復(fù)雜地層條件下超深灰土擠密樁施工工藝

孫學(xué)全

摘 ? 要：灰土擠密樁是利用沖擊在地基土中擠土成孔，然后向孔內(nèi)夯填灰土成樁。成孔時(shí)，樁孔部位的土被側(cè)向擠出，從而使樁周土得以擠密。本文系統(tǒng)地總結(jié)了處理不同地質(zhì)條件下灰土擠密樁的施工方法，此方案有助于處理復(fù)雜地形區(qū)域濕陷性黃土地基，使得承載力具有均勻性，施工后不易造成施工質(zhì)量的工程問(wèn)題，使得地基處理更全面，該工程竣工已2年時(shí)間，經(jīng)沉降觀測(cè)，地基變形穩(wěn)定，地基處理效果良好。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)條件 ?施工技術(shù) ?地基處理

中圖分類(lèi)號(hào)：TU473 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）07（b）-0030-02

1 ?工程概況

高鐵佳苑拆遷安置項(xiàng)目一期、天水南站綜合交通樞紐及站前廣場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目一期地基處理工程。項(xiàng)目位于天水市麥積區(qū)，地質(zhì)情況較為復(fù)雜，地層自上而下依次為。

（1）雜填土：雜色，稍濕，松散，土質(zhì)不均，以粉土為主，含砂礫、卵石、磚塊、少量生活垃圾及原建筑物基礎(chǔ)，層厚0.5～4.3m;（2）耕植土：灰褐色，稍濕，松散，土質(zhì)不均，以粉土為主，含植物腐殖質(zhì)及少量砂礫，層厚0.5～0.6m。（3）粉土：黃褐色，稍濕，稍密。土質(zhì)不均勻，含有鈣質(zhì)結(jié)核等，層厚0.4～28.4m;（4）粉質(zhì)粘土層：黃褐色，稍濕，可塑。土質(zhì)均勻，含有鈣質(zhì)結(jié)核等，無(wú)遙振反應(yīng)，稍有光澤，干強(qiáng)度中等3.2～17.7m。本工程設(shè)計(jì)持力層為粉土層，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)20m。因本工程施工范圍內(nèi)有一定層厚的雜填土，會(huì)影響樁基施工，故須在施工前，進(jìn)行一定比例的釬探、試樁施工，如發(fā)現(xiàn)原建筑物基礎(chǔ)或影響樁基施工地層，應(yīng)采取相應(yīng)處理措施后方可繼續(xù)施工。

2 ?施工操作要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備

（1）組建施工組織機(jī)構(gòu)，確定作業(yè)班組，項(xiàng)目經(jīng)理部組織全體施工人員進(jìn)行質(zhì)量管理和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)，并應(yīng)保存培訓(xùn)記錄。（2）熟悉設(shè)計(jì)文件，根據(jù)設(shè)計(jì)要求編制好施工技術(shù)措施。主要內(nèi)容包括：編制釬探及試樁方案、編制施工方案、繪制施工樁位、編制施工進(jìn)度、材料供應(yīng)及技術(shù)措施。（3）經(jīng)招標(biāo)程序選擇并評(píng)價(jià)分包方和供應(yīng)商，并保存評(píng)價(jià)記錄。各類(lèi)原材料、成品、半成品質(zhì)量，必須具有質(zhì)量合格證明資料并經(jīng)進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，不合格不準(zhǔn)使用。（4）機(jī)具設(shè)備根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)場(chǎng)，性能檢驗(yàn)應(yīng)符合施工需求。按照安全生產(chǎn)規(guī)定，配備足夠質(zhì)量合格的安全防護(hù)用品。（5）成孔時(shí)地基土應(yīng)接近最優(yōu)（或塑限）含水量。當(dāng)?shù)陀?2%時(shí)，土呈堅(jiān)硬狀態(tài)，成孔施工困難，拔管后回落土層厚，擠密效果也差。此時(shí)應(yīng)在地基處理前4～6d，對(duì)擬處理范圍內(nèi)的土層進(jìn)行預(yù)浸水增濕的方法，使地基土的含水量接近最優(yōu)含水量。預(yù)浸水增濕宜采用淺層水畦和深層浸水孔相結(jié)合的方式進(jìn)行，浸水孔用8cm洛陽(yáng)鏟打孔，孔深為較處理土層淺1～1.5m，間距1.0～2.0m，孔內(nèi)填小石子或砂礫;水畦深0.3～0.5m，底面鋪2～3cm小石子。（6）對(duì)設(shè)計(jì)技術(shù)交底、交樁給定的工程測(cè)量控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，做好設(shè)計(jì)、勘測(cè)的交樁交線(xiàn)工作，建立施工控制網(wǎng)并測(cè)量放樣。

2.2 釬探、試樁

（1）應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告核查場(chǎng)地地質(zhì)條件和周?chē)h(huán)境，如地基土的均勻性含水量的變化情況，場(chǎng)地內(nèi)外、地面上下有無(wú)影響施工的障礙物等。按釬探方案進(jìn)行釬探，對(duì)地下原有建筑物基礎(chǔ)及影響樁基施工的地層，采取挖除換填的措施，避免盲目進(jìn)場(chǎng)后無(wú)法施工或施工難度很大。（2）釬探完成正式施工前，應(yīng)先進(jìn)行試樁施工。一是確定施工控制參數(shù)如特定錘重條件下，能保證夯實(shí)效果的分層填料量、夯錘提升高度、夯擊次數(shù)等夯填控制參數(shù)。二是試驗(yàn)檢測(cè)樁體壓實(shí)度、樁間土擠密效果、承載力及浸水試驗(yàn)是否符合設(shè)計(jì)要求。

2.3 沉管擠土成孔

（1）當(dāng)整片處理地基時(shí)，宜從里（或中間）向外間隔（1～2）孔依次進(jìn)行，對(duì)大型工程，可采取分段施工;當(dāng)局部處理地基時(shí)，宜從外向里間隔（1～2）孔依次進(jìn)行。（2）樁管上需設(shè)置醒目牢固的尺度標(biāo)志（每0.5m一點(diǎn)），沉管過(guò)程中應(yīng)通過(guò)觀察立柱上面鋼牌垂直度指針或者是掛線(xiàn)錘的方法來(lái)觀察垂直度，若垂直度偏斜超出規(guī)范允許值，可通過(guò)斜撐進(jìn)行垂直度調(diào)整。若貫入度發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)即刻分析原因并進(jìn)行處理。（3）因樁架及沉管高大，在遇到堅(jiān)硬或不均勻地層沉管容易彎曲或偏斜，故采用項(xiàng)目部自主設(shè)計(jì)、制作的鋼套環(huán)分別與樁架立柱通過(guò)活動(dòng)和固定連接的方式，對(duì)沉管偏斜進(jìn)行束縛。沉管初始階段0～2m，必須控制樁錘處于低錘輕擊狀態(tài)，待樁管入土深度約2m后，應(yīng)通過(guò)觀察垂直度指針或線(xiàn)錘進(jìn)行二次垂直度檢驗(yàn)，若偏斜超過(guò)1.0%可在操作室通過(guò)調(diào)整斜撐進(jìn)行立柱前后、左右垂直度調(diào)整。待垂直度符合規(guī)范要求且能保證樁管垂直向下，方可加大落距，直至樁管沉到設(shè)計(jì)深度為止。沉管過(guò)程中，應(yīng)對(duì)相關(guān)錘擊數(shù)進(jìn)行觀測(cè)和必要的記錄。

2.4 拔管成孔

（1）樁管沉入設(shè)計(jì)深度后應(yīng)及時(shí)拔出樁管，不應(yīng)在土中擱置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，以免摩阻力增大后拔管困難。（2）拔管應(yīng)緩慢、均勻，盡量避免土層回落。（3）采用JM5規(guī)格的大噸位卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行拔管，（4）拔管成孔后，應(yīng)由專(zhuān)人測(cè)量孔深、觀測(cè)孔徑是否符合要求。如發(fā)現(xiàn)縮孔、回淤或土層回落等情況，應(yīng)做出記錄并及時(shí)處治，并對(duì)樁孔進(jìn)行保護(hù)，防止土、雜物和水進(jìn)入樁孔。（5）若孔深中間部位縮徑、回淤，采用長(zhǎng)把洛陽(yáng)鏟削擴(kuò)樁孔至設(shè)計(jì)直徑。若孔底縮孔、回淤，通過(guò)用活瓣式樁尖2次沖孔灌建筑渣土、工業(yè)無(wú)毒廢料、砂卵石、粉煤灰、土夾石及灰土的方法，可有效解決孔底縮徑問(wèn)題。

2.5 重型夯實(shí)機(jī)孔內(nèi)擠密夯底

針對(duì)拔管后，樁孔回落土層過(guò)厚導(dǎo)致樁孔深度不足的，采用本施工工藝配置的20kN重型夯實(shí)機(jī)孔內(nèi)擠密法夯實(shí)至設(shè)計(jì)深度。再進(jìn)行二次驗(yàn)孔的方法，確保成孔質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后，方可進(jìn)入下一步工序。

2.6 灰土拌合

灰土采用繪圖機(jī)拌合，拌合時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求配制灰土。拌合完成的灰土應(yīng)在24h內(nèi)使用完成，并且在夏季應(yīng)做好防止水分蒸發(fā)、冬季做好覆蓋防止冰凍等措施。事前應(yīng)通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)求得其最大干密度ρdmax和最優(yōu)含水率ωop。夯填時(shí)灰土的含水量宜接近其最優(yōu)含水量的±3%;夯實(shí)后的干密度ρdc應(yīng)不低于其最大干密度與設(shè)計(jì)要求壓實(shí)系數(shù)λc的乘積即ρdc≥λc·ρdmax。

特別指出的是素土的最優(yōu)含水量與灰土的最優(yōu)含水量往往有一定差距（一般來(lái)說(shuō)灰土最優(yōu)含水量較素土最優(yōu)含水量大5%左右），若現(xiàn)場(chǎng)采用最優(yōu)含水量的素土拌和灰土，拌和后的灰土含水量往往不足。若采用較最優(yōu)含水量大5%的素土拌和灰土，此時(shí)素土?xí)l(fā)粘結(jié)塊，不易拌和。因而只有在灰土拌和過(guò)程中適量加水，才能使灰土接近其最優(yōu)含水量。

3 ?結(jié)語(yǔ)

在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程中，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)方案及施工方案的優(yōu)化，對(duì)各種地質(zhì)下的灰土擠密樁有效處理，同時(shí)也形成了一種專(zhuān)業(yè)性的施工技術(shù)，在其運(yùn)行的同時(shí)既消除了不同地質(zhì)施工難題，而且也提高了地基的承載能力，為后續(xù)工程項(xiàng)目的施工提供了依據(jù)，而且在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用過(guò)程中達(dá)到了一定的經(jīng)濟(jì)效果，通過(guò)對(duì)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果的合理分析，提高復(fù)雜地層灰土擠密樁施工質(zhì)量。

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