橋頭路基濕陷性黃土處理方法

張 勇

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西晉中 030600)

本工程屬于山西省天黎高速公路天鎮(zhèn)至大同段，位于大同市陽高縣境內(nèi)。該結(jié)構(gòu)設(shè)置在橋頭兩端濕陷性黃土路基各10 m范圍內(nèi)。樁孔直徑40 cm，呈正三角形布置，孔中心距1 m。

1 工程概況

天大高速公路路基工程第十一合同段K83+970處高墻框大橋橋頭路基濕陷性黃土處理設(shè)計(jì)方案采用灰土擠密樁，處理長度橋頭兩端各10 m，樁體材料為6%石灰土，設(shè)計(jì)樁徑為400 mm，樁距1 000 mm，呈正三角形布置，樁長6 m+0.5 m，樁孔填料的壓實(shí)系數(shù)不小于0.97，樁間土平均擠密系數(shù)不小于0.93。數(shù)量根據(jù)設(shè)計(jì)處理寬度及樁間距計(jì)算確定，共計(jì)8 814根。

2 加固原理

灰土擠密樁采用擠密或夯實(shí)成孔的施工工藝成孔，使基礎(chǔ)底面形成若干個(gè)樁孔，然后用灰土填孔并分層夯實(shí)的方法來完成，使樁周土體密度增大，使土體壓密固結(jié)，提高地基土的承載力來滿足設(shè)計(jì)要求，為保證施工質(zhì)量，成孔與夯實(shí)成樁要同步進(jìn)行。

3 施工工藝

3.1 樁位放樣

1)基槽開挖后根據(jù)設(shè)計(jì)樁位布置圖放出各定位控制點(diǎn)，引出定位軸線，設(shè)置樁位控制樁，然后再根據(jù)控制樁與各樁位間的關(guān)系，定出樁位，用φ16的鋼釬打入2 cm深孔內(nèi)以作標(biāo)記。

2)樁位布置完畢后先自檢，自檢合格后報(bào)監(jiān)理工程師抽檢，抽檢合格后即可進(jìn)行下道工序。

3.2 成孔

1)成孔采用擠密或夯實(shí)成孔的施工工藝，在樁機(jī)就位后首先要進(jìn)行水平和垂直度調(diào)整，鉆頭中心對準(zhǔn)樁位，在樁管外壁做出進(jìn)尺標(biāo)記，成孔過程要規(guī)范，成孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后，檢驗(yàn)合格即可進(jìn)行下一個(gè)樁孔的成孔。

2)成孔完畢后要對孔徑、孔深、樁孔垂直度等進(jìn)行自檢，合格以后報(bào)監(jiān)理工程師抽檢，待抽檢合格后，方可進(jìn)行成樁。

3.3 混合料配制

1)備土:根據(jù)要求現(xiàn)場填樁采用素黃土或塑性指數(shù)大于4的粉土，根據(jù)土質(zhì)情況，若需要過篩，應(yīng)過25 mm×25 mm篩子。將篩好后的土料集中堆放以便于混合料的制備。

2)白灰:使用生石灰消解3 d～4 d后過篩的熟石灰粉，粒徑不得大于5 mm。石灰質(zhì)量不低于Ⅲ級，活性Ca+MgO含量(按干重計(jì))不小于50%。

3)對篩制好的石灰和土進(jìn)行原材料和土工試驗(yàn)，并進(jìn)行拌合，即白灰∶土料=6∶100。通過擊實(shí)試驗(yàn)確定石灰土的最大干密度為 1.78 g/cm3，最佳含水量為 14.8%。

4)石灰土拌制根據(jù)回填要求隨拌隨用，灰土必須拌和均勻，顏色一致，要及時(shí)填入樁孔，不宜隔日使用。

3.4 成樁

工藝流程:填料→夯實(shí)→填料→夯實(shí)→檢測。

1)該工序采用機(jī)械卷揚(yáng)夯實(shí)機(jī)，夯錘為平錘，錘的直徑不小于250 mm，錘重不小于30 kN，落距不小于500 mm。

2)夯機(jī)就位后，要安裝支墊穩(wěn)固并保持機(jī)身水平，檢查孔內(nèi)有無雜物及孔深是否滿足設(shè)計(jì)要求，如孔深不符合要求或孔內(nèi)有雜物或遇到孔內(nèi)縮徑、塌孔等現(xiàn)象必須進(jìn)行處理，合格后使夯錘中心對準(zhǔn)孔中心。夯擊5擊后，再按照1填(料)2夯(擊)的施工方法連續(xù)施工，直至樁頂。成樁過程嚴(yán)格根據(jù)試樁結(jié)果(每次投料厚度約50 cm，每次夯擊次數(shù)為6擊)進(jìn)行控制，嚴(yán)禁突擊填料。成樁長度滿足設(shè)計(jì)要求后，夯實(shí)機(jī)方可移位。

3.5 樁體檢測

為準(zhǔn)確控制成樁質(zhì)量，待成樁至設(shè)計(jì)樁長后，試驗(yàn)人員根據(jù)由試驗(yàn)室提供的6%灰土擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)(最大干密度1.78 g/cm3;最佳含水量14.8%)及樁間土的擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)(最大干密度1.92 g/cm3;最佳含水量12.1%)，采用灌砂的方法檢測樁身及樁間土的密實(shí)度。

樁體及樁間土密實(shí)度檢測結(jié)果見表1。檢測結(jié)果表明該方案完全能夠滿足設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求。

表1 樁體及樁間土密實(shí)度檢測結(jié)果

4 質(zhì)量控制指標(biāo)

質(zhì)量控制指標(biāo)見表2。

5 施工注意事項(xiàng)

1)在開始大面積施工之前，首先要進(jìn)行試樁，以確定各種施工控制參數(shù)(分層填料厚度、夯擊次數(shù)、夯實(shí)的干密度及打樁次序)，同時(shí)要嚴(yán)格控制操作工藝，確保灰土在初凝時(shí)間內(nèi)完成拌和和回填，為了避免夯打造成縮徑堵塞，對已成好的孔要及時(shí)回填夯實(shí)，不得長時(shí)間空孔放置。應(yīng)打一孔，填一孔，或隔幾個(gè)樁位跳打夯實(shí)。

表2 質(zhì)量控制指標(biāo)

2)在成樁過程中，要對混合料含水量進(jìn)行測定，灰土含水量盡量接近其最佳值，當(dāng)含水量超過其最優(yōu)值±3%時(shí)，可晾曬或?yàn)⑺疂駶?，?yán)禁使用被水浸濕、被水泡過的灰土。

6 結(jié)語

濕陷性黃土灰土擠密樁地基處理工程，從土料的制備，混合料的配制、拌和、成孔、夯實(shí)、填料等各工序之間都環(huán)環(huán)相扣，每道工序的質(zhì)量好壞都關(guān)系到下一道工序甚至于整個(gè)工程的工程質(zhì)量。在本項(xiàng)目工程中，項(xiàng)目部將混合料含水量、配合比、拌和次數(shù)及混合料回填(填料厚度、夯擊次數(shù))列為重要質(zhì)量控制點(diǎn)，配備專職質(zhì)檢人員進(jìn)行樁體的質(zhì)量控制工作。

［1］JGJ 79-2002，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］GB 50202-2002，建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］.