软基处理挤密砂桩施工控制

摘要：挤密砂桩是进行软基处理的一种有效形式。本文介绍了挤密砂桩施工中试桩、施工准备、施工工艺流程、设计参数及要求、施工控制、质量检验等控制环节。

关键词：软基处理挤密砂桩施工控制

1.前言

挤密砂桩是利用天然中粗砂，通过振动沉管桩机在软土地基将中粗砂灌入地基内，使软土土基挤密而提高地基强度。这种方法适用于处理软土地基，处理效果显著。如何有效地控制振动挤密砂桩成桩质量，确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题，笔者在福建省连江马鼻至文山省道201线公路施工中采用了此工艺。

2.挤密砂桩施工步骤：

2.1施工前准备工作

（1）根据实际编制实施性施工组织设计(施工技术方案、质量计划)，编制中力求考虑周到，措施得力，便于操作。并上报监理工程师批复。

（2）施工时先挖除现有路基填土，然后在原地面上先填筑50cm砂后，再施工挤密砂桩，挤密砂桩需穿透软弱层至强（中）风化层。

（3）根据设计文件要求，布设桩位，桩间距及安排桩的分布形式。

笔者施工的标段砂桩桩径Ф50cm，桩距1.5m，桩位在平面上呈正三角形。

（4）机械设备及材料的选择。根据地段的地基、砂桩桩径及桩长情况，选择合适的机械设备。（在施工中我们采用ZJK-120型静压夯扩桩机，压桩力1200KN，拔桩力670KN，桩管行程32m。

2.2现场工艺性试验桩

（1）实际施工之前，应进行桩试验，以便根据现场实际确定各项技术参数，如成桩时间、压放砂量、工艺确定等，确保大面积施工质量。

（2）针对性选择试桩位置，既要考虑软土厚度，又要顾及地质特点，关键是必须选择有代表性的位置，每处不少于5根。

（3）试桩时施工方、监理方均应派员在场，做好详尽的现场记录。成桩30d后进行单桩承载力、单桩复合地基承载力试验及桩身密实度检测。

2.3施工工序

挤密砂桩施工工艺应按以下程序进行：

整平原地面机具定位桩管沉入加料压密拔管机具移位。

（1）对桩位进行编号，以成桩先后为序，注明于布桩图上，然后在场地上放线，用木桩定位，按序号施工避免错打和漏打。（2）导管必须高出设计桩长3～5米，桩头活页平底式。（3）桩架就位后，应该调整导杆的竖直度，提升桩管，将桩头活页闭合。（4）加压并开动振动锤，将钢管沉入至设计要求深度。（5）在桩管内灌满水，为使砂料呈饱和水状态。（6）应按桩孔体积和砂在中密状态时的干密度计算其实际灌砂量，然后按1.35松方系数估算用料量，一次上足或分两次投料。亦可超量投砂，即增投砂量，当桩管全部拔出地面时，仍剩余一些砂料.（7）边振边均匀缓慢拔出桩管，直至桩管全部拔出。一般情况下，拔管1m控制在30秒内，每拔起0.5m停拔续振动20秒。（8）在孔口部位进行反插。（9）移动机具，至下一桩施工。（10）施工完毕后，整平场地，测量标高，整理施工记录。

3.质量控制和材料要求

3.1挤密砂桩施工不当或技术要领把握不住，极易留下质量隐患，严重影响处理效果。

（1）若灌砂量不足，砂的含水率不佳或加水量不足，就会引起成桩桩身密实度不足，引起疏松现象。因此要严格控制投砂量，桩管内的加水量必须充足。（2）沉桩时桩管竖直度不够，或受邻桩振冲影响，容易引起已成砂桩倾斜。因此成桩时要经常校正桩管竖直度，相邻桩应间隔跳跃施工，避免相互间震动影响。（3）桩底空松或桩底端料少或无料会引起短桩，沉管时遭遇局部硬土层或孤石，处理不当也会造成桩长不够。如果遇到土层或孤石，处理方法最好是即时停机，在桩位旁边试打，确定硬土层范围，然后考虑变更在领位桩；拔管前必须灌满砂料，并留振1min。（4）三次投料不合理，反插深度和次数有误会都会引起砂桩缩径，必须改变投料量比例，改变反插深度和次数以满足要求。（5）断桩是施工中常见病害，造成的原因有反插深度有误、塌孔、卡管活页打不开等。要严格按工艺性试桩提供的技术参数及成桩步骤控制拔管高度和拔管进度，否则易出现断桩，不能保证桩身的连续性。（6）卡管为成桩中常见现象，要整修活页，使活页开启灵活打开。（7）对桥涵构造物混凝土桩基附近有挤密砂桩的，要先进行挤密砂桩的施工，然后再进行混凝土桩的施工，以防把混凝土桩基挤断，造成工程质量事故。

3.2 材料要求

砂采用中(粗)砂（禁用海砂），应采用渗水率较高的中粗砂大于0.5mm的砂含量宜占总量的50%以上，含泥量不应大于3%，渗水系数不应小于5Ⅹ10-3cm/s。

4.挤密砂桩质量检测

考虑到群桩的相互挤密作用，挤密砂桩的检验工作放在施工的后期进行，有关规定见下表。

项次 项 目 单位 允许误差 检查方法和频率

1 桩距 mm ±150 抽查2%

2 桩长 mm 不小于设计 抽查施工记录

3 桩径 mm 不小于设计 抽查2%

4 竖直度 % 1.5 抽查施工记录

5 灌砂量 m3 不小于设计 抽查施工记录

5、经过挤密砂桩处理的软基，为了路堤填筑过程地基稳定和掌握沉降清况需要，除按要求设置监控断面外，还必须按部颁《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》有关条文办理。

结语

软土地基是困扰公路建设质量、投资的主要问题，笔者一直在北方施工，这次在福建采用了挤密砂桩来处理软弱土基，取得良好的效果，在北方有大量的中粗砂材料，能不能在北方公路上尝试，进而推广是个好的课题，希望有关部门进行探讨。

参考文献：

[1]高速公路路基设计与施工.人民交通出版社

[2]福州路信公路设计有限公司《省道201线连江马鼻至文山公路工程设计文件》