摘要：众所周知,地基承载力的设计和施工技术对于基础建设的安全与质量具有不可替代作用,在工程中对振动沉管碎石桩技术的应用，可以在很大程度上提高软土地基的承载力。本文对其在软土地基中应用的机理、施工工艺进行了分析研究,并对其质量控制要点进行了简述，从而为基础设施建设工作提供参考。
关键词：振动沉管碎石桩；软弱地基；加固
1前言
松软的土壤中往往具有丰富的含水量，土壤的硬度较低，在外力的作用下易变形,受各种因素的影响，软土地基在我国不同地域均有分布，如果不对其进行科学合理地处理，其稳定性往往难以满足工程项目施工的需要和标准。近年来，习主席提出一带一路发展观念，得到了很多国家的赞同及支持，一带一路沿线大部分地区对基础设施建设的投入不断增多，高速公路作为一项重要的基础设施，其建设的规模和速度都得到了空前的提高。但在具体的施工中，施工单位和施工人员往往对软土地基没有进行有效地处理，这会导致日后的使用过程中出现地基不稳、沉降、滑动等问题。因此，在高速公路软土地基的施工中，应加强对其的处理，特别是保证软土地基的设计和施工过程的质量。
在实际的施工中，振动沉管打桩机操作的流程主要可以概括为以下部分，首先将沉管打入到规定的深度，接着匀速的往沉管中加入石料，直至形成碎石桩体。经过这种处理，软土地基的硬度和承载力会得到质的提升，同时，也能有效地解决地基不稳以及低级沉降问题，提高施工项目的稳定度和质量。文章结合前人研究及高速公路中振动沉管碎石在软土地基承载力中的应用，以期为同类工作提供参考。
2振动沉管碎石桩加固原理
2.1挤密作用
在对于沉管振动成孔的具体施工过程，振动器的振动会使振动力传导至桩管上，桩管的振动会使得土壤粒子在振动载荷下重新进行排列，使得土壤的体积缩小，变成质地稠密的土壤。将与桩管体积相同的土体挤向桩孔周围且沉管的反插会使碎石骨料更加密实。其它土体与桩管体积相同的土体会挤在桩孔周围。桩管施工形成的挤压会改变原有的土体，桩孔周围的土体会与桩管体积相同的土体一样聚集在一起。在挤密作用下，会在很大程度上对土体进行加固。
2.2排水作用
松软的土壤空隙中存在着丰富的含水量，这也是土壤容易液化的重要原因之一。碎石桩具有良好的透水性,它可以使土壤中的孔隙水渗流，进而降低其压力以便形成减压通道进行排水。
2.3预振作用
在实际的施工过程中，施工中会对土体产生振动进而使得土体产生相应的动应变，以达到减少饱和土壤中孔隙体积的目的，使得土壤的密度得以提高，从而使得预振作用充分发挥，这能在很大程度上提升土壤的抗液化性能。
3施工工艺概述
3.1准备工作
①在工程施工之前，应当彻底清除现场异物，从而避免这些因素对工程施工的影响；②接着，用施工机械把凹凸不平地面整平，要对其标高进行及时测量；③对于桩位的不舍，在设计时要严格的按照设计方案布设保证设计间距，必须保证桩间距偏差在规定范围内（≤10cm）。在进行桥台基桩桩位的布设时，要保证钻孔灌注桩施工位置留出足够的间距（≥140cm）。
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3.2施工工艺
①施工顺序先从外部向里施工，相邻桩位采用间隔跳打的方式；②边振动边沉入土层至7m深处，每下沉0.5m留振30秒；③少提升桩管，保证桩尖得以充分打开；④要严格的按照设计方案对单桩的碎石用量和使用次数进行确定。⑤在碎石用量满足要求后进行拔管，拔管前留振30秒，提升速度一般为0.5-1.5米／分，拔管1米反插0.3米并留振30秒；⑥在拔管的同时，要时刻关注管内碎石的位置（通过拿锤子敲击沉管来确定），如碎石料不足要及时补充，确保单桩的碎石用量符合设计要求；⑦对于拔管的启动，振动和拔管要同时进行，在此过程中，要根据实际需要反复反插，确保管内无任何碎石，反插的深度要以桩管的2/1为基准；；⑧移动桩架至另一孔位，重新作业；在经检验合格的段落铺40cm碎石垫层，和30cm碎石土，分层压实；碎石上铺二层土工格栅。
4质量控制要点
4.1技术管理措施
各阶段施工图纸设计应进行复核，并据此画出布桩图，确保施工的各个环节都符合相关规范白综合。
4.2材料控制措施
①为提高整个项目的地基承载能力，施工材料的质量在其中发挥着至关重要的作用，因此，必须建立和完善施工材料的监督管理体系，使材料的质量符合行业的规范。②高质量的碎石尤其是具有高硬度、高强度的碎石对于提高地基承载力具有重要的影响。碎石料含泥量≥10%，最大粒径≥50mm。为保证物料供应商提供的物料质量，有必要对物料的相关指标定期进行抽样调查。③施工现场要有技术人员对材料进行验收，确保质量④为避免出现人为因素造成的失误，应标识好现场的材料，比如用红牌标识不能使用待清理出去的材料等，一目了然。
4.3机械保证措施
选择性能良好的液压碎石桩机，且在施工过程中注意观察其动态，确保其一直处于正常的工作状态，一旦发现其存在异常问题，应及时采取有效的维修和管理措施。
4.4施工工艺控制
按照规定的顺序进行施工时，应当以跳跃式的形式进行，并由内而外进行。在施工前，要多次进行试验，根据实验结果并结合施工现场的实际情况确定施工中的各项数据。碎石桩的振动频率应严格控制。为对碎石桩的质量进行监督和控制，有必要结合现有的方法或综合指标来控制碎石桩的堆积。为了控制桩的长度，要确保桩尖的形状（通常为圆锥形）。在施工中，要结合现场情况确保桩尖深度符合相关标准。
5结束语
振动沉管碎石桩是进行加固软土地基的关键技术，对该项技术充分的科学合理的应用，可以在很大程度上提升地基的稳定度，从而确保施工的质量和工程的功能。因此，在施工前，要切实做好振动沉管碎石桩的相关工作，定人定机，实行24小时旁站，制定奖罚措施,积极开展劳动竞赛，使碎石桩施工全过程始终处于受控状态。
参考文献
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论文作者:雷程
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/10
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