振冲碎石桩施工快慢浅析

振冲碎石桩施工快慢浅析

作者：甘努力

来源：《中国新技术新产品》2015年第09期

摘 要：振冲碎石桩是目前在国内较为普及的处理软土地基的实用方法。它以潜水电机带动偏心块，使振冲器产生高频振动，同时通过振冲器尖端喷嘴喷射出高压水流，在边振边冲的联合作用下，将振冲器钻杆沉到土中的设计深度；经清孔后，从地面向孔中填入适量碎石并振捣密实，形成碎石桩体，与原有地基土组成了复合地基；从而加速了土层固结，增强了地基的稳定性，提高了承载力，减少了不均匀沉降；同时还大大改善了土体的排水性能，消除了地震时地基可能产生的液化现象。其施工设备主要为起吊机械、填料机械、振冲器、供水系统、电控系统和排污系统等。

关键词：振冲碎石桩；造孔；清孔；填料振密 中图分类号：TU74 文献标识码：A

振冲碎石桩施工的快慢主要取决于桩位地质土层情况（分粘性土层和非粘性土层两种，在此仅谈粘性土层的施工情况，当桩位地质土层为非粘性土时，由于其缺乏粘性，造孔很快，且无需清孔，下料也很快，整个制桩时间大多为13～19分钟之间。而规范规定的施工最短时间为16分，因此我们无需探究。），但同时与机械设备的性能、电流的大小、水压的高低以及机械与人的合理操作有很大关系。地质土层情况，施工设备性能等，非我们人力所能控制的，无法改变；水压、电流可调节，但可调幅度也很小。为此，要想提高桩体施工速度，唯一可做的就是合理规范我们人工的操作技巧，将人与机械的操作调整到最佳状态。

振冲碎石桩施工的主要过程分为造孔、清孔、填料振密三部分。本文就这三部分如何提高施工效率进行相关探讨。 一、造孔

当地质条件一定时，造孔时间的长短，取决于钻头电机的振动力，而钻杆的振动力在正常的情祝下，决定于电机功率（分30kW、75kW两种型号），人力无法左右，我们唯一可做的就是尽力保护好钻头头部的三个导向板（当磨损过度时，必须焊补），以利将钻头的振动力充分传递利用，同时在允许范围内尽量将水压升高（压力范范围0.5MPa～10MPa），水流增大（流量范围为0.0056m3/s～0.0112m3/s），以利尽快疏散泥土，减小钻头阻力，便于钻杆下沉。造孔的时间虽通过调节水压、水流可予缩短，但有很大局限性，无需太过探究。 二、清孔

清孔一般只谈次数，土粒粘性越强，土壤中的植物根蔓越多，清洗次数就需越多，至于土粒粘性的强弱，可以凭振冲器钻杆上粘着的泥巴加以判别（其粘性可以用手揉捏试之），当

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然，在冲洗孔洞时，可以适当加大吊车的油门，以增大钻杆的提升力（当采用30kW电机时，吊车提升力宜大于80kN，当采用75kW电机时，吊车提升力宜大于160kN），缩短钻杆的上提时间。 三、填料振密

填料时间的可调性比较大，我们平常讲的要缩短桩体施工时间，指的就是要缩短填料振密时间。要缩短填料振密时间，有以下几方面值得探讨。

1 保护振冲头的钢筋不能太密。振冲头用过一段时间，一般都要焊接保护钢筋，以防振冲头外部磨损。但钢筋条不能太密，太密则使振动力向四周扩散的效果大打折扣，也即减小了振动力，致使钻杆与孔壁四周的振动空间减小，石子沿振动空间四周下落的速度自然就会变慢。 2 安置吊车的位置要恰当。安置吊车时，安置位置不能离桩位太远，不然吊车的起臂将要伸得很长，为此将使吊车的提升力大大减小。当钻杆四周填满石子时，吊车甚至不能够向上提起钻杆，即或能提起，速度也很慢很慢，这自然将大大影响填料的继续进行，不言而喻，桩体施工速度自然就会变慢。我们应该尽量使吊车离孔位较近。

3 导向板不能太过磨损。钻杆头部的导向板不能太过磨损，我们一定要注意保护和焊补。当导向板太过磨损后，其平衡度就会失准，在填料过程中钻杆总是要转动，一转动就将水管和电缆线绕到钻杆上，妨碍人及铲车的操作，必须注意。

4 水压、水流要尽量保持较大值。水压高、水流大，削减了泥浆对石头的粘着力，同时冲击石料，帮助石料下落。在规定范围内，水压、水流要尽力保持最大值。水流压力范围为0.5MPa～10MPa，水流流量范围为0.0056m3/s～0.0112m3/s。

5 填注石料的方式有连续填料和间断填料两种。连续填料时，振冲器钻杆不需要提出孔口，仅需要往上提伸30cm～50cm，当钻杆离开已经振捣、密实的桩段时，随即向孔内连续的回填入石料，直到振动密实并符合设计要求后，再向上提出30cm～50cm。重复以上步骤，从下到上逐渐制桩到达孔口位置。间断填料是指将振冲器提出孔口，并向孔内回填0.15m3～0.5m3的碎石，再进行振动密实，等符合设计要求以后，再提出振冲器进行回填和振动密实，重复上述过程直到制桩完成。一般而言，实际中连续填料方式用得较多，只有在开始下料或操作中途填料卡住钻杆石料不下时才使用间断填料法。因为将整根振冲器杆件提出孔洞，往往需要耗费1～4分钟不等。实际具体操作时填料方式很有讲究：（1）第一次下石料时，可以将钻头提升至桩位孔口上方1.5尺～2尺的位置处，然后再倒石料，这样可以利用水的冲击力一次性将石料冲落到孔底，而无钻杆的阻碍，下落的石料一般为0.5m3左右。（2）一般在孔深9.5m～5.5m间，宜“少吃多餐”，因为上部下落的石料与底部距离相隔太远，底部振冲器的振动力对孔洞上部的孔壁及石料的作用较小，石料一次性下的太多，容易堵塞孔洞，振动密实度也难保证，一般一次性下料宜为0.3铲车（估计在0.7m3～0.4m3左右）。（3）下石料时宜在钻杆向上提升时下料，因为这样增大了底部石料的下落空间，石料的下落阻力自然就减小了。

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（4）有时候当石料不下时我们可以将钻头提至与孔洞口2.5m～1.0m处，以充分利用电机的振动力和水流的冲击力帮助石料下落。但钻头不能在孔洞附近停留时间过长，以免使振落到孔洞中石料太多，影响振动密实度，凭经验一般在1～2分钟左右，具体数值视现场情况而定。经比较这样操作比呆着让钻杆不动时耗时要短。 结语

由于振冲碎石桩适用范围广（适用于松散粉细砂、中粗砂、砂砾石、粘性土、黄土等各种软土地基），且具有技术设备简单、加固速度快、投资少等方面的优点，在我国水利、交通和房屋工程中得到了广泛使用。当今社会是一种讲求效益的时代，任何工程建设都必然要和效益联系在一起。 参考文献

[1]李雪辉.浅析振冲碎石桩的施工质量控制[J].港工技术，2013（03）：63-64.