振沖碎石樁施工工藝是一種利用振動(dòng)水沖法在地基中制成由石料組成的樁體的技術(shù)，旨在提高地基承載力。振沖碎石樁施工工藝的特點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn)：
1.施工速度快：振沖碎石樁施工工法能夠快速形成穩(wěn)定的樁體，節(jié)省了大量的人力和時(shí)間，其施工速度快，可大大縮短工程進(jìn)度。
2.適應(yīng)性廣：振沖碎石樁施工工法適用于各種土層、地質(zhì)條件，包括軟土、黏土、砂石層等，具有廣泛的適用性。
3.支護(hù)效果好：振沖碎石樁施工工法形成的支護(hù)墻體堅(jiān)固耐用，能夠有效地抵抗土體壓力和水壓力，確?；拥姆€(wěn)定和安全。碎石樁的應(yīng)用還具有較好的透水性，能夠?qū)Φ鼗探Y(jié)進(jìn)行加快，從而有效地提升地基承載力。
4.施工噪音小：相比其他基坑支護(hù)方法的施工噪音較小，可以減少對(duì)周邊環(huán)境和居民的干擾，提高施工環(huán)境的舒適度。
5.材料要求低，費(fèi)用低廉：填料可用堅(jiān)硬、不受侵蝕影響的碎石、卵石、角礫、礦砲以及礫砂、粗砂、中砂等，可因地制宜，就地取材，使用碎石、砂子、卵石、礦渣等填料，節(jié)省成本。
一、適用范圍
地基表層為厚層軟塑狀的粘性土、素填土、雜填土等，采用重型碾壓、換填等處理措施不能滿足工程需要的地段。
二、作業(yè)準(zhǔn)備
1.場(chǎng)地準(zhǔn)備
清除施工范圍內(nèi)地表的浮土，清理并平整場(chǎng)地。施工現(xiàn)場(chǎng)要做到三通一平即水通、電通、料通和場(chǎng)地平整。滿足機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)要求。通電，調(diào)試機(jī)械設(shè)備。
2.材料準(zhǔn)備
樁體材料可為碎石、卵石等硬質(zhì)材料，含泥量不得大于5%，最大粒徑不宜大于50mm。碎石樁所用的碎石進(jìn)場(chǎng)應(yīng)按批進(jìn)行檢驗(yàn)，碎石粒徑為20～50 mm，含泥量≤5%碎石。材料應(yīng)提前準(zhǔn)備到位。
3.人員配備
每臺(tái)碎石樁機(jī)配備人員：現(xiàn)場(chǎng)指揮1名、機(jī)長(zhǎng)1名，小型裝載機(jī)司機(jī)1名，上料工人2名，施工記錄員1名。
4.機(jī)械設(shè)備
碎石樁機(jī)（振動(dòng)法或捶擊法），小型裝載機(jī)（0.2m3）。樁尖采用能有效擠壓孔內(nèi)石料的活瓣式結(jié)構(gòu)。
主要檢測(cè)設(shè)備：圓錐動(dòng)力觸探儀（N63.5），靜荷載試驗(yàn)設(shè)備，密度、含水量試驗(yàn)等試驗(yàn)儀器。
5.工藝性試驗(yàn)
大面積施工開始前，應(yīng)選擇代表性段落作試樁試驗(yàn)（不小于2根），以確定工藝參數(shù)。碎石樁施工開始后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行復(fù)合地基承載力試驗(yàn)，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)采用的各項(xiàng)參數(shù)。試驗(yàn)項(xiàng)目包括成樁時(shí)間、深度、壓入碎石量、提升高度和速度、擠壓次數(shù)和時(shí)間、電機(jī)的工作電流等。
振動(dòng)法施工應(yīng)嚴(yán)格控制拔管高度、拔管速度、壓管次數(shù)和時(shí)間、填碎石量、電機(jī)的工作電流等。捶擊法施工應(yīng)嚴(yán)格控制拔管高度、分段填碎石量、貫入度等，以保證樁體的連續(xù)、均勻、密實(shí)。
三、技術(shù)要求
1.碎石樁樁徑一般為0.5m，樁基中心間距根據(jù)計(jì)算確定，一般為1.0-1.2m，樁位布置方式為梅花形布置。處理范圍為路堤坡腳線外3m。
2.成樁施工可采用振動(dòng)或捶擊法，振動(dòng)成樁法宜采用重復(fù)拔管法，捶擊成樁法宜采用雙管法。
3.碎石樁樁長(zhǎng)可根據(jù)工程要求和工程地質(zhì)條件確定，一般為5－15m。當(dāng)軟塑土層厚度不大時(shí)碎石樁樁長(zhǎng)應(yīng)穿透軟塑土層；當(dāng)軟塑土層厚度較大時(shí)碎石樁樁長(zhǎng)應(yīng)通過計(jì)算確定。
4.樁體材料可為碎石、卵石等硬質(zhì)材料，含泥量不得大于5%，最大粒徑不宜大于50mm。單樁承載力及復(fù)合地基承載力依據(jù)地質(zhì)條件以各工點(diǎn)設(shè)計(jì)計(jì)算而定。
5.孔內(nèi)填料量應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試樁試驗(yàn)確定，施工中地面有下沉或隆起現(xiàn)象時(shí)，填料數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況予以增減。
6.樁施工完后，樁頂設(shè)0.5m厚砂石墊層。
四、施工工藝流程及操作要點(diǎn)
1.碎石樁施工工藝流程見下圖：
2.樁的定位
測(cè)量并定出主要樁孔位置以便準(zhǔn)確施工。首先測(cè)定場(chǎng)地標(biāo)高，并放出控制邊樁，每排樁用鋼尺或測(cè)繩排量，不能分段測(cè)量，每打一排樁要醒目標(biāo)注樁位。
最后按樁位設(shè)計(jì)圖在現(xiàn)場(chǎng)用小木樁或撒石灰標(biāo)出樁位，機(jī)械就位時(shí)樁位偏差不得大于0.3d（15cm）。
3.填料方式
樁孔內(nèi)的碎石灌入量由現(xiàn)場(chǎng)通過試驗(yàn)確定，估算時(shí)可按設(shè)計(jì)樁孔乘以充盈系數(shù)β確定，β可取1.2-1.4。如施工中地面有下沉或隆起現(xiàn)象，則填料數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況予以增減。
在地基內(nèi)成孔后，接著要往孔內(nèi)加填料。對(duì)較軟的土層，宜采用“先護(hù)壁，后制樁”的辦法施工。即成孔時(shí)，不要一下達(dá)到設(shè)計(jì)深度，而是先達(dá)到軟層上部1-2m范圍內(nèi)，將振沖器提出孔口加一批填料，下降振沖器使這批填料擠入孔壁，把這段孔壁加強(qiáng)以防塌孔。然后使振沖器下降至下一段軟土中，用同樣方法加料護(hù)壁。如此重復(fù)進(jìn)行，直達(dá)設(shè)計(jì)深度。孔壁護(hù)好后，就可按常規(guī)步驟制樁。
4.樁的施工順序
樁的施工順序?yàn)閺闹虚g向外圍或隔排施工，在臨近既有建筑物時(shí)，要背離建筑物方向進(jìn)行施工。
5.制樁操作要點(diǎn)
?。?）用振動(dòng)成樁機(jī)將樁管邊振動(dòng)邊沉入土層，每下沉0.5m留振30s，沉入速度控制在2-3m/min，直至設(shè)計(jì)深度，稍上提樁管，樁管下端的活瓣樁尖打開，樁管及樁尖外壁的真空破壞，這樣可減少起拔摩阻力。
注意在下沉過程中的電流值不得超過電機(jī)的額定值。萬一超過，必須減速下沉、或者暫停下沉、或者向上提升一段距離，借助高壓水松土層后再繼續(xù)下沉。
在施工過程中要經(jīng)常檢查樁位、樁徑、樁深、樁孔垂直度、縮頸、塌孔等問題。
?。?）成孔后，停止振動(dòng)，立即往管內(nèi)裝入碎石，直至灌滿為止。起振拔管，為了使樁管內(nèi)碎石密實(shí)，在拔管前先留振1分鐘，邊振動(dòng)邊勻速拔管，拔管速度1-1.2m/min，為使擠出拔管下端的碎石更加密實(shí)，每提升1m留振1分鐘。
根據(jù)單樁設(shè)計(jì)碎石用量確定第一次投料的成樁長(zhǎng)度（約為樁管長(zhǎng)度的一半），進(jìn)行多次反插直至樁管內(nèi)碎石全部擠出。
?。?）再次投料，直至灌滿，啟動(dòng)拔管，并進(jìn)行多次反插，至管內(nèi)碎石全部擠出，反插深度小于樁管長(zhǎng)度，提升1m反插0.5m。
?。?）提升樁管高于地面停止振動(dòng)，進(jìn)行孔口投料至地表，啟動(dòng)反插并及時(shí)進(jìn)行孔口補(bǔ)料至該樁碎石料全部投完為止；在孔口加壓，保證孔口石料的密實(shí)。
?。?）記錄
每根樁在施工過程中要及時(shí)填寫施工記錄。填寫內(nèi)容有：樁號(hào)、制樁深度、填料量、時(shí)間、壓管次數(shù)和時(shí)間等。
6. 施工注意事項(xiàng)
?。?）加料時(shí)應(yīng)停機(jī)加料，并注意提升速度，防止因提升過高而出現(xiàn)斷樁或縮頸現(xiàn)象，應(yīng)每提升約樁長(zhǎng)的一半時(shí)投料1次。
（2）提升和反插速度必須均勻，反插由淺到深，每根樁反插次數(shù)視情況而定。
（3）施工過程中及時(shí)挖除樁管帶出的泥土，孔口泥土不得掉入孔內(nèi)。
?。?）施工過程中要記錄沉樁深度、制樁時(shí)間、每次碎石灌入量、反插次數(shù)等。
?。?）在施工過程中要經(jīng)常檢查樁位、樁徑、樁深、樁孔垂直度、縮頸、塌孔等問題。
五、質(zhì)量檢驗(yàn)
檢查施工記錄，包括碎石填量、沉管振動(dòng)時(shí)間、振升速度和高度、擠密時(shí)間、樁位偏差等。施工前后對(duì)樁間土作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，比較各土層強(qiáng)度增長(zhǎng)情況，以判斷各土層的承載力。對(duì)樁身密實(shí)度檢驗(yàn)采用重型動(dòng)力觸探法。
1.主控項(xiàng)目
（1）碎石樁所用的碎石進(jìn)場(chǎng)應(yīng)按批進(jìn)行檢驗(yàn)，碎石粒徑為20～50 mm，含泥量≤5% 。
檢驗(yàn)數(shù)量：同一產(chǎn)地、品種、規(guī)格且連續(xù)進(jìn)場(chǎng)的碎石，每3 000 m3為一批，不足3 000 m3亦按一批計(jì)。施工單位每批檢驗(yàn)一組。監(jiān)理單位按施工單位檢驗(yàn)數(shù)量的20%見證檢驗(yàn)或10%平行檢驗(yàn)，且不少于1組。
檢驗(yàn)方法：檢查產(chǎn)品質(zhì)量證明文件及抽樣試驗(yàn)。
（2）碎石樁的布置形式應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗(yàn)方法：觀察、尺量。
?。?）碎石樁的布置數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗(yàn)方法：計(jì)數(shù)。
?。?）碎石樁的樁身長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位檢查總根數(shù)的5%，且不少于5根。監(jiān)理單位按施工單位檢查數(shù)量的20%見證檢驗(yàn)，且不少于2根。
檢驗(yàn)方法：測(cè)量沉樁鋼管深度刻線。
?。?）碎石樁的樁身密度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位檢查2%，且不少于2根。監(jiān)理單位按施工單位檢查數(shù)量的20%見證檢驗(yàn)，且不少于1根。
檢驗(yàn)方法：樁身密度采用圓錐動(dòng)力觸探方法檢測(cè)（N63.5），自樁頂以下2.0 m開始記數(shù)。
?。?）碎石樁復(fù)合地基承載力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
檢驗(yàn)數(shù)量：總樁數(shù)的2‰，監(jiān)理單位見證檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法：平板載荷試驗(yàn)。
2.一般項(xiàng)目
碎石樁間距、樁徑、垂直度允許偏差及檢驗(yàn)方法應(yīng)符合表1的規(guī)定。
表1 一般項(xiàng)目控制表
六、常見問題及對(duì)策
根據(jù)工藝要求及施工經(jīng)驗(yàn)，施工中應(yīng)切實(shí)注意振密擠實(shí)效果，防止發(fā)生“斷樁”、“瓶頸樁”等質(zhì)量事故。施工中常見問題及預(yù)防、處理方法如表2：
表2 常見問題及措施表
七、施工中安全、環(huán)保等注意事項(xiàng)
1.施工機(jī)具應(yīng)由專人負(fù)責(zé)使用和維護(hù)，操作人員需持證上崗，操作者須經(jīng)培訓(xùn)后，執(zhí)有效的合格證書可操作。主要作業(yè)人員已經(jīng)過安全培訓(xùn)，并接受了施工技術(shù)交底。
2.加強(qiáng)對(duì)施工人員的安全教育和培訓(xùn)，使施工人員牢固樹立“全員管理，安全第一”的基本思想。
3.機(jī)具在移動(dòng)和使用過程中除現(xiàn)場(chǎng)指揮人員外，任何人不得指揮。
4.勞動(dòng)分工盡可能穩(wěn)定，不在作業(yè)前臨時(shí)調(diào)換工種，以避免由于技術(shù)不熟練而發(fā)生意外事故。
5.機(jī)具操作區(qū)嚴(yán)禁非作業(yè)人員進(jìn)入，非施工人員不得在機(jī)具使用的條件下靠近站立。
6.參加施工人員必須戴安全帽。
7.工地用電必須裝有配電箱，并有專職電工接線，嚴(yán)禁私拉亂扯，避免造成事故。
8.現(xiàn)場(chǎng)注意環(huán)境保護(hù)，不得亂扔垃圾等。
綜上所述，振沖碎石樁施工工藝具有施工速度快、適應(yīng)性廣、支護(hù)效果好、施工噪音小、材料要求低、費(fèi)用低廉、技術(shù)可靠、操作簡(jiǎn)便和加固期短等特點(diǎn)，是一種高效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的地基處理方法。但同時(shí)，其施工時(shí)污水和污泥排放量大，不利于綠色施工的理念。由于樁間土的側(cè)限阻力低，樁體難以獲得必要的密實(shí)度，樁間土的擠密效果較差，對(duì)厚軟地基土加固效果欠佳。所以我們要因地制宜，合理選用適合自身項(xiàng)目的施工方案。
