现填料不足的质量问题。
6.0.4为避免缩孔、堵塞孔道,可采用先固壁、后填料和强迫填料的方法。
6.0.5对 易液化的砂土底层,应适当加大桩距,避免“串桩”。
7质量记录
7.0.1填料试验报告
7.0.2振冲碎石桩施工记录(附表)。
7.0.3振冲碎石桩地基检验记录。
7.0.4振冲碎石桩施工质量检查验收记录。
8安全、环保措施
8.1 安全操作要求
8.1.1施工中必须统一指挥, 信号明确:吊车司机应按信号操作,振冲器吊起后,任何人不得
由臂杆下方通过。
8.1.2施工人员必须明确分工,各负其职:各岗位人员必须严格执行本工种的有关安全操作规
程及安全规定。
8.1.3吊车司机、 装载机司机、电工等特殊工种必须持证上岗,所有施工人员要在施工前进
行岗位培训。
8.1.4施工作业区 5m以内应无高压线路,施工区域应由明显的标志或护栏,严禁闲人进入。
8.1.5电缆应尽量架空设置,振冲器移动孔位时,要专人提起电缆通行,不能架起的电缆通
过道路时应埋置在一定的深度并保护好,以免机械车辆压环电缆、发生漏电事故。
8.1.6六级以上大风和雨、 雪天或视线不清时不准施工。
8.1.7雨期施工现场供电用的各种闸箱要尽量集中,采取防雨、防潮措施,安装接地保护装置,以防漏电、触电。
8.1.8施工作业停止后, 要及时清除振冲器上的泥土,安全放置, 切断电源。
8.2环保措施
8.2.1使出施工现场的车辆,应设专人清除轮胎上附着的泥上,不得将泥上带出施工场区。
8.2.2振冲碎石桩施 工场地的废水、费浆,应及时排入事先挖好的沉淀池中,不得任意排放。
8.2.3夜问施工应遵 守当地建设管理部门的规定,尽量避免扰民。