砂桩地基施工技术与措施

【摘要】本文主要阐述了砂桩地基施工技术的材料和机具设备、作业条件、施工操作工艺、成品保护措施和施工注意事项等技术问题。

【关键词】砂桩地基；施工；技术；措施

砂桩是在地基土中打入桩管，在边拔管边灌入砂子，在地基中形成密实砂柱体。用以挤密周围的软弱或松散土层，并与其共同组成复合地基。以提高地基强度和减少地基变形。特点是使用常规机械，操作工艺简单，场地干净，能节省水泥、钢材等材料，可就地取材，加速进度，降低工程费用。适用挤密松散砂土、素填土和杂填土等地基。对建在饱和私性土地基上主要不以变形控制的工程，也可采用砂桩作置换处理。

1 材料和机具设备

砂：用中砂或粗砂，含泥量不大于3 % ，有机质含量要小于5%。垫层材料：砂或砂砾石（碎石），要求级配良好，不含植物残体、垃圾等杂物。

机械设备：振动（或锤击）沉管打桩机（或汽锤、落锤、柴油打桩机）、履带（或式起重机、机动翻斗车等。主要工具：桩管（带活瓣桩尖）、装砂的料斗、铁锹、手推车等。

2 作业条件

2.1 建筑场地地面上所有障碍物和地下管线、电缆、旧基础等均已全部拆除或搬迁。

2.2 施工场地已进行平整，对影响机械运行的软弱场地已进行处理，周围已做好有效的排水措施。

2.3 材料已按计划进场，并经验收符合要求。

2.4 所用机械设备和工具已进场，并经调试运转正常。

2.5 已进行成孔、夯填工艺和挤密效果试验，确定有关施工工艺参数（填砂量、提升速度、挤密次数和时间、电机工作电流等），并对试桩进行了测试，承载力和挤密效果符合设计要求。

2.6 已按施工组织设计要求，对现场施工人员进行了技术、安全和文明施工的交底。

3 施工操作工艺

3.1 工艺流程

振动成桩法工艺流程图：

锤击成桩法工艺流程图：

3.2 施工操作要点与措施

3.2.1 打砂桩地基表面会产生松动或隆起，砂桩施工标高应比基础底面高1―2m，以便在开挖基坑时消除表层松土。如基坑底仍不够密实，可再辅以人工夯实或机械碾压。

3.2.2 砂桩的施工顺序，对砂土地基宜从或两侧向中间进行；对豁性土地基宜从中间向或隔排施工；以挤密为主的砂桩同一排应间隔进行；在既有建（构）筑物邻近施工时，应背离建（构）筑物方向进行。

3.2.3 砂桩成桩工艺有振动成桩法（一般称为振动法）和锤击成桩法（一般称为锤击法）。振动法系用振动沉桩机在桩位处将带活瓣桩尖的与砂桩同直径的钢管沉到设计深度，从进料口往桩管内灌砂后，边振动边缓慢拔出桩管，或在振动拔管的过程中，每拔0.5m 高停拔，振动20―30s；或将桩管压下然后再拔，以便将落人桩孔内的砂压实成桩，并可使桩径扩大。振动力以30―70kN为宜，不要过大，避免过分扰动土体。拔管速度控制在1~1.5m/min 范围内。打直径500~700mm 砂桩一般采用大吨位KM2―1200A 型振动桩机施工，本法适用于松散土和软黏土。

锤击法是将带有活瓣桩靴或混凝土桩尖的桩管，在桩位处用锤击沉桩机打入土中，往桩管内灌砂后缓慢拔出，或在拔出过程中低锤击管，或将桩管压下然后再拔，砂从桩管内挤人桩孔内成桩并使其密实，由于桩管对土的冲击作用，使桩周围土得到挤密，并使桩径向外扩展，本法适用于软弱勃性土。

3.2.4 施工前应进行成桩挤密试验，桩数宜为7 一9 根，振动法应根据沉管和挤密情况，确定填砂量、提升速度、每次提升高度、挤压次数和时间、电机工作电流等，作为控制质量标准，以保证挤密均匀和桩身的连续性。

3.2.5 灌砂时含水量应加以控制，对饱和土层，砂可采用饱和状态；对非饱和土或杂填土，或能形成直立的桩孔壁的土层，含水量可采用7 ％一9 ％。

3.2.6 砂桩应控制填砂量。

砂桩的灌砂量通常按桩孔的体积和砂在中密状态时的干密度计算（一般取2 倍桩管入土体积）。砂桩实际灌砂量应大于设计值的95%。如发现砂量不够或砂桩中断等情况，可在原位复打灌砂。

3.2.7 对灌砂量不足的砂桩可采用全复打灌砂；对有缩颈的桩，可采用局部复打灌砂，其复打深度必须过缩颈处lm 以上。复打时，管壁上的泥土应清除千净，前后两次沉管的轴线应一致。

4 成品保护措施

4.1 基础工程的施工宜在砂桩施工完成一个月以后进行。

4.2 深基础周围的砂桩，宜在深基础施工完成后进行施工。如砂桩施工在前，开挖深基坑时，应对周围地基采取可靠的保护措施。

5 施工注意事项

（1）在施工全过程中，严格执行打桩机械的安全操作规程，防止机械及人身安全事故的发生。施工时机械作业要控制噪声对周围居民的影响。（2）施工前应检查砂料的含泥量及有机质含量、样桩的位置等。（3）施工中应检查每根砂桩的桩位、灌砂量、标高、垂直度等；对沉管法，尚应检查套管往复挤压振动次数与时间、套管升降幅度和速度、每次填砂量等。（4）施工结束后，应检查被加固地基的强度或承载力。施工结束后的质量检验应间隔一定时间方可进行：对饱和豁性土地基要待孔隙水压力消散后进行，间隔时间应大于28d；对粉土、砂土和杂填土地基，应大于7d。（5）砂桩的施工质量检验可采用单桩载荷试验，对桩体可采用动力触探试验检测，对桩间土可采用标准贯人、静力触探、动力触探或其他原位测试等方法进行检测。桩间土质量的检测位置应在等边三角形或正方形的中心。检测数量不应少于桩孔总数的2%。（6）砂桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验。复合地基载荷试验数量不应少于总桩数的0.5%，且每个单体工程不应少于3点。

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