旋挖钻机学校学费多少钱碎石桩施工工法全面解读

碎石桩，是散体桩的一种，以无粘结强度的砂砾（卵石）为主要材料，用振动、冲击或水冲等方法在软弱地基中成孔后，再将石子（卵石）挤压入土孔中，形成大长度的碎石所形成的密实桩体，由砂砾（卵石）桩和桩间土组成的复合地基加固桩。

按其制桩工艺能分为：点我：领取工程大礼包。振冲（湿法）碎石桩和干法碎石桩两大类。采用振动加水冲的制桩工艺制成的碎石桩称为振冲碎石桩或湿法碎石桩。采用这些无水冲工艺（如干振、振挤、锤击等）制成的碎石桩统称为干法碎石桩。当以砾砂、粗砂、中砂、圆砾、角砾、卵石、碎石等为填充料制成的桩称为砂石桩。

图1 碎石桩施工示意图1

图2 碎石桩施工示意图2

振动水冲法是1937年由德国凯勒公司设计生产出的具备现代振冲器雏形的机具，用来挤密砂石地基获得成功。20世纪60年代初，振冲法开始用于修补粘性土地基，由于用料是碎石，故称为碎石桩。

我国运用振冲法源于1977年。因振冲碎石桩有淤泥污染环境，在城镇和已有建筑物地段的运用得到限制，且有软化土的特点。于是从20世纪80年代开始，各种不同的施工工艺相应形成，如锤击法、振挤法、干振法、沉管法、振动气冲法、袋装碎石法、强夯碎石桩置换法等。

图3 振动沉管碎石桩施工

图4 强夯置换碎石桩施工

图5 碎石桩1

、

图6 碎石桩2

碎石桩在软土地基的应用

所谓软土地基是指压缩层主要有泥浆、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的土体。点我：领取工程大礼包。振软土地基在我国分布非常广泛，特别是在东南沿海一带。所以准确处理软土地基是现在我国铁路施工中的重要一环。

所谓碎石桩法是指一种在软弱地基里修建堤坝等构筑物时所用的修补地基的步骤，根据地基加固的目的，可分为碎石排水井法与碎石桩法。碎石桩法在缺乏级配良好的砂子地区，已经获得普遍运用。加固后的回填土可满足承载力和变形的提出及抗液化的要求，制成的碎石桩是一个良好的排水通道，可避免日后该地区出现灾难时的超孔隙水压力。因此，碎石桩地基处理方式自启用我国期间，在长期的产业、民用建筑和农业交通项目地基加固方面逐渐推广，取得了较好的的成效。

一、振冲法对软土加固作用

所谓振冲法是振动水冲法的也称。它是以起重机吊起振冲器，启动潜水油泵后拉动偏心块，使振冲器产生高频震动，同时开动水泵，使高压水通过喷洒高压水柱，在边振边冲的联合作用下，将振冲器沉至土中的预定深度，经过清孔后，就可以从地表向孔中逐渐填入碎石每段填料均在震动作用下被振挤密实，达到所要求的密实度后增加振冲器，如此重复，填料和振密，直至地面，从而在地基中产生一根大长度的太密实的桩体。从而超过加固软基的效果。

1、对粘性土的加固作用旋挖钻机学校学费多少钱碎石桩施工工法全面解读

对于粘性土地基（特别是饱和软土），由于土的粘粒含量多，粒间运用力更强，渗透性低，在振动力的特点下土中水不易排走，所以碎石桩的特点不是使地基挤密，而是置换。施工时利用振冲器借助其重量，水平震动力跟高压水将黏性土做成泥浆水排出孔外产生稍高于振冲器直径的孔，在成孔中灌入碎石料，并在振冲器的横向力作用下，将碎石挤入周围孔中，形成带有肯定密实度和体积大的桩体，它与原粘土组成复合地基而共同工作。由于碎石桩的刚度比桩周围粘性土的强度大的多，而地基中曲率按材料变形强度进行再次分布。因此，大部分荷载将由碎石桩承担，桩体应力和桩间弹性土应力之比例称为桩土应力比，一般为3～5，虽然没有提高韧性土的承载力但整个地基的承载力得以提高了。

碎石桩有时也用来提升土坡的防滑能力。这时桩体的特点像通常阻滑桩那样是增加土体的抗剪强度，迫使滑动面向远离坡面，向深处转移。

2、对砂性土的加固机理

碎石桩在岩石中主要起挤密作用，主要原因是增加地基土承载力，减少磨损和提高防液化性。碎石桩施工时让饱和松散的土壤颗粒在极力的低频强迫振动下重新排列致密，且在振孔中填入大量粗骨料后，被超强的水准振动力占据周边土中，这种强行挤密使砂土的相对强度减弱，孔隙率降低，干土重度和内摩擦角减小，土的化学物理特性改变，使地基承载力大幅度提高（一般能提升2～5倍）。另外，由于地基宽度明显下降，相对密度也对应增加，因此抗液化的特性也受到了改变。

二、碎石桩的施工及质量控制

1、碎石桩的施工

（1）施工机具介绍

主要机具是振冲器、吊机或施工专用平车和水泵。

目前主要振冲器有ZCQ-13，ZCQ-30和ZCQ-55三种，其中ZCQ-30是现在常用的机具。

（2）施工准备工作

①三通一平旋挖钻机学校学费多少钱碎石桩施工工法全面解读

施工现场的三通一平是指水通、电通、料通和平整场地，这是施工能否成功进行的重要保障。

水通是指一方面能确保供给施工中所需的总量，另一方面也能让施工中出现的泥水开沟引走。压力水由水箱送出通过阀门开启各个振动器的管道。水压需400～600KPa，同时要留意施工中须尽量做到水的重复使用。

所谓电通是指施工中必须有三相和并联两种电源。两者缺一不可，且电压不能太高，但也不能过低，约在±20v之间。

料通是指要在加固区周围设置若干个堆料场，且能确保运料线路尽可能短且顺畅，同时却不干扰工作路线。料通仍包含能有足够多次数，尽量不要发生停工等料问题。

②桩的定位

平整场地后，测量地面标高，加固区的基槽宜为设计桩顶高程以内1m。如果这一高程高于地下水位，需采用雨水设施或合理增加路面高程。最后按桩位设计图在现场用小木桩标出桩位，桩位差异不得大于3cm。首先将振冲器对准桩位，要求振冲器要垂直落下，且不可出现倾斜问题，否则能偏位跟损坏方向节。对好桩位后再度开动水源，电源检查他们能否正常。(ECQ-30振冲器的额定功率为60A，空载电压为25A。)

③振冲成孔旋挖钻机学校学费多少钱碎石桩施工工法全面解读

一切准备好后，开动振冲器同时推进吊车，使振冲器下降，振冲器开孔后，在孔口附近要扩孔。振冲器下降成孔过程应有必要的停留振剂固壁的流程，同时在施工一定要控制好增加速度，一般控制在1～2m/min左右。成孔水压要维持在60N/cm2以上，工作时能按照规定减少用量，但不得停水，防止泥砂堵塞入管道，然而在接近孔底坡度时水位适当降低。每贯入1m，振冲器要提起悬留振冲5～8s时间，待泥浆溢出时又再次贯入。泥浆喷出孔口流入污水池内，用专用运输车及时运走，当振冲至设计桩底坡度以上30cm时，将振冲器提到孔口，提升速度2～3m/min，再往下沉到孔底，重复1～2次。既起至清孔的特点都超过扩孔的原因。

（3）碎石桩的制作

①填料方式

在地基成孔后，按规定往孔内加填料。过去有三种加料方式，第一种是让振冲器提出孔口，往孔内放入约1m堆高的骨料，然后增加振冲器使骨料振实。而后重复进行此操作。第二种是振冲器不要求孔口，只是向上提高约1m以内，然后向孔口倒料，再减少振冲器使骨料振实。第三种是边让振冲器缓慢向上提高，边在孔口连续加料。就粘性土地基来说，多数用于第一种加料方式，因为后两种形式桩体品质不易保证。

②桩的施工顺序

桩的施工顺序通常用于“由上内外”或“一边走向另一边”的方法，因这种有利于挤走部分软土。如果“由外向里”制桩，中心区的桩很难做好。对抗剪强度最低的软粘土地基，为避免制桩时对原土的干扰，宜用间隔跳打的方法施工。

③制桩操作方法

所谓操作方法亦指碎石桩施工过程，它包含成孔、清孔、加料和振密，步骤如下：

第一步：将振冲器对准桩位，开水开电，检查水温、电压和振冲器的空载电流值是否正常。

第二步：启动施工车或吊机的千斤顶，使振动器以1-2m/min的速率在土层中下沉。下沉时切记不要使功率值达到电机额定值。因为电流值的差异定性地体现出土的效率差别。一旦达到，说明土的效率更大，此时需要采取特定方法以让土松动，而后持续进行。

第三步：当振冲器达到设计加固深度以上30～50cm，开始将振冲器往上提，直至孔口。

第四步：重复2、3步骤一到二次。如孔里有泥块堵住，应让她挖到。最后，将振冲器停在设计加固深度以上30～50cm处清孔。

第五步：清孔一二分钟后，往孔内倒0.15～0.5的碎石，然后用振冲器振密实。同时有个别石料挤入孔壁中得以加固。如此重复上述方法，一根桩体也就自下而上形成了。

另外，在填料过程中做到“连续填料，多填慢震”，经过频繁地填料及震冲，使得碎石挤压密实成桩。在填料震冲时，密实电流要超过50～60A，水压也应达到60～80N/cm攩2搅，留震时间要小于30s。当振冲器工作时，振冲器电机的电压低于规定值时(50～60)，能自动报警–电铃发出喇叭，此时提醒操作者应将振冲器向上提起。振实质量由密实电流调节。施工时要留意做好记录，既填好制桩统计图。内容有：桩号、制桩深度、填料量、时间跟完成日期。

2、施工质量控制

抓好两个控制，一个管理：施工品质的掌控，施工进度的调节，加强现场施工管理。振冲碎石桩的质量更主要的要以桩体充分密实为特点，它与成孔的进度、填料量、留振时间紧密相关，只有在肯定的填料量的状况下，才能超过一定的密实电流。也必须肯定的留振时间，才能让填料振冲成桩。

要明确让好材料品质关，所以在选碎石时，应按设计规定选定碎石粒径，一般选2～4cm的碎石，并且能级配适中，其最大不得超过5cm，因为，粒径大不振实，同时对机具不利。碎石含泥量不得超过10%。另外。对每根桩的填料量也能进行仔细的确认跟控制。在施工中要切记在成孔时因出现振冲器受到影响，电流值能瞬间升高，现场警铃不断发出声音，遇到这些状态，不要误指出是合理的，应进行仔细地观察问题，查明原因后采用特定方法，同时频繁振冲几次，直到电流表上电流值趋于平稳时为止，然后方可继续施工。