機(jī)械成孔灰土擠密樁施工質(zhì)量控制

張修超

摘要：灰土擠密樁使樁周土體密度增大，降低土體原始孔隙比，使土體壓密固結(jié)，提高地基土的承載力，因其隱蔽于地下且在整個(gè)建筑中的重要作用，施工中應(yīng)嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，確保建筑整體的安全性。

關(guān)鍵詞：灰土擠密樁地基處理中的應(yīng)用質(zhì)量控制

0 引言

灰土擠密樁施工設(shè)備簡(jiǎn)單，工程造價(jià)低，相當(dāng)于一般灌注樁、預(yù)制樁基礎(chǔ)造價(jià)的50％左右?？梢詮浹a(bǔ)其它樁斷樁、離析等樁身質(zhì)量問(wèn)題，被廣泛應(yīng)用于我國(guó)華北、豫西等地區(qū)濕陷性黃土的地基處理。

該類型樁的質(zhì)量受到成樁工藝、機(jī)械設(shè)備、施工隊(duì)伍素質(zhì)等影響，施工質(zhì)量控制的難度較大，特別是用于高聳建筑物濕陷性地基的處理，因其隱蔽于地下，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，將嚴(yán)重影響工程安全，且不易補(bǔ)救。由此可見(jiàn)，灰土樁加固濕陷性地基的施工質(zhì)量控制顯得尤為重要。本文章，結(jié)合豫西某地區(qū)某電廠70m高冷卻塔工程的施工監(jiān)理，談?wù)劵彝翑D密樁的施工質(zhì)量控制：

1 工程概況

1.1 該工程位于洛陽(yáng)市吉利區(qū)洛陽(yáng)石化總廠廠區(qū)內(nèi)，本場(chǎng)地屬非自重濕陷性黃土場(chǎng)地，地基濕陷等級(jí)為Ⅱ級(jí)(中等)，上部4層均具濕陷性，最大濕陷性黃土分布深度12.1m。該地基土非飽和的欠壓密土，具有較大的孔隙率和較小的干密度，在自重力和附加力作用下受水浸濕后結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著下沉。

1.2 灰土擠密樁樁端位于4層黃土狀粉土夾粉質(zhì)粘土，屬中壓縮性土層，厚度7.50 ～7.90m，埋深為11.40～12.90m。

1.3 該工程設(shè)計(jì)樁徑為400mm，有效樁長(zhǎng)為10.0m，采用正三角形布樁，其設(shè)計(jì)要求如下：①樁身土料采用就地挖出的粘性土，現(xiàn)場(chǎng)過(guò)篩顆粒不應(yīng)大于15mm，并對(duì)土料中的有機(jī)雜質(zhì)和耕植土進(jìn)行清除。②樁身石灰采用Ⅲ級(jí)以上的新鮮塊灰，適用前1-2天消解并采用孔徑小于5mm的篩子還篩，將未熟化的生石灰塊清除掉，以保證其顆?！?mm。③樁身所用材料的灰土體積比為3：7。④復(fù)合地基承載力要求達(dá)到設(shè)計(jì)值F≥230kpa。⑤施工操作質(zhì)量檢驗(yàn)嚴(yán)格執(zhí)行《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》。⑥施工順序?yàn)楦襞鸥粜校g隔1～2孔跳打，成孔后立即回填。

2 灰土擠密樁的主要施工質(zhì)量問(wèn)題及原因分析

2.1 單樁或復(fù)合地基承載力低于設(shè)計(jì)要求。主要表現(xiàn)為：灰土擠密樁的質(zhì)量低劣，樁的灰摻量不足，樁的均勻性、整體性差，樁身夾有樹(shù)根、有機(jī)雜物等?；液屯翛](méi)有拌合均勻，呈隔層狀，樁長(zhǎng)不夠等。造成以上問(wèn)題的原因如下：①?zèng)]有做工藝試樁，施工參數(shù)或灰土不符合設(shè)計(jì)要求。如：一次填入灰土量過(guò)大、夯實(shí)次數(shù)、夯機(jī)提升高度不夠、落錘高度、錘擊數(shù)未按規(guī)定施工。②未按規(guī)定工藝進(jìn)行施工，把重復(fù)拌合的工藝省去，或在拌合過(guò)程中對(duì)樁體材料未進(jìn)行過(guò)篩，拌合次數(shù)不夠，灰和土沒(méi)有充分融合等。

2.2 樁孔垂直度差，樁體擠密效果差，造成原因如下：①樁機(jī)安裝不平整穩(wěn)固、樁錘重心與樁孔中點(diǎn)不在同一垂線上，未遵守成孔擠密的順序， 即先外排后里排，同排內(nèi)間隔1～2孔，施工中震動(dòng)擠壓造成縮孔或塌孔，影響垂直度。②地基土的含水量未達(dá)到最佳含水量，樁孔回填料與計(jì)量不相符，夯錘重量不符合要求，夯擊次數(shù)不夠影響樁體機(jī)密效果。

3 施工前的質(zhì)量控制

3.1 嚴(yán)格要求施工單位根據(jù)設(shè)計(jì)要求做工藝試樁，根據(jù)工藝試樁，掌握機(jī)械設(shè)備的狀況，并經(jīng)設(shè)計(jì)、業(yè)主、監(jiān)理同意確定了如下的施工工藝和施工參數(shù)： ①根據(jù)灰土樁施工工藝《孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法》施工，即用機(jī)械洛陽(yáng)鏟搗土成孔，選用的灰土應(yīng)過(guò)篩，粒徑不大于15mm，有機(jī)質(zhì)含量不大，用作灰土的熟石灰也應(yīng)過(guò)篩，粒徑不大于5mm，并不得夾有未熟化的生石灰塊和含有過(guò)多的水分。采用3：7(石灰：土)進(jìn)行攪拌，直到均勻。②樁孔內(nèi)的填料逐層以量斗計(jì)量向孔內(nèi)下料，逐層夯實(shí)，每次回填厚度350～400mm，落錘選用1.8T炮彈試重錘，落錘高度不小于2m，每層落錘次數(shù)8～12下。③孔底在填料前夯實(shí)3～4錘，搗孔直徑400mm，成樁后樁體直徑550 mm。④樁孔中心距為1m，孔位呈正三角形布置。⑤15m樁總成樁時(shí)間控制在35～45。

3.2 嚴(yán)格開(kāi)工報(bào)告的審批手續(xù)，開(kāi)工前應(yīng)做好如下工作：①檢查施工單位的場(chǎng)地平整情況，并對(duì)樁位標(biāo)高及樁機(jī)定位情況進(jìn)行復(fù)測(cè)，確保樁位偏差不超過(guò)160mm。②樁機(jī)就位后，檢查樁機(jī)下地表土的情況，防止地表土過(guò)軟，樁機(jī)失穩(wěn)傾斜，確保樁身垂直度不超過(guò)1.5％。③檢查填料的灰土比，夯填量，夯實(shí)次數(shù)，單樁夯填時(shí)間，施工工藝等技術(shù)參數(shù)，掛牌上機(jī)情況。

4施工中的質(zhì)量控制

4.1由于灰土擠密樁在施工過(guò)程中要嚴(yán)格按施工工藝、施工參數(shù)施工，這對(duì)施工單位的工程技術(shù)人員、操作人員的技術(shù)水平、工作責(zé)任心有很高的要求。監(jiān)理人員堅(jiān)持24小時(shí)全過(guò)程跟蹤監(jiān)理。

4.2抓施工單位的自檢、自控，抓每臺(tái)樁機(jī)的交換班記錄，每樁機(jī)設(shè)專職記錄員詳細(xì)記錄每根樁的施工過(guò)程，不得弄虛作假，確保原始記錄的真實(shí)，監(jiān)理人員每臺(tái)班每樁機(jī)隨機(jī)記錄每根樁的打樁記錄。

4.3監(jiān)理人員在施工過(guò)程中，重點(diǎn)控制關(guān)鍵工序的施工質(zhì)量。①隨時(shí)抽檢灰土樁的成孔深度，填料的灰土體積比例，使灰土比為3：7。在夯填過(guò)程中要求分層夯填、計(jì)量送料，確保樁體的擠密性和樁身的密實(shí)性。②控制每根樁每層夯實(shí)的次數(shù)和時(shí)間，確保樁身的灰土摻量及樁身的整體性和均勻性。監(jiān)理人員在監(jiān)理過(guò)程中，可通過(guò)控制成樁時(shí)間、限定每臺(tái)樁機(jī)每臺(tái)班的產(chǎn)量使施工隊(duì)保證成樁時(shí)間，最終保證成樁質(zhì)量。

5施工后的質(zhì)量控制

5.1對(duì)所有已完灰土樁的施工記錄進(jìn)行匯總分析，對(duì)質(zhì)量有疑問(wèn)的樁做為檢查的重點(diǎn)。

5.2基坑開(kāi)挖過(guò)程中，用機(jī)械開(kāi)挖樁頂標(biāo)高以上0.5m要求用人工開(kāi)挖，以保護(hù)樁頭質(zhì)量不被破壞。

5.3通過(guò)對(duì)灰土擠密樁抽取6根樁進(jìn)行復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)，最大荷載量為450mpa，最大沉降量均未超過(guò)7.59mm，在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中未見(jiàn)異常情況且極限荷載未出現(xiàn)，按相對(duì)值確定的承載力特征值大于最大加荷量的一半。經(jīng)處理后灰土擠密樁均滿足設(shè)計(jì)要求，地基承載力特征值frpa≥230kpa。

6 幾點(diǎn)體會(huì)和建議

6.1 灰土擠密樁的設(shè)計(jì)人員雖然根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，提出了設(shè)計(jì)要求和參數(shù)，但因施工地質(zhì)條件可能與地質(zhì)報(bào)告有出入，施工機(jī)械設(shè)備不盡相同，正式施工前，工藝試樁是必不可少的保證質(zhì)量措施。

6.2 監(jiān)理工程師參加施工技術(shù)交底，進(jìn)行監(jiān)理工作交底，以便了解施工單位對(duì)設(shè)計(jì)要求、施工工藝、施工參數(shù)理解和掌握的程度，溝通與施工隊(duì)之間的關(guān)系，便于監(jiān)理工作的開(kāi)展，施工前監(jiān)理工程師督促施工單位建立三級(jí)質(zhì)保體系，有助于施工單位對(duì)工程質(zhì)量的自檢、自控。

6.3 灰土擠密樁的施工質(zhì)量，由于具有隱蔽性，為此，監(jiān)理工程師在堅(jiān)持24小時(shí)跟蹤旁站監(jiān)理的同時(shí)，更要注重抓分層填實(shí)厚度，夯擊次數(shù)，夯實(shí)后密度以及樁心距，樁徑大小等關(guān)鍵工序。其中根據(jù)單樁成樁時(shí)間限定每臺(tái)樁機(jī)的臺(tái)班產(chǎn)量不失為一種好方法。

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