11.3 施工

11.3.1 挤密砂石桩施工机械，应根据其施工能力与处理深度相匹配的原则选用。目前国内主要的砂石桩施工机械类型有：
    1 振冲法施工采用的振冲器，常用功率为30、55kW和75kW三种类型。选用时，应考虑设计荷载的大小、工期、工地电源容量及地基土天然强度的高低等因素。
    2 沉管法施工机械主要有振动式砂石桩机和锤击式砂石桩机两类。除专用机械外，也可利用一般的打桩机改装。
    采用垂直上下振动的机械施工的方法称为振动沉管成桩法，振动沉管成桩法的处理深度可达25m，若采取适当措施，最大还可以加深到约40m；用锤击式机械施工成桩的方法称为锤击沉管成桩法，锤击沉管成桩法的处理深度可达10m。砂石桩机通常包括桩机架、桩管及桩尖、提升装置、挤密装置（振动锤或冲击锤）、上料设备及检测装置等部分。为了使砂石桩机配有高压空气或水的喷射装置，同时配有自动记录桩管贯入深度、提升量、压入量、管内砂石位置及变化（灌砂石及排砂石量），以及电机电流变化等检测装置。国外有的设备还装有自动控制装置，根据地层阻力的变化自动控制灌砂石量并保证均匀挤密，全面达到设计标准。
11.3.2 地基处理效果常因施工机具、施工工艺与参数，以及所处理地层的不同而不同，工程中常遇到设计与实际不符或者处理质量不能达到设计要求的情况，因此本条规定施工前应进行现场成桩试验，以检验设计方案和设计参数，确定施工工艺和技术参数（包括填砂石量、提升速度、挤压时间等）。现场成桩试验桩数：正三角形布桩，至少7根（中间1根，周围6根）；正方形布桩，至少9根（按三排三列布9根桩）。
11.3.3 采用振冲法施工时，30kW功率的振冲器每台机组约需电源容量75kW，成桩直径约800mm，桩长不宜超过8m；75kW功率的振冲器每台机组约需电源容量100kW，成桩直径可达900mm～1200mm，桩长不宜超过20m。在邻近既有建筑物场地施工时，为减小振动对建筑物的影响，宜用功率较小的振冲器。
    为保证施工质量，电压、密实电流、留振时间要符合要求，因此，施工设备应配备相应的自动信号仪表，以便及时掌握数据。
11.3.4 振冲施工有泥水从孔内排出。为防止泥水漫流地表污染环境，或者排入地下排水系统而淤积堵塞管路，施工时应设置沉淀池，用泥浆泵将排出的泥水集中抽入池内，宜重复使用上部清水。沉淀后的泥浆可用运浆车辆运至预先安排的存放地点。
11.3.5 振冲施工可按下列步骤进行：
    1 清理施工场地，布置桩位。
    2 施工机具就位，使振冲器对准桩位。
    3 启动供水泵和振冲器，水压可用200kPa～600kPa，水量可用200L/min～400L/min，将振冲器缓慢沉入土中，造孔速度宜为0.5m/min～2.0m/min，直至达到设计深度，记录振冲器经各深度的水压、电流和留振时间。
    4 造孔后边提升振冲器投料边冲水直至孔口，再放至孔底，重复两三次扩大孔径并使孔内泥浆变稀，开始填料制桩。
    5 大功率振冲器投料可不提出孔口，小功率振冲器下料困难时，可将振冲器沉入填料中进行振密制桩，当电流达到规定的密实电流值和规定的留振时间后，将振冲器提升300mm～500mm。
    6 重复以上步骤，自下而上逐段制作桩体直至孔口，记录各段深度的填料量、最终电流值和留振时间，并均应符合设计规定。
    7 关闭振冲器和水泵。
    振冲法施工中，密实电流、填料量和留振时间是重要的施工质量控制参数，因此，施工过程中应注意：
    1 控制加料振密过程中的密实电流。密实电流是指振冲器固定在某深度上振动一定时间（称为留振时间）后的稳定电流，注意不要把振冲器刚接触填料的瞬间电流值作为密实电流。为达到所要求的挤密效果，每段桩体振捣挤密终止条件是要求其密实电流值超过某规定值：30kW振冲器为45A～55A；55kW振冲器为75A～85A；75kW振冲器为80A～95A。
    2 控制好填料量。施工中加填料要遵循“少量多次”的原则，既要勤加料，每批又不宜加得太多。而且注意制作最深处桩体的填料量可占整根桩填料量的1/4～1/3。这是因为初始阶段加的料有一部分从孔口向孔底下落过程中粘在孔壁上，只有少量落在孔底；另外，振冲过程中的压力水有可能造成孔底超深，使孔底填料数量超过正常用量。
    3 保证有一段留振时间。即振冲器不升也不降，保持继续振动和水冲，使振冲器把桩孔扩大或把周围填料挤密。留振时间一般可较短；当回填砂石料慢、地基软弱时，留振时间较长。
11.3.6 振动沉管法施工，成桩应按下列步骤进行：
    1 移动桩机及导向架，把桩管及桩尖对准桩位。
    2 启动振动锤，把桩管下到预定的深度。
    3 向桩管内投入规定数量的砂石料（根据经验，为提高施工效率，装砂石也可在桩管下到便于装料的位置时进行）。
    4 把桩管提升一定的高度（下砂石顺利时提升高度不超过1m～2m），提升时桩尖自动打开，桩管内的砂石料流入孔内。
    5 降落桩管，利用振动及桩尖的挤压作用使砂石密实。
    6 重复4、5两工序，桩管上下运动，砂石料不断补充，砂石桩不断升高。
    7 桩管提至地面，砂石桩完成。
    施工中，电机工作电流的变化反映挤密程度及效率。电流达到一定不变值，继续挤压将不会产生挤密效果。然而施工中不可能及时进行效果检测，因此按成桩过程的各项参数对施工进行控制是重要环节，应予以重视，有关记录是质量检验的重要资料。
11.3.7 挤密砂石桩施工时，应间隔进行（跳打），并宜由外侧向中间推进；在邻近既有建（构）筑物施工时，为了减少对邻近既有建（构）筑物的振动影响，应背离建（构）筑物方向进行。
    砂石桩施工完毕，当设计或施工投砂量不足时地面会下沉，当投料过多时地面会隆起，同时表层0.5m～1.0m常呈松散状态。如遇到地面隆起过高也说明填砂石量不适当。实际观测资料证明，砂石在达到密实状态后进一步承受挤压又会变松，从而降低处理效果。遇到这种情况应注意适当减少填砂石量。
    施工场地土层可能不均匀，土质多变，处理效果不能直接看到，也不能立即测出。为保证施工质量，在土层变化的条件下施工质量也能达到标准，应在施工中进行详细的观测和记录。
11.3.8 砂石桩桩顶部施工时，由于上覆压力较小，因而对桩体的约束力较小，桩顶形成一个松散层，加载前应加以处理（挖除或碾压）才能减少沉降量，有效地发挥复合地基作用。