軟土地基加固應用夯實水泥土樁技術的實踐與思考

嚴沛玥

摘要：結合上海市五角場大西洋百貨（313地塊）改擴建項目，應用夯實水泥土樁技術加固軟土地基的實踐。圍繞夯實水泥土樁施工技術的工藝特點、施工要點、控制措施、工效質量進行研判與優化。工程取得了良好的效果，通過總結與同行分享。

關鍵詞：313地塊;夯實水泥土樁技術;工程應用

夯實水泥土樁技術應用于軟土地基，其目的就是給地基加固， 實現增強地基承載力、減小地基變形的一種有效地基加固處理方法。通過人工（或機械）開挖基槽或樁孔，將水泥與土料按一定配合比拌合均勻，分段夯填到樁孔內成樁， 與原有地基形成復合地基。這種方法因施工方便、工期短、成本低等特點，已廣泛應用于工業與民用建筑中。本文將結合具體案例，闡述在施工實踐中，如何結合工程實際需要，采取有效的措施，不斷創新，實現技術進步，更好地服務于工程應用。

一、工程概況

上海市五角場大西洋百貨（313地塊）改擴建項目，位于上海市楊浦區五角場街道313街坊。項目建設基地面積2574.8平方米，地上建筑面積約8300平方米，地下建筑面積約4000平方米（地下2層），地下主要為機械車庫，需滿足機械車位的凈高要求，地上建筑總高度（女兒墻頂）均低于50米，為高層結合局部多層裙房建筑。

二、工程施工控制要點

（一）施工工序流程

準備階段→場地平整→放樣測量、樁位布置→鉆孔機就位→鉆孔施工→成孔檢測→配制填料→夯機就位→夯實孔底→填料夯實→連續成樁→樁頂封土→成樁養護→檢測驗收。

（二）操作控制點

成孔工藝一般采用擠土法和非擠土法。擠土法成孔工藝選用的是沉管、沖擊等方式，非擠土法成孔工藝選用的是洛陽鏟、螺旋鉆等方式。夯實水泥土樁施工選用那一種方法，應根據工程設計要求和實際需要而定。本工程我們采用的是螺旋鉆機成孔、人工結合機械填料、夯機夯實成樁，施工過程中各階段操作控制要點如下：

1、前期準備

按“三通一平”要求，拆除并清理施工場地的所有建筑及雜物;進行成樁工藝試驗和檢測，確定水泥土混合料試驗配合比，當試驗的各類數據達到設計文件要求，取得合格證后，才能進行施工。

2、樁位布置放樣

按工程設計圖紙要求，采取軸線控制和水準基點方式對要制作的樁位進行精準放樣。樁位放樣時，首先確定邊樁和中線控制樁，然后按設計要求的控制距離通過精準測量進行其它各樁位布置，并對各樁位統一編號。

3、制作樁孔

安裝鉆機，檢測鉆機底座是否平整、穩定，調整鉆機鉆頭導向架至垂直，再利用鉆機液壓雙向行走裝置調整鉆桿位置，將鉆頭對準樁位中心。鉆孔時注意觀察土層變化，做好詳細記錄，若鉆出的土料不符合成樁填料用土要求及時清理出工地。考慮到機械磨損中，每次鉆孔前要認真檢測鉆頭直徑，若因磨損鉆頭直徑變小，應及時更換鉆頭，以保證鉆出的孔徑不小于設計的樁徑。成孔后，檢測人員采用向孔內投放檢孔器測量孔徑、孔深和樁的垂直度，符合設計圖紙要求，填寫檢測合格報告，由相關人員簽字存檔。

4、配制填料

將開孔取出的可用土料，取樣檢測含水率，當檢測出的含水率超出最佳含水率±2%時，采取晾曬或灑水處理法，使土料達到合格的含水率。按規定的配合比稱量取足量的水泥和土料，投入拌和機進行充分拌和，直至填料拌和均勻。必須強調的，為了保證成樁強度，拌和好填料，需及時使用，填料超過兩小時不用即為廢料，不得再使用。

5、夯實成樁

本項目采用填料夯實法成樁施工，為確保樁身在夯實的同時能與周邊土體產生很好的擠密效果，我們選用錘端部為盤形的夯錘機械進行夯實，要求夯錘直徑與樁直徑之比為0.8，夯錘重量為150kg，夯錘落距為100cm。夯實成樁施工采用首尾“三五連夯”法，即成樁前、成樁后分別在孔底（樁底）和孔頂（樁頭）用夯錘連續夯實3至5次，確保樁基結實;中間采用“一填一夯”法，即填一層料夯實一次，嚴禁一次性填料，多次夯實的錯誤做法;上部采用“一填二夯”法（當成樁達到樁頂下1m的范圍時），即填料一次夯實兩次。荷載傳遞的規律是上部應力集中，向下逐步分散，采用以上方法可確保樁身上部樁體有較大的壓實系數和強度，從而實現上部荷載被有效傳遞至地基下部的良好效果。

（三）樁身養護

夯實成樁工序結束后，在樁身頂部采用“濕土覆蓋”法進行一段時間養護，即在樁頂上覆蓋一層濕潤土，厚度為10～20cm，以減少水分散失。成樁后的前幾天每天均要定時向覆蓋層灑一定量的水，讓樁身上部混合填料充分膠結，提高成樁強度。

三、施工質量掌控措施

（一）材料質量及填料配合比掌控

成樁用的填料是由水泥和土料混合而成的，其質量至關重要，必須很好掌控。為保證土料有機質量含量≤5%（采用焙燒法進行試驗），含水量與最優含水量比±2%（采取烘干法試驗），土料粒徑≤20mm（采用過篩法測量），使用前取樣檢測，測試合格方能使用。所用水泥必須有出廠合格證，用前還要隨機抽樣試驗，若試驗指標達不到工程設計要求的不得用于工地施工。合格材料進入施工場地后，要將事先制作好的用料配合比標識牌懸掛于施工現場醒目位置，讓操作人員嚴格按配合比稱取水泥和土料制作填料，填料采用灰土粉碎拌和機摻拌，拌和機出料口設置20mm的方孔篩，所有填料均過篩出料使用。

（二）填料性能指標掌控

含水率、均勻性和存料時間是填料的主要性能指標。施工中工程質量監管人員先帶領操作人員按配合比制作少量的填料進行性能測試（填料含水率粗略測試方法：將填料用手攥成團，落地即散為合格），測試結果若含水率偏高或偏低，采用晾曬或灑水方法對土料進行處理，待含水率達到標準后再按工程設計的配合比稱取足量的水泥和土料進行拌和。填料拌和時，先將水泥和土料用人工方式進行粗略翻拌，然后投入拌和機進行粉碎拌和，機械拌和時間不得少于1min，拌和后的填料需均勻，無較大顆粒團塊，水泥和土要充分融合。制成后的填料需在兩小時內用完，超過兩小時不用的填料因水份散失，水泥已開始初凝，一律作廢料處理。

（三）樁孔制作質量掌控

選用符合規格（尺寸、材料）鉆頭，因鉆孔時鉆頭磨損大，每次鉆孔前要精準測量鉆頭圓盤直徑，若變小就更換。每個樁孔鉆成后，要及時使用檢孔器測量孔徑、孔深和孔的垂直度，確保其數據在設計范圍內。因機械的運轉等原因，往往成孔的底部容易造成虛土，虛土過厚會影響承載力，因此每鉆成一個樁孔后，均要對孔底虛土層厚度進行測量，若虛土層厚大于10cm，督促操作人員清除后再進行孔底夯實。

（四）成樁操作質量掌控

選用圓盤形鐵質材料夯錘夯實機械。夯實機械就位后，由技術人員進行安全質量檢查，并在機械夯錘上的連接鋼絲繩上以1m為間距設置標志，以掌握夯錘落距。每次從孔內將夯錘連續提升2個標記，這樣可保證夯錘落距不小于1米，從而完成足夠的擊實功。嚴禁為節省時間向孔內一次過多投入填料，做到每次向孔內投入填料厚度不超過50mm，填料夯實嚴格采用首尾“三五連夯”、中間 “一填一夯”、上部 “一填二夯”法完成。成樁后，樁頂覆蓋一定厚度的素土并堅持每天定期灑水。成樁夯實過程要保證填料和擊實頻率一致，連續成樁，不得中斷。

四、結語

夯實水泥土樁復合地基施工技術適用范圍較廣，它將水泥和土在孔外拌和、均勻性好，樁身強度以水泥的膠結作用為主，樁身密度增加構成了樁身強度增大，施工中無泥漿、無噪聲污染，施工速度快，也具有良好的抗凍性，能實現真正意義上的科學文明、綠色環保施工，具有良好經濟效益。

參考文獻：

[1]閆明禮梁軍 夯實水泥土樁復合地基的工程應用研究[J]建筑科學，1997.06

[2]胡波 軟土地基夯實水泥土樁施工技術及質量控制[J]建筑施工，2019.07