素土擠密樁在陜西長(zhǎng)武二甲醚氣化裝置工程地基中的應(yīng)用

李軍

中國(guó)化學(xué)工程第三建設(shè)有限公司 建筑三公司，安徽 淮南 232001

1 工程概況

1.1 概況

陜西煤化工能源有限公司1Mt/a煤基二甲醚項(xiàng)目一期工程氣化（703）采用沉管成孔擠密夯擴(kuò)樁處理地基土濕陷性。本工號(hào)±0相對(duì)于絕對(duì)標(biāo)高1208.30m，樁頂標(biāo)高-3.20m。本工程由華陸工程科技有限責(zé)任公司（化學(xué)工業(yè)部第六設(shè)計(jì)院）設(shè)計(jì)，共設(shè)計(jì)素土擠密樁11209根，成孔直徑400mm，成樁直徑500mm，正三角形布置，樁間距800mm，排距690mm，孔內(nèi)填料為素土，預(yù)計(jì)填料總方量34096m3。

1.2 主要技術(shù)參數(shù)

施工時(shí)先采用沉管成孔直徑400mm，再夯擴(kuò)擠密至500mm，樁體內(nèi)填料壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于0.96。夯擴(kuò)樁應(yīng)進(jìn)入第五層土大于4m，樁長(zhǎng)15.5m。成樁后三孔之間平均擠密系數(shù)不小于0.93。樁施工完工后應(yīng)將上部虛樁挖除并做600mm厚3：7灰土墊層，墊層應(yīng)寬出最外排樁中心600mm，壓實(shí)系數(shù)不小于0.97。地基處理后的復(fù)合地基承載力要求不小于180kPa。

1.3 場(chǎng)地地質(zhì)條件

擬建場(chǎng)地地貌劃分如下：經(jīng)勘探揭示，勘探深度內(nèi)出露地層為黃土狀土(Q4el+al)，上更新統(tǒng)風(fēng)積黃土(Q3eol)，上更新統(tǒng)殘積古土壤(Q3el)，中更新統(tǒng)風(fēng)積黃土(Q2eol)，中更新統(tǒng)殘積古土壤(Q2el)，以時(shí)代成因和工程特性劃分為19層，地層穩(wěn)定規(guī)律?，F(xiàn)自上而下前五層分述如下：

①黃土狀土(Q4el+al)：黃褐色、褐黃色，呈硬塑狀，濕陷性強(qiáng)烈，屬中～高壓縮性土。該層厚度0.3m～2.1m，層底埋深0.3 m～2.1 m，層底標(biāo)高1209.65m～1200.77m。

②黃土(Q3eol)：褐黃色，黃褐色，土質(zhì)均勻，硬塑狀，局部具自重濕陷性，濕陷性強(qiáng)烈，屬中～高壓縮性土。該層厚度1.9m～5.6m，層底埋深3.1～6.6m，層底標(biāo)高1205.59m～1198.17m。

③黃土(Q3eol)：褐黃色，硬～可塑狀，局部具自重濕陷性，中濕陷性，屬中壓縮性土。該層厚度2.5m～4.9m，層底埋深6.2 m～1 1.0 0 m，層底標(biāo)高1193.78m～1202.19m。

④古土壤(Q3el)：棕紅色，呈硬塑狀，具自重濕陷性，濕陷性中等，屬中壓縮性土。該層厚度2.5m～4.1m，層底埋深9.3 m～1 4.1 m，層底標(biāo)高1190.18m～1198.35m。

⑤黃土(Q2eol)：褐黃色，黃褐色，硬塑狀，具自重濕陷性，濕陷性中等，屬中壓縮性土。該層厚度3.9～6.6m，層底埋深1 4.2 m～1 9.8 m，層底標(biāo)高1184.868～1192.85m。該場(chǎng)地屬于自重濕陷性黃土場(chǎng)地，地基土存在濕陷性嚴(yán)重的問(wèn)題。

2 濕陷性地基土的主要處理方法

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，為滿足生產(chǎn)需要，施工場(chǎng)地經(jīng)在進(jìn)行素土擠密樁處理過(guò)后，樁身的壓實(shí)系數(shù)應(yīng)不小于0.96，樁間土平均擠密系數(shù)應(yīng)不小于0.93，才可以滿足消除樁長(zhǎng)范圍內(nèi)樁間土的濕陷性的要求，為此，決定布置3組試驗(yàn)樁來(lái)給設(shè)計(jì)提供選擇依據(jù)，試驗(yàn)樁的直徑定為400mm，樁間距定為800mm，排距定為690mm。

（2）在打試樁的過(guò)程第三遍和第四遍發(fā)現(xiàn)縮孔，經(jīng)設(shè)計(jì)同意使用洛陽(yáng)鏟修孔，試樁完成后，對(duì)3組試樁做了檢測(cè)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果及全面綜合比較滿足設(shè)計(jì)要求，后續(xù)按試樁施工。

3 施工方法

測(cè)量放線采用萊卡TC-402型全站儀，依據(jù)甲方提供場(chǎng)區(qū)坐標(biāo)，將氣化（703）高程、坐標(biāo)點(diǎn)、方位精確定出，并引測(cè)施工區(qū)周?chē)潭ūＷo(hù)。結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙、樁間距布設(shè)樁位，現(xiàn)場(chǎng)整平后實(shí)地布設(shè)。根據(jù)坑內(nèi)樁位數(shù)量大的情況，為了施工操作的方便，以及控制成孔、成樁工作量統(tǒng)計(jì)和資料收集整理的需要，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，決定樁號(hào)分區(qū)域以排作為單位進(jìn)行編列，即自西而東依次分區(qū)為1、2、3……n，順序確定排號(hào)。布樁工作完成后，各排的樁總數(shù)，經(jīng)自檢無(wú)誤后隨同測(cè)量成果表及時(shí)填報(bào)甲方、監(jiān)理審核、復(fù)驗(yàn)，然后進(jìn)行下道工序的作業(yè)。施工使用走管式柴油打樁機(jī)（4t）成孔和電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)夯實(shí)回填土料的方式。工藝流程為先進(jìn)行樁位放線，然后依次進(jìn)行樁點(diǎn)校驗(yàn)、沉管成孔、洛陽(yáng)鏟修孔、孔底夯實(shí)、填土夯實(shí)和成樁的方式。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，素土擠密樁處理地基處理成功與否的關(guān)鍵是工程質(zhì)量，所以對(duì)所有質(zhì)量控制點(diǎn)都必須按照施工質(zhì)量要求嚴(yán)格管理，必須堅(jiān)持所有工序、所有管控制點(diǎn)都合格后才可以進(jìn)行下一道的工序，杜絕產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題。

4 施工質(zhì)量控制要素

4.1 定位放線質(zhì)量控制

使用全站儀測(cè)量各列各行位置，各點(diǎn)使用鋼尺進(jìn)行測(cè)量，然后再用16mm鋼釬打200mm深的插孔，向孔中灌白灰定位樁點(diǎn)。所有軸線樁兩側(cè)分別引出一個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)，使用混凝土固定當(dāng)作復(fù)測(cè)定點(diǎn)及校核的基準(zhǔn)點(diǎn)。現(xiàn)場(chǎng)每隔十排在樁位的外區(qū)域使用木樁作為排距的定位點(diǎn)，并標(biāo)明具體的排號(hào)以便于施工中進(jìn)行檢查。樁位定位作業(yè)完成后要經(jīng)監(jiān)理工程師測(cè)量復(fù)核定位并簽字。

4.2 成孔質(zhì)量控制

成孔分四遍作業(yè)完成，施工時(shí)填完第一遍孔后再進(jìn)行下批成孔的施工，現(xiàn)場(chǎng)操作控制重點(diǎn)為管尖對(duì)準(zhǔn)樁位灰點(diǎn)的中心，入土后采用正常沖程錘擊，一般情況下不宜使用用高沖程過(guò)多以防止引起卡管、坍孔事故。垂直度的控制用吊線錘的方式控制?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)作業(yè)人員對(duì)松繩長(zhǎng)度必須準(zhǔn)確進(jìn)行控制，既要小松、輕松，還要要防止打空錘。才稱(chēng)之為，還要經(jīng)常檢查鋼絲繩的磨損情況、卡扣的松緊程度和轉(zhuǎn)向裝置的靈活程度，防止突然掉錘。導(dǎo)管上要有長(zhǎng)度標(biāo)記，以便于動(dòng)態(tài)觀察和掌握樁孔的深度。每班的成孔量都要對(duì)應(yīng)圖紙樁號(hào)按時(shí)填報(bào)施工各項(xiàng)記錄，上報(bào)項(xiàng)目部做資料，整理統(tǒng)計(jì)。整體打樁順序遵循設(shè)計(jì)、規(guī)范要求，先里后外，隔行跳打。

4.3 成樁和成品保護(hù)

夯填機(jī)就位后要保證平穩(wěn)，夯錘對(duì)中樁孔且保證能夠自由落入孔底，同時(shí)還要校驗(yàn)樁孔深度，確保滿足設(shè)計(jì)要求，每天用烘烤法測(cè)算土的含水率，及時(shí)調(diào)整到接近最優(yōu)含水率?？變?nèi)填料時(shí)安設(shè)專(zhuān)人按照設(shè)計(jì)要求數(shù)量均勻調(diào)料，每次填入量要控制高度不大于0.45m，然后進(jìn)行夯擊，如此交替進(jìn)行。為確保設(shè)計(jì)樁頂部位的樁頭質(zhì)量，每孔須超填夯實(shí)不小于50cm。

素土擠密樁施工過(guò)程控制參數(shù)：樁基施工時(shí)，基坑地面隆起高度控制在15cm內(nèi)；與之相鄰樁的樁頂相對(duì)隆起高度控制在1cm內(nèi)。夯填土工藝要求：土使用現(xiàn)場(chǎng)土，土料有機(jī)含量不大于5%。填料前必須先進(jìn)行空夯，夯實(shí)孔底后方可填料，再進(jìn)行分層夯實(shí)。填料應(yīng)由專(zhuān)人負(fù)責(zé)，保證壓實(shí)密度每3～4臺(tái)要設(shè)一名專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員旁站監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)操作不規(guī)范的情況必須立即糾正。嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)要求抽取回填的土樣并隨時(shí)進(jìn)行檢查以保證回填土質(zhì)量符合要求。如實(shí)填寫(xiě)成孔及回填記錄，保證施工現(xiàn)場(chǎng)記錄的真實(shí)性及準(zhǔn)確性，并做好每根樁的實(shí)際填料量記錄。將夯錘對(duì)準(zhǔn)樁基中心，機(jī)身要支穩(wěn)，落距要準(zhǔn)確，擊數(shù)必須按要求打夠，充分發(fā)揮重錘的沖砸擠壓作用。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)工藝參數(shù)進(jìn)行施工，控制好填料量，確保樁體的均勻性、密實(shí)性，以達(dá)到經(jīng)夯擴(kuò)擠密后的地基滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)定位標(biāo)準(zhǔn)樁、軸線引樁、標(biāo)準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)、樁點(diǎn)等，樁基施工時(shí)不得碰撞。施工過(guò)程中，做好詳細(xì)的施工記錄，避免在同一樁點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)施工，對(duì)已施工過(guò)的樁造成破壞，同時(shí)也可防止漏樁。

5 結(jié)語(yǔ)

素土擠密樁對(duì)于治理濕陷性黃土具有可以有效提高地基承載力、工程費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，在施工中得到了廣泛應(yīng)用，陜西長(zhǎng)武二甲醚一期擠密樁工程施工成功處理了地基基礎(chǔ)4萬(wàn)m2，取得了滿意的效果，保證了施工的正常進(jìn)行。