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1、淺談擠密砂樁軟基處理的施工控制紀春芳1陶正文2(1、江西有色工程有限公司江西南昌330038)(2、江西省交通工程監(jiān)理公司江西南昌330008)摘要:通過福泉高速公路莆秀支線高速公路D合同段擠密砂樁軟基處理的施工實踐,總結了一些擠密砂樁在軟基處理方面的施工控制參數(shù)和施工質(zhì)量控制方法。關鍵字:道路工程;擠密砂樁;軟基處理;施工控制0前言隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,在軟土地基上修建高速公路的數(shù)量越來越多,軟土地基的處理加固已顯得越來越重要。本文結合福泉高速公路莆秀支線高速公路D合同段擠密砂樁軟基處理,淺談擠密砂樁軟基處理的施工控制。1地質(zhì)及工程概況莆秀高速公路D
2、合同段K22+500~K23+922軟基段地層為海積平原地貌,現(xiàn)開墾為水稻田和魚塘,該段軟基軟土基本上由淤泥、淤泥質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)亞粘土和淤泥混砂構成。由于地勢平坦,排水不暢,地下水豐富。對現(xiàn)場軟土取樣進行試驗其含水量高達58%,軟土地基承載力無法滿足設計強度,因此須作相應軟基處理。該軟基段擠密砂樁(直徑400mm)共35.4萬m,設計樁長5m-13m,樁距1.2m-1.4m,樁位按等邊三角形布置,樁身填料采用細度模數(shù)>2.8的中粗海砂,且含泥量<5%。充盈系數(shù)為1.25-1.35(具體根據(jù)試樁情況而定),根據(jù)設計圖設定的樁長來確定沉樁的標高。2擠密砂樁施工工
3、藝流程2.1砂樁試驗段在不同的軟基地質(zhì)條件下,為了取得成樁時間、沖水量、壓入粗砂量、振動錘電機電流、充盈系數(shù)、樁體強度等施工參數(shù),需要在軟基處理范圍內(nèi)選定一有代表性的地方做試驗段。莆秀支線高速公路D合同段砂樁試樁選定在K22+619~K22+680處,設計樁長7m,間距1.4m。該段施工地層為海積平原地貌,表層為第四系沖積成因的粘性土,下臥海積成因的淤泥,厚度約1m-8m,持力層為殘積砂質(zhì)粘性土,打設砂樁試樁18根。2.1.1試驗段施工的準備工作本砂樁試驗段所用砂料為產(chǎn)自莆田平海的中粗砂,施工前已進行檢測,細度模數(shù)3.44,含泥量1.4%,滲透系數(shù)0.036
4、cm/s,符合規(guī)范要求。機械設備選用DZ60KSA振動沉樁機,內(nèi)置平底活頁式樁尖,并設有二次投料口。該機激振力為460KN,符合實際施工要求。2.1.2砂樁試驗施工方案①施工工序:a、根據(jù)施工圖確定施工區(qū)域及坐標控制點,按測量放線的軸線作為定位控制系統(tǒng)。采用拉線和鋼尺縱橫復核,布置區(qū)域邊線與構造物基礎輪廓線平行,用竹簽放樣樁定位;b、施工工藝流程:樁機就位--測量定位--沉管--振動加料--提管留振--振動提升、反插--制樁結束--移下一樁;c、將樁機移至設計的樁位,沉管對準樁位(誤差應<50mm),開啟振動錘;d、沉管:調(diào)整垂直度(垂直度控制在≮1.5%的
5、范圍內(nèi)),放松鋼纜,并振動使其垂直徐徐沉管;e、按業(yè)主要求,根據(jù)設計圖設定的樁長來確定沉樁的標高;f、樁管里加水后開始第一次投料(投滿樁管),等拔管3.5m再邊加水邊投剩余的砂料。啟動管前留振1min后,邊開樁機振動錘邊緩慢提升樁管,提升速度控制在1?m/min,每升1m留振30s,邊振動邊繼續(xù)加水,直至將樁管提升到孔口;g、砂樁填料:采用天然級配的中粗砂,含泥量≯5%,并不宜含>8mm的顆粒。測量實際用砂量與設計體積比由試樁后確定;h、按充盈系數(shù)1.25、1.30、1.35分別各施工6根樁,總計施工18根樁。按設計要求確定填砂量,提升高度和速度,擠壓次數(shù)和
6、留振時間,依據(jù)電流控制質(zhì)量標準,把握好留振時間為主要,以保證樁身連續(xù)性和成樁均勻性;i、保證砂樁的密實程度,如發(fā)現(xiàn)實際灌砂量不夠或中斷,以及漏樁等情況,可在原樁位進行復打;j、樁位施工順序應按隔行隔列跳著施工。②施工管理:配備工程技術負責人、施工員、安全員、質(zhì)檢員、材料員。明確責任,加強安全、技術交底制度,加強現(xiàn)場記錄簽證、資料整理和匯總,按時提交報表及完整的原始技術資料。2.1.3試驗砂樁施工結論及施工參數(shù)①成樁時間:啟動管前留振1min后,均勻緩慢提升樁管,提升速度控制在1m/min,每提升1m留振30s。②沖水量:樁管沉入到位后,將樁管里加滿水后再投料
7、,樁管邊提升邊振動繼續(xù)加水,保持樁管內(nèi)砂料為飽和狀態(tài)。③電機最大電流:以電機最大電流60A作為控制標準。④充盈系數(shù):分別按1.25、1.30、1.35各施工了6根試樁,總計施工18根試樁,經(jīng)重力觸探試驗均滿足設計要求N63.5≥8擊要求,為確保砂樁樁體強度,確定按充盈系數(shù)1.30施工。⑤壓入粗砂量:每延米擠密砂樁壓入粗砂量計算公式:K×πd2/4按充盈系數(shù)K為1.30計算,每延米壓入粗砂量0.163m3。2.2擠密砂樁施工工藝應按以下程序進行整平原地面——鋪設下墊砂層——機具定位——樁管沉入——加料壓密——拔管——機具移位。(1)對樁位進行編號,以成樁先后為
8、序,注明于布樁圖上,然后在場地上放線,用木樁定位,按