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[摘 要]探讨碎石桩的施工工艺，研究碎石桩的施工方案，进行碎石桩塔基段施工，检测碎石桩质量，指导工程施工。本文结合宁夏送变电工程公司承建的灵武电厂二期～银川东750kV送电线路工程碎石挤密桩的施工方案和工艺特点，主要阐述研究干法施工的工艺，以供读者参考。
[关键词]碎石挤密桩；线路工程；软基处理；承载力
中图分类号：TU472 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）05-0151-01
一、工程概况
灵武电厂二期～银川东750kV送电线路工程位于宁夏回族自治区灵武市境内，线路总体呈西-东方向走线。其中该线路#1、#2、#3、#5、#6、#7塔基场地为软弱地基土，平均液化指数7.58，地下水位较高，除#6、7#为地基液化指数为严重液化外，其余塔基具有中等液化现象，属抗震不利地段。#1～#7塔基范围内主要出露地层为黄土：厚度>10m，浅黄色，土质较匀，表层含有较多的植物根系，黏性较差，粉感强，强塑～坚硬，Ⅱ级普通土，承载力120kPa，具Ⅱ级自重湿陷性，湿陷土层深度均约13.2m。水文地质条件：塔基范围地下水位最低3.0m，最高0.0m。地震动峰值加速度为0.3g，土壤最大冻结深度为1.67m。
二、碎石挤密桩的设计与施工
1.碎石挤密桩设计
碎石挤密桩是根据加固后地基应达到的承载力标准值、加固前地基的承载力标准值、土的压缩模量等资料进行设计，确定桩长、桩径、桩间距等参数。该段地基加固的基本资料如表1：
1.1 桩长及桩径
由于该段塔基下黄土厚度>10m，湿陷土层深度均约13.2m，根据地基的允许变形值确定碎石挤密桩直径为0.5～0.6m，桩间距为1.4m。处理宽度为坡脚外2～3m。
1.2 桩距布置
本工程采用菱形布桩，由于塔基为湿陷性黄土地基，桩间距按下式确定：
式中，Eσ为桩间土的压缩模量，可用表1中处理前土层数据代入。
根据表2数据，本工程桩间距取1.4m。
1.3 碎石挤密桩填料及其他
碎石粒径采用20mm～50mm的砂砾石。要求碎石级配良好，不均悉数>5，最大粒径不超过50mm，压实系数不小于0.94。含泥量不大于10%，并经检验合格。施工顺序采用“间隔跳打”的方法。
为确保桩身碎石密实，每填充厚300～500mm的碎石，用夯锤（500㎏）、落距5～8m进行夯实，锤击数8～12击。为确保桩身碎石桩不受桩外淤泥等杂质浸染，当下一桩段碎石夯实好后，在钢护壁管内再加碎石夯实800～1000mm方能将管往上拔0.5m，后进行上一段桩孔碎石的夯实，采用连续加料锤击夯实；当贯入碎石夯实成桩的高度超过钢护壁管的长度时，往管内再加入0.5m碎石后方能拆卸护壁管。同时在桩顶加夯实0.5～1.0m的碎石，防止因拔管造成密实碎石桩松动和缩径。
2.碎石桩施工工艺
2.1 施工准备
2.1.1 场地准备 清理平整场地至碎石桩施工高程，清除施工区域内地上、地下障碍物，低洼或水塘地段应先排水清淤后再回填粘性土（不得回填杂土）至施工高程处，整平后压实。
2.1.2 测量放样 测量地面整平后的标高，绘制桩位点状网格图。根据设计要求，组织技术人员测量放样，测量地面整平后的标高，并绘制桩位点状网格图，经公司批准后报监理审核。依据审批后的桩位图及路线中桩、控制布设桩位，桩间距1.4m，平均桩长12m，桩径0.5～0.6m，采用菱形布置，布桩时现场用钢卷尺定出每一根桩的桩位，用不易损坏的钢筋插入土层标定位置（桩位误差不得超过50mm，桩间误差不得超过100mm）。在钻孔灌注桩两侧布设桩位时，预留钻孔灌注桩施工位置，预留净距应不小于1.5m（实际布桩时应保证碎石桩桩位距钻孔桩桩位的距离R≥R钻孔桩+R碎石桩+50cm），以确保将来不影响钻孔桩的施工。
2.1.3 械设备进场、安装调试 碎石桩采用DZ-60型碎石桩机，配套发电机功率为120KW，小推车6个。每台桩机配备性能良好的能显示沉管钻进时电流变化的电流表，且必须经过检验钻机能正常运转。
2.1.4 材料进场 施工材料选用粒径20～50mm规格碎石，含泥量不大于10%，并经检验合格。
2.1.5 桩机就位，校正桩架垂直度误差<1.5%；丈量沉管长度，使之满足设计要求并保证3m左右的预留长度，在桩位处铺设少量碎石，开始打桩。施工时从四周边向中心打桩，相邻两根桩必须“间隔跳打”，用大于60吨振动锤边振动边下沉至设计深度。稍稍提升桩管使桩尖活瓣打开，停止振动，立即往桩管内装入碎石，直至灌满为止。启动拔管，拔管前留振1分钟，以后边振动边拔管，拔管速度需均匀，每拔管1m反插2次。根据单桩设计碎石用量确定第一次投料的成桩长度，当拔出桩管二分之一长度进行空中加料直至达到设计用量。启动拔管，边振动边上拔，每拔管1m反插2次，直至管内碎石全部投出。提升桩管高出地面，停止振动。启动反插，并及时补料，孔口加压至桩机前架抬起，完成一根桩施工，并做好施工记录。桩机移位，进行下一根桩施工。
三、检测结果和结论
施工结束成桩后对碎石桩进行检测，通过单桩和复合地基承载力试验，各项指标均能满足设计和规范要求，施工方法更加快捷方便。
结语
碎石挤密桩处理液化土在我公司线路工程中的应用，虽然工艺比较成熟，但在施工过程中仍需要严格控制各个关键工序，确保碎石樁以及复合地基的工程质量，保证塔基的施工质量，减少地基沉降，从而提高线路工程的施工质量。
参考文献
[1] 党昱敬，王余庆，碎石桩复合地基承载力计算公式的可靠性探讨[J].建筑结构.1995（6）：38-40.
[2] 谢成，软土刚性桩复合地基工作性状研究[D].杭州：浙江大学，2005.
[3] 姚琪阳，碎石桩复合地基承载机理及优化设计研究[D].长沙：湖南大学，2004.
作者简介
姓名：李克寅，性别：男，出生年月：1986年03月29日， 单位：宁夏送变电工程公司；参加工作时间：2007年08月，岗位：项目总工，自参加工作以来，先后参加18条输电线路工程建设，主要工作经历：1.新疆乌鲁木齐北-吐鲁番-哈密750kV输电线路工程，2.灵武电厂二期-银川东750kV送电线路工程，3.水洞沟电厂-银川东750kV送电线路工程，4.西藏乃琼-多林220kV送电线路工程，5.山东海阳核电-大泽500kV输电线路工程，6.中卫热电厂-中卫变330kV线路工程，7.沙坡头-杞乡750kV线路工程。
[关键词]碎石挤密桩；线路工程；软基处理；承载力
中图分类号：TU472 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）05-0151-01
一、工程概况
灵武电厂二期～银川东750kV送电线路工程位于宁夏回族自治区灵武市境内，线路总体呈西-东方向走线。其中该线路#1、#2、#3、#5、#6、#7塔基场地为软弱地基土，平均液化指数7.58，地下水位较高，除#6、7#为地基液化指数为严重液化外，其余塔基具有中等液化现象，属抗震不利地段。#1～#7塔基范围内主要出露地层为黄土：厚度>10m，浅黄色，土质较匀，表层含有较多的植物根系，黏性较差，粉感强，强塑～坚硬，Ⅱ级普通土，承载力120kPa，具Ⅱ级自重湿陷性，湿陷土层深度均约13.2m。水文地质条件：塔基范围地下水位最低3.0m，最高0.0m。地震动峰值加速度为0.3g，土壤最大冻结深度为1.67m。
二、碎石挤密桩的设计与施工
1.碎石挤密桩设计
碎石挤密桩是根据加固后地基应达到的承载力标准值、加固前地基的承载力标准值、土的压缩模量等资料进行设计，确定桩长、桩径、桩间距等参数。该段地基加固的基本资料如表1：
1.1 桩长及桩径
由于该段塔基下黄土厚度>10m，湿陷土层深度均约13.2m，根据地基的允许变形值确定碎石挤密桩直径为0.5～0.6m，桩间距为1.4m。处理宽度为坡脚外2～3m。
1.2 桩距布置
本工程采用菱形布桩，由于塔基为湿陷性黄土地基，桩间距按下式确定：
式中，Eσ为桩间土的压缩模量，可用表1中处理前土层数据代入。
根据表2数据，本工程桩间距取1.4m。
1.3 碎石挤密桩填料及其他
碎石粒径采用20mm～50mm的砂砾石。要求碎石级配良好，不均悉数>5，最大粒径不超过50mm，压实系数不小于0.94。含泥量不大于10%，并经检验合格。施工顺序采用“间隔跳打”的方法。
为确保桩身碎石密实，每填充厚300～500mm的碎石，用夯锤（500㎏）、落距5～8m进行夯实，锤击数8～12击。为确保桩身碎石桩不受桩外淤泥等杂质浸染，当下一桩段碎石夯实好后，在钢护壁管内再加碎石夯实800～1000mm方能将管往上拔0.5m，后进行上一段桩孔碎石的夯实，采用连续加料锤击夯实；当贯入碎石夯实成桩的高度超过钢护壁管的长度时，往管内再加入0.5m碎石后方能拆卸护壁管。同时在桩顶加夯实0.5～1.0m的碎石，防止因拔管造成密实碎石桩松动和缩径。
2.碎石桩施工工艺
2.1 施工准备
2.1.1 场地准备 清理平整场地至碎石桩施工高程，清除施工区域内地上、地下障碍物，低洼或水塘地段应先排水清淤后再回填粘性土（不得回填杂土）至施工高程处，整平后压实。
2.1.2 测量放样 测量地面整平后的标高，绘制桩位点状网格图。根据设计要求，组织技术人员测量放样，测量地面整平后的标高，并绘制桩位点状网格图，经公司批准后报监理审核。依据审批后的桩位图及路线中桩、控制布设桩位，桩间距1.4m，平均桩长12m，桩径0.5～0.6m，采用菱形布置，布桩时现场用钢卷尺定出每一根桩的桩位，用不易损坏的钢筋插入土层标定位置（桩位误差不得超过50mm，桩间误差不得超过100mm）。在钻孔灌注桩两侧布设桩位时，预留钻孔灌注桩施工位置，预留净距应不小于1.5m（实际布桩时应保证碎石桩桩位距钻孔桩桩位的距离R≥R钻孔桩+R碎石桩+50cm），以确保将来不影响钻孔桩的施工。
2.1.3 械设备进场、安装调试 碎石桩采用DZ-60型碎石桩机，配套发电机功率为120KW，小推车6个。每台桩机配备性能良好的能显示沉管钻进时电流变化的电流表，且必须经过检验钻机能正常运转。
2.1.4 材料进场 施工材料选用粒径20～50mm规格碎石，含泥量不大于10%，并经检验合格。
2.1.5 桩机就位，校正桩架垂直度误差<1.5%；丈量沉管长度，使之满足设计要求并保证3m左右的预留长度，在桩位处铺设少量碎石，开始打桩。施工时从四周边向中心打桩，相邻两根桩必须“间隔跳打”，用大于60吨振动锤边振动边下沉至设计深度。稍稍提升桩管使桩尖活瓣打开，停止振动，立即往桩管内装入碎石，直至灌满为止。启动拔管，拔管前留振1分钟，以后边振动边拔管，拔管速度需均匀，每拔管1m反插2次。根据单桩设计碎石用量确定第一次投料的成桩长度，当拔出桩管二分之一长度进行空中加料直至达到设计用量。启动拔管，边振动边上拔，每拔管1m反插2次，直至管内碎石全部投出。提升桩管高出地面，停止振动。启动反插，并及时补料，孔口加压至桩机前架抬起，完成一根桩施工，并做好施工记录。桩机移位，进行下一根桩施工。
三、检测结果和结论
施工结束成桩后对碎石桩进行检测，通过单桩和复合地基承载力试验，各项指标均能满足设计和规范要求，施工方法更加快捷方便。
结语
碎石挤密桩处理液化土在我公司线路工程中的应用，虽然工艺比较成熟，但在施工过程中仍需要严格控制各个关键工序，确保碎石樁以及复合地基的工程质量，保证塔基的施工质量，减少地基沉降，从而提高线路工程的施工质量。
参考文献
[1] 党昱敬，王余庆，碎石桩复合地基承载力计算公式的可靠性探讨[J].建筑结构.1995（6）：38-40.
[2] 谢成，软土刚性桩复合地基工作性状研究[D].杭州：浙江大学，2005.
[3] 姚琪阳，碎石桩复合地基承载机理及优化设计研究[D].长沙：湖南大学，2004.
作者简介
姓名：李克寅，性别：男，出生年月：1986年03月29日， 单位：宁夏送变电工程公司；参加工作时间：2007年08月，岗位：项目总工，自参加工作以来，先后参加18条输电线路工程建设，主要工作经历：1.新疆乌鲁木齐北-吐鲁番-哈密750kV输电线路工程，2.灵武电厂二期-银川东750kV送电线路工程，3.水洞沟电厂-银川东750kV送电线路工程，4.西藏乃琼-多林220kV送电线路工程，5.山东海阳核电-大泽500kV输电线路工程，6.中卫热电厂-中卫变330kV线路工程，7.沙坡头-杞乡750kV线路工程。