1碎石挤密桩复合地基施工工法陕西建工集团第二建筑工程有限公司陕西建工集团第一建筑工程有限公司索永利 刘建明 刘建国 程华安 丁保安1. 前言为了适应建筑业的快速发展，确保工程质量的提高，不断应用建筑业新技术、新工艺的要求，在地基处理过程中，我公司经长期探索和完善，总结形成碎石桩挤密复合地基施工工法，通过实际应用降低工程成本，提高施工质量，缩短工期。2. 工法特点2.1 碎石桩在成孔过程中，对周围土产生很大的横向挤压力，使桩周围的土重新排列密实，空隙减小，密实度增大，通过挤密作用，提高土的强度和地基承载力。2.2 碎石桩加固粉土时，桩孔内填充砂石，使地基形成渗透性良好的人工竖向排水通道，使桩间土产生的震动超孔水压力水迅速的由碎石桩体竖向排出，土中孔隙水压力并随之减少，难以聚集提高，从而消除或减小液化的可能性，提高地基承载力。2.3 碎石桩还有造价较低，砂石资源丰富，可就地取材，节约钢材、水泥等优点。 2.4 施工工期短、质量容易控制。3. 使用范围用于处理湿陷性黄土、挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基，也可用于处理可液化地基，处理厚度宜为 4m15m。4. 工艺原理2在地基土中预先钻孔，孔内分层填砂石，并用重锤在孔内夯击密实，形成碎石桩。夯填促使桩径扩大，桩间土得以加密，土中空隙减小，密实度增大，从而提高地基承载力、减少变形和增强抗液化性。5. 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程不合格合格 图 5.1 施工工艺流程图5.2 操作要求5.2.1 机械设备就位钻孔夯扩法成孔设备的技术性能应与桩孔直径孔深及场地土质条件相适应。就位必须平整稳固，钻杆与桩心保持垂直方向。钻孔设备就位螺旋钻成孔分层夯实夯实记录检查验收施工准备测量放线移至下一个桩位成桩质量记录成孔记录技术交底记录、物资检验报告及验收记录处置再验收技术准备、物资准备、施工设施准备、作业条件准备砂石垫层施工人工分层填料35.2.2 钻孔法成孔5.2.2.1 钻孔法成孔可采用螺旋钻机，开钻前钻杆与桩位中心点保持垂直。5.2.2.2 开始钻孔，应低速慢钻，保持钻杆垂直，由外向里施工。5.2.2.3 开钻后，钻杆旋出的土及时清理到一边。5.2.2.4 钻孔至设计深度后，应在原位深度处空钻清土，提升钻杆孔外卸土。5.2.2.5 成孔后测量孔径、孔深。5.2.2.6 在孔内做好活动支架，上放装有麦秆的袋子，袋子将孔口赌严，覆盖黄土保护，以保证下一个桩成孔不受影响。5.2.3 人工填料5.2.3.1 开始填料前，孔底应先夯实至发出清脆声音为止。5.2.3.2 填料采用装载机进行搅拌，砂石比例为石子（13mm）：石子（24mm）：砂子=1:1:2。5.2.3.3 装载机将拌合好的混合料运至孔口边，人工使用铁锨投放于孔内。5.2.3.4 根据确定填料的工艺参数，每次填料数量换算为铁锨投料次数。5.2.4 分层夯实5.2.4.1 依据设计的工艺参数进行夯击参数包括夯击次数、分次填料量、锤重、垂体提升高度，小范围试桩。5.2.4.2 桩进行夯实时，应遵循隔排跳桩原则。5.2.4.3 钻孔法成孔填料的夯实，应选用 1.5t 的重锤分层夯实填料必须达到强夯扩桩径，夯击的功能应以保证桩体直径达到设计要求为准。5.2.4.4 施工时，桩顶标高应高出设计标高，一般不应小于 0.5m。5.2.5 砂石垫层施工5.2.5.1 清土和截桩时不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。5.2.5.2 砂石层厚度宜为 300mm500mm，由设计确定。虚铺完成后宜采用压路机法至设计厚度；对较干的砂石材料，虚铺后可适当洒水再进行碾压或夯实。铺设范围至最外排桩外边缘外放 500。5.3 劳动力组织表 5.3 劳动力组织情况表序号 工种 数量（人） 职 责41 技术员 1 确定施工方案、对操作人员技术交底 2 质检员 2 跟踪检查施工质量3 操作工 12 具体操作6. 材料及机具设备6.1 材料表 6.1 材料一览表序号 名称 用 途1 石子 用 13mm 和 24mm2 砂 粗砂含泥量不大于 5%6.2 机具设备表 6.2 机具设备一览表序号 名称 用 途1 长螺旋钻机 成孔设备2 夯锤 夯击夯扩设备直径 500mm，长 5m，重 1.5t，锥头状锤3 压路机 垫层施工4 装载机 材料运输5 翻斗车 材料运输6 铁锨 搅拌砂石7 铁锤 小工具8 手推车 小工具9 水准仪 监测装置10 经纬仪 监测装置11 钢卷尺 监测装置12 塔尺 监测装置513 水平尺 监测装置14 磅秤 监测装置18 天平 监测装置7. 质量控制7.1 工程桩施工前应进行试桩，在场地内选 4m4m 部位，在试桩区域内，进行单桩承载力、复合地基承载力、压缩模量、湿陷性和桩间土的挤密系数等现场试验，试验结果均符合设计要求时，方可进行大面积施工。7.2 施工过程中应严格控制填料的比例、含水量或填料数量、夯击次数、夯锤落距,挤密系数达到设计及规程规定。7.3 施工过程中应及时抽样检验孔内夯扩桩处理地基的质量，对一般工程，主要应检查施工记录，检测全部处理深度内桩体和桩间土的平均干密度，并将其分别换算为平均压实系数和平均挤密系数。7.4 施工中确保桩长达到设计要求。7.5 施工结束后，应对桩顶标高、桩位、桩体质量、地基承载力作检查。7.6 桩孔填料应符合设计要求及施工规范的规定7.7 桩孔若出现严重缩径、回淤或塌孔时可多次填入碎砖渣或生石灰，边填边夯将填料挤入孔壁及孔底。7.8 填料进场以后可集中就近堆放，防止日晒雨淋并选用代表性的料样及处理地基的砂石样进行击实试验，以确定桩土的最优含水率和最大干密度。7.9 在夯击过程中，如果出现周围土隆起，要适当减少夯击次数。7.10 桩孔若出现严重缩径、回淤或塌孔时可多次填入碎砖渣或生石灰，边填边夯将填料挤入孔壁及孔底。7.11 碎石桩密桩处理地基质量检验及验收标准表 7.11 碎石桩密桩处理地基质量检验及验收标准项 序 检验项目 允许偏差或允许值 检验方法与说明1 桩体及桩间土干密度 设计要求 现场取样检验2 桩长 +500mm 测桩管入长度或垂球测孔深主控项目 3 地基承载力 设计要求 静载荷试验64 桩径 -20 用钢尺量1 砂料的有机质含量 5% 焙烧法2 砂石粒径 5mm 筛分法3 桩位偏差 满堂布桩0.40 D条基布桩0.25 D 用钢尺量， D 为桩径4 垂直度 1.5% 用经纬仪测桩管一般项目5 桩径 -20 用钢尺量注：桩径允许偏差负值是指个别断面。8. 安全措施8.1 机械设备操作人员必须经过专门训练熟悉机械操作，经专业部门考核取得操作证后上机操作。8.2 机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后操作。8.3 机械设备发生故障后及时检修，决不带病运行，不违章操作，杜绝机械事故。8.4 专业电工持证上岗。电工有权拒绝执行违反电器安全规程的工作指令，安全员有权制止违反用电安全的行为，严禁违章指挥和违章作业。8.5 所有现场人员必须佩带安全帽，特种作业人员必须佩带专门的防护用具。8.6 施工现场所有设备，设施、安全装置，工具配件以及个人劳保用品必须经常检查，确保完好和使用安全。8.7 施工现场的一切电源，电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器，各孔用电必须分闸，严禁一闸多用，严格遵守施工现场临时用电安全技术规范 （JGJ462005）的规定。8.8 成桩中桩头有空孔应出示警示标志或采取安全保护措施。9. 环保措施9.1 易于引起粉尘的细料或松散料运输时用帆布，盖套等遮盖物覆盖。9.2 施工废水、生活污水不应直接排入农田、耕地。不排入饮用水源。9.3 使用工程机械时，应尽量减少噪音、废气等的污染，施工现场的噪声应符合建7筑场地噪音限值GB25231990 的规定。9.4 使出施工现场的车辆应进行清理，避免携带泥土。10. 效益分析10.1 经济效益经对地基处理三种工艺，碎石挤密桩复合地基、混凝土灌注桩、灰土桩，成本分析、承载力、工艺难度、质量、施工工期作对比表 10.1 三种工艺桩经济效益比较碎石桩密桩复合地基 混凝土灌注桩 灰土桩 备注成本分析 180 元/m 3 730 元/m 3 135 元/m 3承载力 满足要求 满足要求 满足要求工艺要求 简单 复杂 不满足质量 保证 保证 保证工期 短 长 短结论 适合 适合 不适合10.2 结论：每立方桩节省费用 550 元。10.3 社会效益：节省时间和费用。11. 工程实例实例 1 海湖新区电力住宅小区三标段 D3，位于西宁市海湖新区，地下一层，地上 18层，建筑面积 13200m2，开工时间 2009 年 8 月 15 日，竣工日期 2011 年 7 月 15 日，在地基处理中采用碎石桩密桩复合地基施工工法，数量 1273 根桩，经检测承载力达到设种类项目8计要求，应用时间 2010 年 8 月至 2010 年 9 月。实例 2 海湖新区电力住宅小区三标段 H1，位于西宁市海湖新区，地下一层，地上 18层，建筑面积 13200m2，开工时间 2009 年 8 月 15 日，竣工日期 2011 年 7 月 15 日，在地基处理中采用碎石桩密桩复合地基施工工法，数量 1563 根桩，经检测承载力达到设计要求，应用时间 2010 年 8 月至 2010 年 9 月。实例 3 海湖新区电力住宅小区三标段 H3，位于西宁市海湖新区，地下一层，地上 18层，建筑面积 13200m2，开工时间 2009 年 8 月 15 日，竣工日期 2011 年 7 月 15 日，在地基处理中采用碎石桩密桩复合地基施工工法，数量 1580 根桩，经检测承载力达到设计要求，应用时间 2010 年 8 月至 2010 年 9 月。