浅谈灰土挤密桩施工技术

2011-08-21田春明

山西建筑 2011年26期

田春明

0 引言

灰土挤密桩是加固地下水位以上湿陷性黄土地基的一种方法。它是利用打入钢套管，或振动沉管，或炸药爆扩等方法，在基础底面土中形成若干个桩孔，然后在孔中分层填入灰土并夯实而成，以提高地基的承载力或水稳性。在成孔和夯实过程中，原处于桩孔部位的土全部挤入周围土层中，使距桩一定距离内的天然土得到了挤密，从而消除桩间湿陷性。近几年，许多地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基使用了这一技术。本人在山西旅游职业学院酒店管理实习实训楼施工中运用了此项灰土挤密桩施工技术，现结合自己的施工经验及有关资料，谈一下对这一技术的应用。

1 灰土挤密桩加固原理及设计参数

1)灰土挤密桩加固原理。灰土挤密桩其桩体是由石灰和土拌和夯填而成，其作用原理是石灰和土拌合物通过离子交换、凝硬反应，以及石灰的碳化与结晶等物理化学反应形成具有高强度和大模量的灰土桩，相邻两桩或三桩成孔挤密后，使桩周土体干密度进一步增大，使桩体与桩间共同组成人工复合地基，从而改善土质，降低土体原始孔隙比，使土体由高压缩性变为低压缩性，以达到消除湿陷性提高承载力的目的。

2)灰土挤密桩的设计参数。桩径:设计直径为400 mm;桩距及布置:采用正三角形布置，桩中心距为1 000 mm。

桩长:有效桩长为9 m;桩间挤密系数:桩间挤密系数不小于0.9;灰土体积比为 3∶7。

2 施工准备

2.1 材料选择

1)土料:可采用就地挖出的粘性土及塑性指数大于4的粉土，不得含有有机杂质或用耕植土;土料应过筛，其颗粒不应大于15 mm。2)石灰:应用Ⅲ级以上新鲜的块灰，使用前1 d～2 d消解并过筛，其颗粒不应大于5 mm，不得夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质，也不得含有过多的水分。

2.2 主要机具设备

1)成孔设备。0.6 t或1.2 t柴油打桩机或自制锤击式打桩机，亦可采用冲击钻或洛阳铲。2)夯实设备。卷扬机、提升式夯机或偏心轮夹杆式夯实机及梨形锤。

2.3 主要工具

主要工具有铁锹、量斗、水桶、胶管、喷壶、铁筛、手推胶轮车等。

3 施工工艺

3.1 施工工艺流程

基坑开挖→放线定位及高程测量→桩机就位→沉管成孔→拔管→桩机移位→夯实机就位→灰土拌和→填夯→成桩→试桩→验收。

3.2 操作要点

1)材料处理。夯填土和石灰应提前送实验室作原材试验及击实试验，求得最大干容量和最优含水量，石灰和土料要按3∶7体积比进行均匀拌合。达到颜色一致，并使含水量控制在最优含水量的±3%左右，实地可用“手握成团，落地开花”的标准来鉴定含水量，备好的灰土料应做到不隔日使用，雨天用塑料布遮盖。当填土含水量低于12%时，应用水均匀增湿到最优含水量，且每次拌合的灰土量不宜过多，随用随拌。

2)成孔。桩机就位要准确平稳，桩管与桩孔相互对中，施工中桩架不应发生位移或倾斜。用吊锤检查桩管垂直度。调整和检查机械后开始成孔，此时要注意桩位的偏差。在成孔过程中，根据地层软硬情况及时调整。从整个场地来看，土挤密桩成孔采用隔排跳打方式，施工顺序先外排后里排，同排内应间隔跳打，确保挤密效果。其具体施工要求是:a.成孔采用柴油锤锤击，沉管法成孔。桩机安装就位后，使其平整稳固，然后吊起桩管，对准桩位，并在桩管与桩锤间垫好缓冲材料，缓缓放下，使桩管、桩尖、桩锤于同一锤线上，借锤击力及桩管自重，将桩管压入土中。b.桩尖开始入土时，先低锤轻击(或低提重打)，待沉入土中1 m～2 m各方面正常后，再用预定的速度、落距、锤击沉管至设计深度。c.夯击沉管时，当桩的倾斜度超过1.5%，应拔管填孔重打，若出现桩孔斜移，桩靴损坏等情况，应及时回填挤密重打，每次成孔拔管后应及时检查桩尖。d.用柴油锤沉桩至设计深度后，应立即关闭油门，及时匀速(不大于1 m/min，软弱层及软硬交界处0.8 m/min)拔管，有困难时可采用旋活桩管后起拔，拔出桩管后立即测量桩孔直径和深度。桩孔直径允许偏差不超过设计值－20 mm，桩长允许偏差+0.5 m。e.成孔后要及时对桩孔进行检查验收。检查的内容有:桩径、孔深、垂直度、有无缩径、塌孔、回淤等现象。如遇塌孔或缩径现象，则采用回填灰土复打处理。回填复打可进行数次，若经多次回填复打无效时，可会同监理方、设计方、甲方商讨采取其他可行性方法进行处理。

3)夯填成桩。a.施工顺序:清底夯→灰土拌制→虚填→夯击→成桩。b.清底夯:安装好夯填机，调整和检查好机械夯打，填灰土夯填前，应先对桩孔清底夯实，使拔锤过程中的回落得到充分夯实，夯击次数一般不小于6，直到听到清脆声为止，孔内的回落厚度应小于300 mm。要严格按试验所确定的参数进行夯填，下料速度和锤击次数要相匹配，确保压实系数不小于0.96;灰土拌合均匀，颜色一致，严格控制好含水量;落距要经常检查，确保落距在1 000 m～2 000 m之间，夯锤直径应比桩孔直径小 90 mm～120 mm;随机技术员应对夯填的每个孔进行含水量的检查，对含水量较高或较低的土拒绝使用;由专人负责填料，必须做到均匀下料，均匀夯击，每次填料虚土厚度不大于30 cm，应避免回填过快，夯击次数不够。随机抽样检查，抽样检查的数量应不小于桩孔数的2%，每台班至少抽查一根。取样后应及时送试验室检验，测定其压实系数;对不合格桩要求现场立即处理，用洛阳铲全部把桩土掏出或用夯扩机在桩体上重新夯扩成孔，重新夯填，以确保每根桩的成桩质量。c.封桩:灰土夯填到设计标高后，即用素土夯填到自然地面。d.填写好成孔记录和夯填记录，特别是成孔锤击和夯填夯击数、灰土填入量等记录。

4 质量标准

4.1 主控项目

灰土挤密桩的桩数、排列尺寸、孔径、深度、填料质量及配合比，必须符合设计要求或施工规范的规定。

4.2 一般项目

1)施工前应对土及灰土的质量、桩孔放样位置等做检查。

2)施工中应对桩孔直径、桩孔深度、夯击次数、填料的含水量等做检查。

3)施工结束后，应检查成桩的质量及地基承载力。

4)土和灰土挤密桩地基质量检验标准应符合表1规定。

表1 灰土挤密桩工程质量检验标准

4.3 特殊工艺关键控制点控制

特殊工艺关键控制点控制见表2。

表2 特殊工艺关键控制点控制

5 技术质量保证措施

1)严格执行各种技术规范与标准。2)项目经理在施工前组织相关人员进行图纸会审，并作相关记录。3)施工前，项目部技术负责人要对施工班组进行技术交底。4)施工所用全站仪、水准仪和塔尺等必须经计量检验部门检验合格。5)要对进入施工现场的材料进行严格检查，不合格的材料不能施工。6)对施工过程中的关键过程要严格执行“三检制”，并做好记录。7)严格按照施工图进行桩位放样，请相关单位进行复核，并设控制网进行桩位放样控制，保证桩位误差小于2 cm。8)成孔前对每一桩位要进行复检。9)严格控制工序质量，经监理检验符合要求才能进行下道工序施工。10)要认真及时地做好施工原始记录(打桩记录、隐蔽记录)，保证记录的准确性、真实性。11)特种作业人员必须要持证上岗。12)施工过程中认真的接受各级检查，要积极主动配合建设单位、监理等搞好工程质量工作。13)及时提交合格的工程质保资料。