素土擠密樁施工

郭 林 山

(忻州市供氣供熱管理處，山西 忻州 034000)

素土擠密樁施工

郭 林 山

(忻州市供氣供熱管理處，山西 忻州 034000)

介紹了素土擠密樁施工前土場(chǎng)選擇的方法，從施工設(shè)備選型、測(cè)量放線(xiàn)、成孔、成樁等方面，闡述了素土擠密樁的施工技術(shù)，并提出了成樁檢測(cè)試驗(yàn)方案，旨在提高樁基的承載力。

素土擠密樁，地基，打樁機(jī)，成樁檢測(cè)

0 引言

忻州市某公用設(shè)施建設(shè)工程，位于忻州市頓村西頓奇路南側(cè)，該段地形條件為頓奇路山坡地段，原始地形高低不平，內(nèi)有溝槽，且地面空曠，近距離沒(méi)有建筑設(shè)施，土質(zhì)基礎(chǔ)為臥伏層濕陷性黃土。土層結(jié)構(gòu)為粉土層；黃土狀粉土、褐黃色土層，承載力特征值120 kPa；濕陷性黃土層厚度(0.3～7.8)m，該土層為主要地基處理層。

為滿(mǎn)足地面構(gòu)建物沉陷變形要求，清除濕陷變形隱患，提高地基承載力。根據(jù)地質(zhì)條件，采用素土擠密樁工藝進(jìn)行地基處理。設(shè)計(jì)素土擠密樁孔徑為400 mm，有效樁長(zhǎng)9.0 m，樁間距1.0 m，呈梅花形布置。樁頂覆土設(shè)計(jì)為50 cm的3∶7灰土。素土壓實(shí)系數(shù)為0.96，復(fù)合地基承載力特征值不小于150 kPa。素土擠密樁是工程施工中常用的基礎(chǔ)處理方案，但由于工程所處原始地形地貌不盡相同，施工的工藝流程也有很大的區(qū)別。對(duì)于地形高低不平，且四周空曠的地基處理，施工流程主要是在對(duì)原始地形地貌復(fù)核，控制基礎(chǔ)土方工程量的基礎(chǔ)上，按照清理表層雜物，整平壓實(shí)，確定基準(zhǔn)線(xiàn)、基準(zhǔn)點(diǎn)位置，布樁測(cè)控、確定樁位并編號(hào)，計(jì)算設(shè)計(jì)樁位樁頂高程、樁底高程，打樁機(jī)安裝就位、成孔、成孔驗(yàn)收、土料入孔、夯實(shí)成樁，檢測(cè)試驗(yàn)。

根據(jù)工程施工方案，合理安排工程施工程序，確保工程施工質(zhì)量。本文主要以土料場(chǎng)選定，擠密樁施工、樁基檢測(cè)試驗(yàn)三方面進(jìn)行論述。

1 施工前土場(chǎng)選定

素土擠密樁是采用沉管沖擊或爆擴(kuò)等方法在地基中擠土成孔，然后再向成孔內(nèi)注入素土并夯實(shí)成樁。擠密樁在成孔的過(guò)程中，是通過(guò)橫向擠壓力向周?chē)鷶D壓，使臨樁之間的土體受到擠壓，使樁間土層密實(shí)，從而使土層密度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，然后將備好的土料分層回填孔內(nèi)，并分層壓實(shí)，逐層壓實(shí)至成樁標(biāo)高。成樁標(biāo)高要高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高不少于0.5 m厚的土層。因此素土擠密樁施工的重要因素之一是土料場(chǎng)的選定。

素土擠密樁宜采用粘性土及塑性指數(shù)大于4的粉土，不得使用耕植土，且土料的有機(jī)質(zhì)含量不大于5%，土料顆粒選用小于15 mm的土質(zhì)。且通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)，取得該土料的最大干密度、最優(yōu)含水量等相關(guān)參數(shù)，從而有效控制土料的質(zhì)量。

該工程在選擇土料場(chǎng)時(shí)，土場(chǎng)內(nèi)為自然雜土層，表層土含有大量有機(jī)物，且土料含水量遠(yuǎn)低于該土料的最優(yōu)含水量。因此在選定位置后，首先對(duì)土料場(chǎng)進(jìn)行清表，預(yù)測(cè)取土料場(chǎng)土方量能夠最大限度地滿(mǎn)足施工要求。嚴(yán)格控制土料場(chǎng)開(kāi)挖邊坡，及開(kāi)挖深度，并對(duì)土料場(chǎng)注水，提高土料含水量。并在開(kāi)挖土料過(guò)程中，隨時(shí)掌握土料含水量。如土體含水量超過(guò)最優(yōu)含水量，則將土料翻曬后，進(jìn)入運(yùn)料倉(cāng)，若土體含水量不足時(shí)，可在取料的前一天灑水濕潤(rùn),使土料含水量滿(mǎn)足施工要求。

當(dāng)土料的含水量，超過(guò)或接近飽和含水量時(shí)，壓實(shí)土體的壓實(shí)度，很難達(dá)到壓實(shí)系數(shù)。為此，必須嚴(yán)格控制土料的含水量。

2 素土擠密樁的施工

2.1 素土擠密樁施工機(jī)械設(shè)備選型

素土擠密樁的施工與灰土擠密樁的施工都是適用于地下水位以上的濕陷性黃土、素填土與雜填土等地基的處理，素土擠密樁著重是消除地基的濕陷性為主要目的，因此，對(duì)地基的土料要求比較高，土料場(chǎng)的選定是重要的因素之一。其次機(jī)械設(shè)備選型，可按照設(shè)計(jì)圖紙的要求及現(xiàn)場(chǎng)施工條件，依據(jù)孔深、孔徑及允許偏差等技術(shù)參數(shù)，對(duì)鉆機(jī)成孔機(jī)械設(shè)備進(jìn)行選型。該工程孔徑400 mm，樁有效長(zhǎng)度9.0 m，選用滾杠式柴油錘沉管打孔機(jī)，型號(hào)DD250型的機(jī)械設(shè)備。

2.2 素土擠密樁施工工藝流程

該工程為新建工程，地形高低不平，內(nèi)有溝槽，且地面空曠，近距離沒(méi)有建筑設(shè)施，原地面為耕作地塊，且為干燥地帶，因此該工程施工需要對(duì)原始地形進(jìn)行整理清表、場(chǎng)地平整處理。其清表處理流程主要為：建筑場(chǎng)地位置控制，清理表層雜土、有機(jī)物，運(yùn)往場(chǎng)地外，對(duì)原始場(chǎng)地平整，并分層壓實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高，整平場(chǎng)地。

對(duì)平整場(chǎng)地進(jìn)行位置高程控制→確定基準(zhǔn)線(xiàn)，基準(zhǔn)點(diǎn)位置→布樁測(cè)控→確定樁位，并編號(hào)→設(shè)計(jì)樁位樁頂高程、樁底高程→打樁機(jī)安裝就位→成孔→成孔驗(yàn)收→土料入孔→夯實(shí)成樁→檢驗(yàn)。

清理平整場(chǎng)地、清除施工范圍內(nèi)所有腐殖土及雜物，清除表面耕作層以下有雜物及樹(shù)根草根的部位，要將所有雜物清除干凈，并將雜土運(yùn)至指定棄土場(chǎng)，必要時(shí)進(jìn)行掩埋。

在場(chǎng)地平整時(shí)，嚴(yán)格按照土方工程的施工要求，控制場(chǎng)地內(nèi)原地面土層的質(zhì)量，表層無(wú)雜物、草根、樹(shù)根等。在平整過(guò)程中，控制料場(chǎng)內(nèi)設(shè)計(jì)樁頂高程，使其滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

2.3 測(cè)量放線(xiàn)樁孔定位

按照工程控制點(diǎn)及控制基線(xiàn)，在平整的場(chǎng)地上放出樁位控制點(diǎn)高程及軸線(xiàn)。工程設(shè)計(jì)樁間距1.0 m，呈梅花形布樁。在實(shí)地放樣時(shí)，準(zhǔn)確地布置樁位中心點(diǎn)的位置。樁位中心控制點(diǎn)采用木樁上鐵釘定位，逐一布置。待全面布樁完成后，用φ10鋼筋打入地下20 cm以上進(jìn)行準(zhǔn)確定位，對(duì)定位樁進(jìn)行保護(hù)。逐一進(jìn)行高程測(cè)量，對(duì)每一樁位進(jìn)行編號(hào)(以行或者列)，并對(duì)每樁位實(shí)測(cè)樁頂高程，并計(jì)算出相差的樁底高程。現(xiàn)場(chǎng)記錄登記每個(gè)樁孔的樁頂、樁底高程，從而對(duì)成孔樁進(jìn)行有效的高程控制。

2.4 打樁機(jī)安裝

打樁機(jī)進(jìn)場(chǎng)安裝就位。樁機(jī)施工順序的原則，是由內(nèi)向外間隔一孔跳打施工，樁孔完工，及時(shí)夯填。每個(gè)樁孔記錄，按照設(shè)計(jì)計(jì)算的樁孔深度控制，認(rèn)真做好成孔原始記錄，即每排樁孔先從單號(hào)或雙號(hào)樁開(kāi)始成孔、夯填，順排返回再施工雙號(hào)孔(或單號(hào)孔)。對(duì)成孔樁逐一登記核實(shí)，防止漏樁。

打樁機(jī)就位后，由施工人員檢查核實(shí)樁位，設(shè)置四個(gè)定位點(diǎn)，以四個(gè)定位點(diǎn)確保樁點(diǎn)中心位置準(zhǔn)確。反復(fù)核對(duì)，以確保柴油錘中心垂直對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)，樁位允許偏差小于5 cm。定位點(diǎn)要保持安裝穩(wěn)定，樁機(jī)應(yīng)保持垂直，防止在成孔過(guò)程中發(fā)生位移或傾斜。

2.5 成孔

按照施工順序，成孔后，對(duì)孔深進(jìn)行測(cè)量記錄，對(duì)未達(dá)到設(shè)計(jì)樁底高程的樁，重新挖土，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求的樁底高程。成孔過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常檢查樁孔的垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整，保證成孔垂直度小于1.5%的偏差。

成孔后要及時(shí)對(duì)樁孔進(jìn)行檢查驗(yàn)收，檢查樁徑孔深、垂直度、有無(wú)偏徑、塌孔、回淤等現(xiàn)象，如遇個(gè)別塌孔或偏孔現(xiàn)象，采用回填素土復(fù)打處理。遇有洞穴等不明地質(zhì)情況應(yīng)及時(shí)報(bào)告相關(guān)人員，并確定處理方案，實(shí)施方案完成后再進(jìn)一步進(jìn)行打樁作業(yè)。施工過(guò)程中由施工方專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人嚴(yán)格控制樁位、樁孔的成孔登記，記錄每一樁孔的施工原始記錄及檢驗(yàn)數(shù)值，使其按施工布樁成孔順序，防止漏打或成樁不合格的樁的質(zhì)量控制。在雨季施工時(shí)，防止孔內(nèi)灌水造成塌孔。

2.6 土料入孔夯實(shí)成樁

組織運(yùn)輸機(jī)械運(yùn)料，并對(duì)樁孔在填料前用重錘夯擊孔底部，一般夯擊6次～8次，在聽(tīng)到清脆的夯擊聲后，方可填入土料，樁孔夯填采用重錘分層夯擊法，土料逐層填筑，逐層夯實(shí)，確保填料密實(shí)。

土料夯填應(yīng)高出設(shè)計(jì)樁頂高程至少50 cm，在樁基施工完成后，將表層土挖除至樁頂高程，再填鋪樁頂灰土進(jìn)行夯實(shí)。

樁頂覆土設(shè)計(jì)為50 cm的3∶7灰土，灰土層分三層壓實(shí)，每層虛土鋪設(shè)厚度不大于30 cm。嚴(yán)格控制土料質(zhì)量，鋪土厚度應(yīng)均勻，碾壓應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。并逐層取土試驗(yàn)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

施工過(guò)程中由施工方專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人嚴(yán)格控制樁位、樁孔的成孔登記，記錄每一樁孔的施工原始記錄及檢驗(yàn)數(shù)值，使其按施工布樁成孔順序，防止漏打或成樁不合格的樁的質(zhì)量控制。

3 成樁檢測(cè)試驗(yàn)

按照GB/T 50123—1999土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行載前試驗(yàn)，檢驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于樁總數(shù)的0.5%，且每項(xiàng)單體工程不應(yīng)少于3點(diǎn)，采取隨機(jī)取樣的辦法現(xiàn)場(chǎng)確定。共抽取土體試驗(yàn)點(diǎn)269個(gè)。經(jīng)檢測(cè)試驗(yàn)，樁間土體擠密系數(shù)達(dá)到0.95，樁體壓實(shí)系數(shù)達(dá)到0.97。該地基失陷性消除，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

根據(jù)GB 50202—2012建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范，JGJ 79—2012建筑地基處理技術(shù)規(guī)范，采用載荷試驗(yàn)架、50 t千斤頂、靜載試驗(yàn)自動(dòng)采集儀，對(duì)復(fù)合地基覆土完成后，進(jìn)行承載力試驗(yàn)。共抽取64組。經(jīng)檢測(cè)復(fù)合地基承載力大于150 kPa，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

On construction of earth compacted piles

Guo Linshan

(XinzhouGas-SupplyandHeat-SupplyAdministrativeOffice,Xinzhou034000,China)

The paper introduces the method for selecting the soil field before the earth compacted piles, illustrates its construction techniques from the selection for the construction equipment, measurement lining, holing, and piling, and points out the test scheme for the holing detection, so as to improve the loading capacity of the pile foundation.

earth compacted pile, foundation, pile driver, piling detection

1009-6825(2017)01-0102-02

2016-10-28

郭林山(1962- )，男，工程師

TU473.1

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