土建工程碎石樁復(fù)合地基施工技術(shù)的應(yīng)用研討

王文娟

(山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽泉 045008)

1 某房屋建筑土建工程地基施工背景概況

某框架剪力墻結(jié)構(gòu)的房屋建筑土建工程，共32 層，其基礎(chǔ)應(yīng)用后壓漿鉆孔灌注樁，基坑的長度、寬度、深度分別為70 m，32.5 m，10 m?；A(chǔ)的支護(hù)結(jié)構(gòu)分為三個部分:首先借助支撐排樁支護(hù)，每根支護(hù)樁之間平均距離為18 cm，有效樁頂在地表下1.9 m;其次利用長18 m、直徑0.8 m 的鉆孔灌注樁擋土;最后在基礎(chǔ)外圍北、東、西三面，由長15 m 的內(nèi)排樁和長9 m 的外排樁，構(gòu)成雙排深層攪拌樁止水帷幕。至于南面，由于受到工作面面積的限制，利用樁長18 m 的高壓旋噴樁進(jìn)行鉆孔灌注樁樁縫的封堵。在地基施工前，對現(xiàn)場的地質(zhì)條件展開縝密勘察，從上往下的地質(zhì)情況如下:①人工填土層，以粘性雜填土為主，其中夾雜了少量的生活垃圾和磚塊，呈濕潤～松散不均勻狀，平均層厚2.9 m。②全新統(tǒng)上組河床～河漫灘相沉積層，以黃褐色的粉質(zhì)粘土和粉土為主，其中粉質(zhì)粘土呈飽和～可塑均勻狀態(tài)，平均厚度為2.3 m，而粉土呈飽和～稍密均勻狀，平均厚度1.25 m，埋深在3 m～5 m 范圍內(nèi)，標(biāo)貫擊數(shù)8 擊～17 擊。③全新統(tǒng)中組淺海相沉積層，以灰色粉土和粉質(zhì)粘土為主，其中粉土呈飽和、稍密、中密狀，平均厚度365 m，埋深在5 m～11 m 范圍內(nèi)，標(biāo)貫擊數(shù)5 擊～21 擊，而粉質(zhì)粘土呈飽和、軟塑狀態(tài)，平均厚度4.8 m。④上更新統(tǒng)五組河床～河漫灘相沉積層，以灰白粉質(zhì)粘土和黃褐色粉砂為主，兩者均呈飽和～可塑狀，其中粉砂平均厚度2.05 m。據(jù)筆者在其他房屋建筑土建工程中對振動沉管擠密碎石樁加固方法的應(yīng)用效果分析，這種加固方法能夠有效消除地基液化沉陷現(xiàn)象，加固后的地基承載力至少可達(dá)到160 kPa，因此針對存在液化現(xiàn)象的本工程地基加固處理，在技術(shù)層面上可予以優(yōu)選，另外這種加固方法綠色環(huán)保、施工效率高、造價不高，在本工程應(yīng)用的可行性較高。

2 案例房屋建筑土建工程碎石樁復(fù)合地基施工技術(shù)應(yīng)用

在本工程中采用碎石樁復(fù)合地基施工技術(shù)，布樁依據(jù)為《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，處理寬度、深度分別在基礎(chǔ)寬度1/5 和基礎(chǔ)底面處理深度1/2 以上，并在輪廓線外圍，按照正三角形滿堂紅方式布置保護(hù)樁，布置數(shù)量為3 排。

2.1 施工參數(shù)與要求

勘察資料顯示:鉆孔砂土處于飽和狀態(tài)，并有震動液化跡象，而樁基底部需穿越粉質(zhì)粘土層。因此在設(shè)計樁基時，控制好穿越粉質(zhì)粘土層時液化點(diǎn)的深度，筆者認(rèn)為:本建筑樁基應(yīng)以正三角形方式布置，樁徑以500 mm 為宜，樁基平均長度控制在6 m，樁與樁之間距離1.4 m。按照這種方式布置樁基，可保證樁基承載力達(dá)到480 kPa，并滿足0.116 面積置換率的要求。由于本次選用的樁基模式為碎石樁復(fù)合地基，期間需借助振動沉管進(jìn)行擠密施工，以此消除液化問題的影響，而工程選用的碎石，平均粒徑20 mm，且含泥量在5%以內(nèi)，屬于新鮮碎石。在這種條件下施工，每段碎石樁單位長度適宜調(diào)整在1 m～1.5 m 之間，同時以單位長度為基準(zhǔn)，設(shè)置相應(yīng)的密度，筆者認(rèn)為以0.5 m～1 m 為宜。另外，樁位、樁垂直度的偏差，分別控制在0.3 倍套管外徑和1.0%以內(nèi)，按照該標(biāo)準(zhǔn)鋪設(shè)碎石褥墊層，平均厚度30 cm，以小于0.9 的夯填度進(jìn)行分層夯實(shí)。

2.2 施工準(zhǔn)備

圍繞以上參數(shù)進(jìn)行施工準(zhǔn)備工作，分為七點(diǎn):1)編寫開工報告和繪制樁位布置圖紙，由監(jiān)理單位進(jìn)行審批，在確認(rèn)通過后，才能夠進(jìn)行施工;2)進(jìn)行場地的清理，將場內(nèi)的障礙物和垃圾清除干凈，檢驗(yàn)是否有架空電線等的影響;3)測量放線，并測定地面的高程和計算樁基長度等;4)布置樁基，控制好樁基的間距，以及與構(gòu)造物基礎(chǔ)輪廓線的平行度;5)施工機(jī)械的檢查，本工程配備了打樁機(jī)、發(fā)電機(jī)、小推車;6)材料的準(zhǔn)備進(jìn)場，所選用的碎石含泥量在5%以內(nèi)，級配在2 cm～4 cm 之間，最大粒徑為4 cm;7)統(tǒng)一編號樁機(jī)，按照相關(guān)的技術(shù)參數(shù)和規(guī)范要求，保證機(jī)械操作的規(guī)范化。

2.3 施工工藝

工程開始后，借助DZ-60 型的打樁機(jī)開始施工，其工藝要點(diǎn)，分別從成樁步驟、技術(shù)措施、改進(jìn)措施幾個方面研討:

1)成樁步驟。在樁機(jī)就位后，調(diào)整樁管和樁尖的位置，然后按照設(shè)計的深度，借助振動錘施打樁管，在達(dá)到設(shè)計深度時，往管道加入配置好的石料，再以1 m～2 m 的高度提升樁管，將管內(nèi)滯留的石料帶入孔底。當(dāng)樁管再次降落，就能夠以振動和擠壓的共同作用，起到密實(shí)碎石的效果。按照這種方式重復(fù)上下樁管，直至碎石填充滿，就可以完成碎石樁。

2)技術(shù)措施。在施工過程中，測量、校核、定位等，都要按照施工圖紙中的樁位布置情況進(jìn)行，筆者認(rèn)為有必要在施工之前，認(rèn)真檢驗(yàn)所使用的石料是否符合要求，同時調(diào)整好樁基的垂直偏差和水平偏差。至于填料施工，盡量控制好石料的數(shù)量，要確保碎石樁的整體密實(shí)度達(dá)標(biāo)，如果在施工期間有特殊地質(zhì)干擾，則需要以連續(xù)沉樁的方式，合龍樁尖活瓣，保證樁尖位置的準(zhǔn)確，然后同時振動和加壓沉管，使得沉管效率得以有效提升。另外，在沉管振動時，沉管時間和深度的控制，同樣是關(guān)鍵的技術(shù)措施。本工程在施工時，筆者發(fā)現(xiàn)有斷樁跡象，經(jīng)檢查，主要是因?yàn)榭卓谀嗤恋牡袈?，影響了成樁的質(zhì)量。針對該問題，筆者建議以均勻的速度提升樁管和反插，在挖除樁管時，要將全部泥土帶出，同時密切關(guān)注土層的變化情況。無論是投料量，還是沉管速度，只要有異常情況，都要馬上停止施工，由監(jiān)理單位和施工單位共同處理。譬如本工程在遇到硬土層時，無法進(jìn)行沉管，經(jīng)反復(fù)確認(rèn)硬土層的厚度后，再按照0.224 m3/m 的量灌注碎石和補(bǔ)樁，直至沉管穩(wěn)定。

3)技術(shù)改進(jìn)。在本次施工時，拔管、反插和留振技術(shù)，需要進(jìn)行如下改進(jìn):首先是拔管，速度既不能太快，也不能太慢，太快容易造成振密程度不夠，太慢則會引起縮徑，適合控制在0.81 m/min 左右;其次是反插，每次反插，前后的深度差值不能大于1 m，且在下料后，要控制好反插次數(shù);最后是留振，在拔管之前完成，大約上拔樁管0.5 m 后，保持1 min 左右的留振時間，在完成反插后，至少需要留振10 s。

3 結(jié)語

針對存在液化現(xiàn)象，案例工程地基加固處理，在技術(shù)層面上優(yōu)選碎石樁復(fù)合地基，這種加固方法綠色環(huán)保、施工效率高、造價不高，在本工程應(yīng)用的可行性較高。這種地基施工方法，以《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》為施工技術(shù)，在布置施工技術(shù)參數(shù)和做好施工準(zhǔn)備工作后，借助DZ-60 型的打樁機(jī)按部就班施工。文章通過研究，基本明確了碎石樁復(fù)合地基在案例工程的應(yīng)用方法，但考慮不同土建工程樁基施工要求和條件的差異性，以上方法在其他工程中應(yīng)用時，需結(jié)合實(shí)際工程的情況，予以靈活地參考借鑒。

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