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(山西省第二建筑工程公司，山西 太原 030013)

引言

灰土擠密樁是在地基中擠土成孔，然后向孔內(nèi)夯填灰土(2∶8灰土或3∶7灰土)成樁，其成孔方法有3種：沉管、沖擊或爆破。在成孔時，通過對原土的橫向擠壓作用，使樁孔內(nèi)的土向周圍擠壓，使得原土得以擠密，然后將攪拌好的灰土填入樁孔內(nèi)，并分層夯實，直至設(shè)計標(biāo)高?；彝练謱雍粚嵉臉扼w，稱為灰土擠密樁。在灰土擠密樁的成孔和夯實過程中，處于樁孔部位的原土得到了擠密，消除了樁間土的濕陷性并提高了承載力。

1 工程概況

山西省高新農(nóng)機(jī)維修檢測技術(shù)服務(wù)站項目的擬建場地地形起伏較大，地基承載力不能滿足上部結(jié)構(gòu)的要求，因此需要進(jìn)行地基處理，設(shè)計采用灰土擠密樁。

根據(jù)《高新農(nóng)機(jī)維修檢測技術(shù)服務(wù)站巖土工程勘察報告(詳勘)》，場地土類別為濕陷性粉質(zhì)黃土，本次勘察深度未發(fā)現(xiàn)地下水，地基土對混凝土結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具有微腐蝕性。

依據(jù)JGJ79—2002《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》、GB50011—2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》、GB50009—2001(2006)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、GB50007—2002《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》、GB50010—2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、GB50025—2004《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》和《高新農(nóng)機(jī)維修檢測技術(shù)服務(wù)站巖土工程勘察報告(詳勘)》，設(shè)計灰土樁的要求如下：

(1)樁身直徑為400mm灰土擠密樁，樁孔內(nèi)分層回填三七灰土，灰土壓實系數(shù)≮0.97。

(2)樁頂標(biāo)高以上設(shè)置500mm厚的二八灰土墊層，每邊寬出樁基600mm，墊層壓實系數(shù)≮0.97。

(3)墊層材料選用2∶8灰土，土料宜用粉質(zhì)黏土，不宜采用塊狀黏土和砂質(zhì)黏土，不得含有松軟雜質(zhì)，并應(yīng)過篩，其顆粒須≮15mm；石灰采用新鮮的消石灰，粒徑≮5mm。

(4)成孔和孔內(nèi)回填夯實的施工順序由里向外間隔1～2孔進(jìn)行。

(5)向孔內(nèi)填料前，孔底應(yīng)夯實，并抽樣檢測孔的直徑、深度和垂直度。

(6)樁孔的垂直度偏差宜≯1.5%，樁孔中心的偏差不宜超過樁距設(shè)計值的5%。

(7)篩好的灰土經(jīng)檢驗合格后，按設(shè)計要求向孔內(nèi)分層填入，分層夯實至設(shè)計標(biāo)高。

(8)在施工過程中應(yīng)設(shè)專人監(jiān)督成孔及回填夯實的質(zhì)量，并做好施工記錄。如果發(fā)現(xiàn)地基土質(zhì)與勘察資料不符，應(yīng)立即停止施工，待查明情況或采取有效措施處理后，方可繼續(xù)施工。

(9)雨季施工應(yīng)采取防雨措施，防止灰土和土料被雨淋濕。

2 施工工藝

2.1 施工方法

2.1.1 備料

施工前，應(yīng)在現(xiàn)場準(zhǔn)備好土和生石灰，確保材料供應(yīng)不影響施工進(jìn)度。土料為天然土，要求塑性指數(shù)>9，沒有垃圾等雜質(zhì)；用水將生石灰悶透，使其全部消解成石灰粉，然后使用孔徑5mm的篩子過篩后與土攪拌。提前將夯填土和石灰送試驗室做原材料檢測及擊實試驗，測得最大干密度和灰土的最優(yōu)含水量。石灰與土料按3∶7的體積比拌和均勻，拌和后，用孔徑為15mm的篩子過篩，過篩后的灰土方可在工程中使用。拌好的灰土要求顏色一致，并使其含水量控制在最優(yōu)含水量的±3%范圍內(nèi)?，F(xiàn)場可采用“手握成團(tuán)，落地開花”的方法來檢測含水量是否達(dá)到要求，備好的灰土料應(yīng)做到不隔日使用，遇雨天用塑料布覆蓋。

當(dāng)填土含水量<12%時，應(yīng)用水均勻增濕到試驗得出的最優(yōu)含水量。且每次拌和的灰土方量不能過多，要隨用隨攪拌。

為了保證施工質(zhì)量及工期，本次施工采用機(jī)械裝載機(jī)進(jìn)行3∶7灰土的拌和及運料。

2.1.2 成孔

成孔前，對施工機(jī)械應(yīng)進(jìn)行檢查，尤其要注意樁位偏差。在成孔過程中，根據(jù)土質(zhì)松密程度，及時調(diào)整重錘的落距。要從整個場地布局，依次逐排由外向內(nèi)進(jìn)行成孔，以確保樁間土的擠密效果。

成孔施工順序宜按間隔法進(jìn)行，如圖1所示。

圖1 成孔施工順序

2.1.3 夯填成樁

(1)施工順序：①清底夯；②灰土拌和；③虛填；④夯擊；⑤成樁。

(2)安裝并調(diào)制好夯填機(jī)，填料前進(jìn)行樁孔孔底夯實至少6擊，直至夯聲變脆。每次填料0.05m3，夯擊6擊。

(3)施工人員要認(rèn)真填寫成孔記錄以及夯填記錄，特別是成孔錘擊次數(shù)、夯填夯擊數(shù)和灰土填入量等數(shù)據(jù)。

2.2 質(zhì)量控制要點

2.2.1 樁位放樣

(1)嚴(yán)格執(zhí)行GB50026—93《工程測量規(guī)范》，保證樁位放線誤差<20mm。

(2)根據(jù)場地情況，樁位放樣工作最好一次性完成。放樣采用空心鋼管打入地下200～300mm，然后灌入白灰的方法。

(3)放樣結(jié)束后，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理確認(rèn)后方可施工。

2.2.2 成孔

(1)場地必須平整，高程誤差<200mm。

(2)鉆機(jī)就位后，錘中心應(yīng)對準(zhǔn)灰點，經(jīng)隨班技術(shù)人員確認(rèn)后方可開錘。

(3)及時對樁孔進(jìn)行檢查及驗收。一般檢查的內(nèi)容有：樁徑、孔深、垂直度、有無縮徑、塌孔、回淤等。如果發(fā)生塌孔或縮徑現(xiàn)象，應(yīng)采用灰土回填，然后再進(jìn)行二次成孔。二次成孔可以進(jìn)行數(shù)次，若經(jīng)多次成孔無效時，應(yīng)會同監(jiān)理、設(shè)計、建設(shè)單位商討采取其他的方法進(jìn)行處理。

2.2.3 夯填

(1)清理底夯。在灰土夯填之前，應(yīng)先對樁孔底部進(jìn)行夯實，夯擊次數(shù)一般≮6擊，直到聽到清脆聲為止。孔內(nèi)的回落厚度應(yīng)<300mm。

(2)要嚴(yán)格按試驗所確定的參數(shù)進(jìn)行夯填，下料速度與錘擊次數(shù)要相匹配，確保壓實系數(shù)≥0.97。

(3)灰土拌和要均勻，顏色一致，并嚴(yán)格控制含水量。

(4)夯錘落距要經(jīng)常進(jìn)行檢查，確保落距在1 000～2 000mm之間，夯錘直徑應(yīng)比樁孔直徑小60～120mm。

(5)施工技術(shù)人員應(yīng)對夯填的每個孔進(jìn)行含水量檢查，含水量較高或較低的土不得使用。

(6)由專人負(fù)責(zé)填料，要做到填料均勻，避免回填速度過快而夯擊次數(shù)不夠。

(7)對檢測不合格的灰土擠密樁要進(jìn)行現(xiàn)場處理，用洛陽鏟將樁土全部掏出或采用沉管二次成孔，并重新夯填，以確保每根灰土擠密樁的質(zhì)量。

2.3 雨季施工

該工程的地基與基礎(chǔ)工程施工處于雨季，為了確保工程質(zhì)量，做好雨季施工保障措施非常關(guān)鍵。

(1)在基坑四周挖一道排水溝，嚴(yán)防基坑四周的雨水流入基坑。

(2)在下雨前，將基坑周邊土用防水雨布覆蓋，防止基坑塌方。同時，也能防止回填土含水量過大而引發(fā)翻漿等現(xiàn)象，為以后的施工創(chuàng)造有利條件。

(3)在基坑內(nèi)做好積水坑，下雨時設(shè)置污水泵，及時將基坑內(nèi)的積水排出。

(4)在成孔施工時，樁孔成一孔要填一孔、夯一孔，如遇下雨未能及時夯填，要將樁孔周圍用土壘高，并在樁孔上方蓋打雨板，以防雨水落入樁孔，給施工造成不便。

(5)現(xiàn)場所用材料、機(jī)械用雨布覆蓋。

3 關(guān)鍵技術(shù)處理

該工程施工時正值雨季，在灰土擠密樁施工過程中，濕陷性粉質(zhì)黃土土質(zhì)經(jīng)常造成縮頸、塌孔、回淤等現(xiàn)象。

3.1 縮頸

在施工過程中，當(dāng)沉管提升時，樁孔有一段部位樁徑會收縮。發(fā)生這種現(xiàn)象一般有兩個原因：一是施工處于雨季或豐水期，土層的含水量比較高，在土體壓力的作用下，當(dāng)提起沉管時，地下水向樁口方向流動，造成樁孔在該處縮頸；二是施工時未遵守施工工藝要求。同排的樁要間隔1～2個樁孔進(jìn)行施工，必要時可采取分段分別施工，成一孔、填一孔，回填一層、夯實一層。

縮頸現(xiàn)象有時發(fā)生得比較快，有時則比較緩慢。對于發(fā)展比較緩慢的樁孔，可以在沉管升起時，緊接著就進(jìn)行灰土回填及夯實，比較容易處理。對于縮頸發(fā)生比較快的樁孔，如果采用夯機(jī)進(jìn)行夯實，可能會將鋼管錘卡在縮頸部位，導(dǎo)致無法升降夯實灰土，給施工造成一定的困難。這時可用簡易的小型洛陽鏟對縮頸處進(jìn)行擴(kuò)孔處理，使樁孔達(dá)到設(shè)計要求，再進(jìn)行灰土回填及夯實。

3.2 塌孔

當(dāng)沉管升起時，由于土質(zhì)比較干燥或黏性比較差，會有一些土塊掉入樁孔，致使樁孔的有效長度達(dá)不到設(shè)計要求，造成質(zhì)量缺陷。發(fā)生這種現(xiàn)象時，需要進(jìn)行二次成孔。在成孔時，由于沉管錘入土中的深度加深，回填灰土前應(yīng)先對樁底進(jìn)行多次夯實；或用直徑與樁孔設(shè)計直徑相同的洛陽鏟，將塌入的土塊取出，使樁孔達(dá)到設(shè)計要求。

3.3 回淤

由于樁孔底部土質(zhì)含水多，會形成淤泥，當(dāng)沉管提升時，沉管周圍的淤泥會受壓回流，使樁孔達(dá)不到有效長度。對于這種情況，宜先采用井點降水的方法，待土層含水量達(dá)到灰土擠密樁的夯實要求后，再進(jìn)行施工?；彝翑D密樁施工完成后應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行抽水，直到樁體凝固。如果施工中無法進(jìn)行井點降水，則需要用與設(shè)計樁徑相同的洛陽鏟對樁孔進(jìn)行二次成孔，將樁底回流的淤泥挖出，以保證樁孔的有效長度達(dá)到設(shè)計要求。

4 結(jié)語

擠密樁復(fù)合地基屬隱蔽工程，在施工過程中必須加強(qiáng)監(jiān)控，做好施工記錄。主要內(nèi)容包括：成孔的深度、直徑、垂直度，孔內(nèi)填料的夯實質(zhì)量等。不合格的樁孔應(yīng)按照施工工藝及時處理。樁體竣工后，還應(yīng)檢驗樁間土的干密度、樁體填料的干密度、地基承載力。