灰土擠密樁的原理及施工

李冀東

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心陜西總隊(duì)，陜西西安 710003）

1 灰土擠密樁施工的原理

灰土擠密樁因樁體承受夯錘重?fù)?，因此樁體變性和受力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于樁間土變形量，地基所承受的大部分荷載力由灰土擠密樁承擔(dān)，因此能夠讓地基基礎(chǔ)更加堅(jiān)實(shí)穩(wěn)固。在軟土地基中成孔，再分層裝填灰土，用橄欖錘夯實(shí)，在樁體密實(shí)度達(dá)到一定程度的同時(shí)，擠壓樁間土，使樁間土的密實(shí)度達(dá)到預(yù)期效果，這樣就形成復(fù)合地基，達(dá)到提高路基承載力的目的。特點(diǎn)為變形模量會(huì)有明顯增大，抗變形能力有明顯提高；工序簡單，工藝成熟，便于現(xiàn)場控制操作，適用性強(qiáng)。

2 工程概況分析

某工程是建設(shè)一個(gè)工業(yè)廠區(qū)，廠區(qū)內(nèi)單體較多，整個(gè)廠區(qū)經(jīng)過勘察，可知①～③層為濕陷性黃土，為消除①～③層的濕陷性，材料為3:7 灰土。

3 灰土擠密樁施工

3.1 施工準(zhǔn)備

3.1.1 材料準(zhǔn)備

（1）材料標(biāo)準(zhǔn)：按照設(shè)計(jì)及現(xiàn)行各種規(guī)范執(zhí)行。

（2）原材料送檢：做擊實(shí)試驗(yàn)。取灰、土試樣、灰樣、土樣各取上一袋進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)。

3.1.2 主要機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備（見表1）

3.1.3 人員準(zhǔn)備

本工程灰土擠密樁工程量大，工期緊，投入設(shè)備人員多，擬派精銳力量進(jìn)入施工區(qū)域，分工序分批總計(jì)擬投入約200 人作業(yè)。

3.1.4 作業(yè)條件

（1）施工前進(jìn)行場地處理使場地能夠達(dá)到“三通一平”條件。

（2）機(jī)械順利進(jìn)場并且并調(diào)試后正常運(yùn)作。

3.1.5 技術(shù)準(zhǔn)備工作

（1）對機(jī)械操作人員進(jìn)行特種作業(yè)及安全培訓(xùn)；對現(xiàn)場技術(shù)、安全管理人員進(jìn)行技術(shù)、安全、質(zhì)量交底，學(xué)習(xí)技術(shù)操作條例，經(jīng)培訓(xùn)合格后方能進(jìn)行施工操作。

（2）含水量調(diào)查：根據(jù)取樣實(shí)驗(yàn)報(bào)告土樣、3:7 灰土最優(yōu)含水率，即“手握成團(tuán)、落地開花”。

（3）進(jìn)行試樁并最終確定施工技術(shù)參數(shù)確定最終方案。

（4）各單體工程樁樁位編號。

3.2 施工放線

（1）先測出控制點(diǎn)標(biāo)志，依據(jù)軸線點(diǎn)、樁位平面布置圖，核對軸線點(diǎn)及樁位點(diǎn)線間距。

（2）由專門技術(shù)人員進(jìn)行樁位測量。

表1 投入機(jī)械設(shè)備

測量人員測量后提交放線資料，經(jīng)監(jiān)理單位復(fù)檢格后確定無誤方可進(jìn)行施工。

（3）施工班組核對樁位點(diǎn)確認(rèn)無誤后進(jìn)行工程樁的施工。

（4）對施工放線成果注重現(xiàn)場的保護(hù)，對基樁點(diǎn)、控制點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)，在現(xiàn)場布置機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，注意避免發(fā)生碰撞；同時(shí)對基樁點(diǎn)、控制點(diǎn)要適時(shí)復(fù)測，確保準(zhǔn)確性。

（5）根據(jù)圖紙尺寸布設(shè)樁位，用灰樁固定。放出樁位后用鋼尺進(jìn)行復(fù)核，無誤差或誤差在規(guī)范范圍內(nèi)則報(bào)監(jiān)理單位現(xiàn)場檢查驗(yàn)收。圖1 為樁布置示意圖。

圖1 樁布置

3.3 成孔

（1）成孔作業(yè)。成孔機(jī)械為長螺旋鉆機(jī)。成孔完成后，要對每個(gè)孔位進(jìn)行復(fù)查，復(fù)查需注意：

①成空前先確定場地標(biāo)高，根據(jù)圖紙標(biāo)高確定出樁深度。

②樁深度確定后在鉆桿相對長度用噴漆等標(biāo)記出對應(yīng)位置。

③鉆機(jī)就位后對準(zhǔn)樁心，先低速運(yùn)轉(zhuǎn)，開鉆至土中1～2m 且面正常后，再用正常速度成孔至設(shè)計(jì)孔深。

④成孔作業(yè)必須嚴(yán)格控制垂直度和入土速度，以保證樁的垂直度及施工質(zhì)量。

⑤成孔時(shí)，根據(jù)地面標(biāo)高需對每根樁深度進(jìn)行微調(diào)。樁長允許偏差為100mm。

⑥成孔需隔行隔行排進(jìn)行施工作業(yè)，成孔后應(yīng)立即進(jìn)行回填夯實(shí)。

⑦鉆孔過程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿下行速度過慢等現(xiàn)象（一般表現(xiàn)由于土質(zhì)堅(jiān)硬或遇到石塊等），則宜放慢下行速度并密切觀察鉆桿垂直度，直到正常方可進(jìn)行下落。

⑧鉆桿達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)立即停止下行電機(jī)，（切記不要停止動(dòng)力頭，也不可反轉(zhuǎn)，造成鉆桿上的土又回落到樁孔中）。然后啟動(dòng)上行電機(jī)慢慢拔出鉆桿，認(rèn)真檢驗(yàn)深度、孔徑，如發(fā)現(xiàn)局部輕微縮孔現(xiàn)象，立即進(jìn)行修正，使達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（2）樁孔成型后，要進(jìn)行檢查復(fù)核。

3.4 填料夯實(shí)

3:7 灰土樁填料夯實(shí)的過程：

3.4.1 灰土拌合

（1）灰土拌合前應(yīng)使用良好干凈的熟石灰。

（2）采用穩(wěn)定土拌和機(jī)進(jìn)行機(jī)械攪拌，用料量通過拌合機(jī)機(jī)械計(jì)量，灰土配合比符合設(shè)計(jì)要求。

（3）石灰石應(yīng)符合國家二等標(biāo)準(zhǔn)，塊狀石灰應(yīng)加水悶為石灰粉并通過篩土機(jī)過篩使用，其粒徑不得大于5mm。

土料最適宜為粉質(zhì)粘土，淤泥、雜填土和表層耕土有機(jī)含量大于8%的不能使用，土料應(yīng)過篩，篩網(wǎng)孔不大于20mm。

灰土配合比為3:7 灰土，配合比應(yīng)同施工員定出樣標(biāo)后，再施工，灰土應(yīng)拌合均勻，灰土混合料外觀顏色均一，當(dāng)天拌合應(yīng)當(dāng)天使用，隔夜灰土不得使用，為控制灰土質(zhì)量，施工中應(yīng)對照樣標(biāo)檢查，灰土拌合中必須控制灰土含水量與最優(yōu)含水量之差距不超過±2%。否則，晾曬或?yàn)⑺幚怼Ｓ昙疽龊梅雷o(hù)設(shè)施。

3.4.2 強(qiáng)夯成樁

（1）成孔后先進(jìn)行，先進(jìn)行空夯（3 擊），再回填夯實(shí)。

（2）填料工具采用小鏟車。

（3）填料每倒一鏟土料夯實(shí)一次，根據(jù)規(guī)范及施工要求嚴(yán)格監(jiān)控夯錘落距及夯擊數(shù)，嚴(yán)格控制好每次填料量，不能超填。

（4）施工時(shí)應(yīng)確定樁心，控制好樁錘的高度和落距，機(jī)身控制平穩(wěn)，夯擊次數(shù)必須控制達(dá)到符合要求施工工藝的要求。

（5）要嚴(yán)格按照國家規(guī)范規(guī)定的要求進(jìn)行施工作業(yè)。確保每一根樁的施工質(zhì)量，達(dá)到每一根樁體的均勻及密實(shí)效果都符合實(shí)際要求及規(guī)范。

夯前檢查孔徑大小及深度，先夯底至發(fā)出清脆聲為止。每次填料施工時(shí)，必須指定專人進(jìn)行監(jiān)錘工作，時(shí)刻注意每次的夯擊質(zhì)量。每次回填量先達(dá)到要求即不大于0.12m3，每次夯錘量達(dá)到要求即每次夯錘不少于6～8 擊。監(jiān)錘人員應(yīng)細(xì)心將每根樁記錄在原始施工記錄表中，施工記錄表應(yīng)有每根樁的填料量及對應(yīng)的施工時(shí)間，不漏記，不重記，使每根樁都能記錄，后期方便查詢。

4 結(jié)論

灰土擠密樁施工是個(gè)細(xì)致且煩瑣的過程，每一道環(huán)節(jié)的施工人員及管理人員都需要把握好各自環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，細(xì)心檢查控制各個(gè)因素帶來的影響，從剛開始對場地的勘察及實(shí)地考察，到實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場的施工條件，最后到正式施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)控制，每一個(gè)步驟都會(huì)對施工的進(jìn)度、質(zhì)量、安全產(chǎn)生影響，合理控制場地，合理分配工作區(qū)域，制定嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕し桨福┕r(shí)每個(gè)環(huán)節(jié)配備負(fù)責(zé)人的管理人員嚴(yán)格控制，嚴(yán)格檢查，保證最終高質(zhì)量高效完成灰土擠密樁施工工作，達(dá)到理想的地基處理結(jié)果。所以，每一個(gè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人員應(yīng)有長遠(yuǎn)的目光和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，保證擠密樁施工的安全和質(zhì)量，根據(jù)實(shí)際情況采取可行性措施方案，保證施工質(zhì)量，給企業(yè)創(chuàng)造合理效益，實(shí)現(xiàn)地基處理事業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。