淺析灰土擠密樁施工技術(shù)要點(diǎn)

楊曉攀

摘 要：本文以會(huì)老高速公路建設(shè)項(xiàng)目為實(shí)例，淺析關(guān)于灰土擠密樁的施工準(zhǔn)備及施工技術(shù)要點(diǎn)內(nèi)容。本項(xiàng)目沿線溝壑縱橫，地形地貌較為復(fù)雜，沿線主要為濕陷性黃土、軟弱土、鹽漬土。巖性主要為第四系上更新統(tǒng)的風(fēng)積黃土和全新統(tǒng)沖洪積黃土狀土，全線原黃土地基濕陷性等級(jí)較高，對(duì)工程主體造成危害較大必須進(jìn)行全面處理，主要為灰土擠密樁進(jìn)行處置?；彝翑D密樁成孔時(shí)為橫向擠密，通過回填灰土夯實(shí)，可達(dá)到所要求加密處理后的最大干密度指標(biāo)，可消除地基土的濕陷性，提高承載力，降低壓縮性；其機(jī)具簡(jiǎn)單，施工方便，功效高。

關(guān)鍵詞：灰土擠密樁；施工技術(shù)；要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TU753.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）20-0115-02

1 項(xiàng)目概述

會(huì)寧至老君坡（寧甘界）高速公路是甘肅與寧夏兩省重要的省際高速公路聯(lián)接線，會(huì)寧至老君坡（寧甘界）高速公路起于會(huì)寧縣太平店鎮(zhèn)大山川，設(shè)樞紐互通立交與既有G22青蘭高速相接，止于老君坡鎮(zhèn)沿坪村南側(cè)（寧甘界），與寧夏規(guī)劃的S60西吉至?xí)幐咚俟讽樈樱肪€全長(zhǎng)8.671公里。

灰土擠密樁是利用錘擊將鋼管打入土中側(cè)向擠密成孔，將鋼管拔出后，在樁孔中分層回填灰土夯實(shí)而成，消除深層黃土濕陷性的同時(shí)，與樁間土共同組成復(fù)合地基以承受上部荷載。根據(jù)有關(guān)的規(guī)范、設(shè)計(jì)和以往施工的有關(guān)資料編制了《會(huì)老路濕陷性黃土灰土擠密樁施工指南》，指導(dǎo)會(huì)老路灰土擠密樁的施工。會(huì)老高速公路建設(shè)項(xiàng)目灰土擠密樁樁徑設(shè)計(jì)為Φ40cm，等邊三角形布置，石灰與素土的重量比為10%，全線設(shè)計(jì)灰土擠密樁總長(zhǎng)度為2418834m。一般路段、涵洞及擋墻基底處理灰土擠密樁設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為6m，樁間距為1m。橋涵臺(tái)背灰土擠密樁基底處理設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為15m，樁間距為1m。

2 試驗(yàn)段施工準(zhǔn)備工作

為有效處理會(huì)老路建設(shè)項(xiàng)目濕陷性黃土地基，更好的解決原地基沉降問題，灰土擠密樁施工前應(yīng)選擇150m～250m路段進(jìn)行試驗(yàn)段。試驗(yàn)段開始前應(yīng)向監(jiān)理部上報(bào)分項(xiàng)工程開工報(bào)告、試驗(yàn)樁試驗(yàn)大綱或方案等，待監(jiān)理工程師批復(fù)后實(shí)施。要求試驗(yàn)段的布點(diǎn)、打孔、拌和、回填夯實(shí)等各道工序必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及規(guī)范進(jìn)行。通過試驗(yàn)段的相關(guān)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)引領(lǐng)后續(xù)大面積開始施工，為此，試驗(yàn)段完成后，要認(rèn)真、細(xì)致、準(zhǔn)確的做好總結(jié)工作。

3 施工前準(zhǔn)備

灰土擠密樁開始前，應(yīng)先進(jìn)行技術(shù)交底工作，技術(shù)交底時(shí)監(jiān)理工程師同時(shí)參加，內(nèi)容包括《灰土擠密樁施工技術(shù)交底》、《安全技術(shù)交底》、施工段落確定、人員配置、材料儲(chǔ)備及檢驗(yàn)情況、機(jī)械配置情況等。

作業(yè)條件：巖土工程勘察報(bào)告、施工圖紙、施工組織設(shè)計(jì)、試驗(yàn)樁試驗(yàn)大綱或方案、灰土樁平面布置圖和立面圖，監(jiān)理批復(fù)的有關(guān)文件應(yīng)齊全。

施工前應(yīng)在試驗(yàn)段挖與樁長(zhǎng)同深度的探坑，通過試驗(yàn)確定相關(guān)地質(zhì)資料，探坑直徑不小于60cm，取探坑每延米的原狀土由試驗(yàn)室確定其天然含水量、液限、塑限、最大干密度、最佳含水量、濕陷性黃土等級(jí)、壓實(shí)度等指標(biāo)。

3.1 安全防護(hù)工作準(zhǔn)備

對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行圍擋，施工現(xiàn)場(chǎng)周圍必須確定無建筑物和電線、電纜等影響。對(duì)臨時(shí)用電設(shè)備進(jìn)行檢查，嚴(yán)禁亂拉、亂接電線行為。施工區(qū)域人員必須穿反光馬甲和佩戴安全帽。檢查打樁機(jī)駕駛員是否持證上崗（必須持證上崗），接受技術(shù)交底。供水、供電、運(yùn)輸?shù)缆?、現(xiàn)場(chǎng)小型臨時(shí)設(shè)施已經(jīng)設(shè)置就緒。

3.2 施工前材料、機(jī)械、人員準(zhǔn)備

（1）材料要求。采用過篩素土，素土選用塑性指數(shù)10-20的黏土、粉質(zhì)黏土或粉土，有機(jī)質(zhì)含量不超過5%。石灰選用Ⅲ級(jí)以上的消石灰，有效CaO+MgO含量不得低于55%，使用前1-2天消解并過篩，粒徑不大于5mm，不得夾有未熟化的生石灰塊粒及其他雜質(zhì)，也不得含有過多的水分，現(xiàn)場(chǎng)石灰存儲(chǔ)要求密封。水選用自來水或凈化水，水中氯離子、硫酸根離子、可溶物等有害物質(zhì)不能超標(biāo)。（2）設(shè)備要求。打樁機(jī)采用0.6t或1.2t柴油打樁機(jī)或自制錘擊式打樁機(jī)作為成孔設(shè)備，要求對(duì)打樁機(jī)進(jìn)行編號(hào)。夯實(shí)機(jī)采用偏心輪夾桿式夯實(shí)機(jī)和卷?yè)P(yáng)機(jī)提升式夯實(shí)機(jī)兩種，夯錘用鑄鋼制成，重量一般選用100-300kg，其豎向投影面積的靜壓力不小于20kpa。夯錘最大部分的直徑應(yīng)較樁孔直徑小100-150mm，以便填料順利通過夯錘四周。要求對(duì)回填夯實(shí)機(jī)編號(hào)，打樁機(jī)及回填夯實(shí)機(jī)等設(shè)備必須合理配套?；彝涟韬蠙C(jī)采用強(qiáng)制式自動(dòng)計(jì)量拌合機(jī)。自卸車、裝載機(jī)、發(fā)電機(jī)等設(shè)備必須滿足施工要求。（3）人員要求。監(jiān)理工程師、安全員、技術(shù)員、試驗(yàn)員、駕駛員等就位并持證上崗。打樁機(jī)、回填夯實(shí)機(jī)操作者須經(jīng)培訓(xùn)后，持有效的合格證書方可操作。全部作業(yè)人員要進(jìn)行安全培訓(xùn)和技術(shù)交底。

4 灰土擠密樁的施工工藝

4.1 測(cè)量放線

確定施工段落。

4.2 清表及碾壓

按照設(shè)計(jì)要求清除30cm表土，采用最大激振力50噸振動(dòng)羊角碾碾壓3遍，整平壓實(shí)后檢測(cè)原狀土的承載力及原地表的壓實(shí)度。

4.3 孔位布設(shè)

采用白灰隔行、隔排進(jìn)行布孔，同排內(nèi)應(yīng)間隔1-2孔進(jìn)行，要求在每孔中心點(diǎn)釘Φ30mm的醒目塑料牌，布孔應(yīng)分3-4次完成，全部孔布設(shè)完成后呈等邊三角形分布，相鄰兩孔中心點(diǎn)間距為1m，杜絕出現(xiàn)漏孔現(xiàn)象。

4.4 試夯

確定夯錘重量、底面直徑及落距，還應(yīng)進(jìn)行成孔、夯填工藝和擠密效果試驗(yàn)，以確定分層填料厚度、夯擊次數(shù)和夯實(shí)后干密度等要求。

4.5 成孔

將重錐形錘頭垂直對(duì)準(zhǔn)孔心，在打樁機(jī)氣錘壓力沖擊下成孔，孔徑不小于40cm，施工孔深比設(shè)計(jì)超深20-30cm，孔的垂直度偏差小于1.5%。成孔順序應(yīng)先外排后里排，成孔后應(yīng)清底夯實(shí)、夯平，夯實(shí)次數(shù)不少于8擊。已成型的孔，應(yīng)做好保護(hù)措施，防止受水浸濕。

4.6 灰土混合料的拌和

（1）采用智能控制的穩(wěn)定土拌合站（600t/h）進(jìn)行場(chǎng)拌，混合料中石灰比例按質(zhì)量比10%控制，配合比要求監(jiān)理工程師批復(fù)后使用。（2）混合料每天開始拌合前，應(yīng)檢查灰和土的含水量，外加水與天然含水量的總和要比混合料的最佳含水量略高。（3）每天開始拌和首盤出料時(shí)取樣用EDTA檢測(cè)混合料含灰量是否滿足設(shè)計(jì)要求，每天定時(shí)檢查拌和情況，抽檢混合料含灰量、含水量是否變化。高溫作業(yè)時(shí)，早晚與中午的含水量要有區(qū)別，要按溫度變化及時(shí)調(diào)整，天氣炎熱或運(yùn)距較遠(yuǎn)時(shí)，混合料的含水量可高于最佳含水率1-2個(gè)百分比。（4）拌合機(jī)應(yīng)配備帶活門漏斗的料倉(cāng)，由漏斗出料直接裝車運(yùn)輸。

4.7 灰土混合料的回填夯實(shí)

樁孔檢驗(yàn)合格后應(yīng)立即進(jìn)行分層回填夯實(shí)，要求技術(shù)員和監(jiān)理人員必須全程旁站。每層回填松鋪厚度10-15cm，采用偏心輪夾桿式夯實(shí)機(jī)，回填時(shí)要采取切實(shí)可行的措施控制好下料速度、斗門高度、送料器電機(jī)轉(zhuǎn)速及下料數(shù)量，送料器每次下料2s夯擊18s，送料器均勻的向樁孔下料、夯實(shí)，夯實(shí)機(jī)落錘高度不小于1-2m，每層夯實(shí)不少于10錘，做好原始數(shù)據(jù)記錄，并通過試驗(yàn)樁確定達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)度需要的最佳錘擊次數(shù)、填料厚度、每次填料的方量，樁身混合料回填壓實(shí)度不能小于97%。樁頂應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高不小于15cm，整平時(shí)將高出部分鏟除。

5 質(zhì)量控制及檢測(cè)

（1）分層填筑松鋪厚度和填筑時(shí)間、夯擊遍數(shù)和時(shí)間、落錘高度、夯錘重量、樁體壓實(shí)度、回填一根樁所需時(shí)間等參數(shù)。（2）成樁后在三角區(qū)沿樁長(zhǎng)挖直徑60cm探坑，檢測(cè)從樁頂?shù)綐兜酌垦用讟堕g土壓實(shí)度，樁體完整性、壓實(shí)度、7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，灰計(jì)量滴定和EDTA標(biāo)準(zhǔn)曲線，要求附有所有檢測(cè)項(xiàng)目的試驗(yàn)報(bào)告。（3）比較灰土擠密樁施工前原地基和施工后相關(guān)試驗(yàn)參數(shù)變化情況。（4）應(yīng)分段或選擇有代表性的地質(zhì)做灰土擠密樁樁體的復(fù)合地基承載力試驗(yàn)。（5）壓實(shí)度檢測(cè)應(yīng)采用灌砂法或環(huán)刀法進(jìn)行檢測(cè)，復(fù)合地基承載力檢測(cè)采用現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)，灰劑量檢測(cè)采用EDTA滴定方法檢測(cè)。

6 施工中的常見問題及處理措施

（1）如遇到軟基，必須采用碎石、石灰塊、磚塊等進(jìn)行回填后進(jìn)行成孔作業(yè)。成孔后如發(fā)現(xiàn)樁孔縮頸比較嚴(yán)重，可在孔內(nèi)填入干散砂土、生石灰塊或磚渣、碎石，稍停一段時(shí)間后再將樁管沉入土中，重新成孔。（2）如含水量過小，應(yīng)預(yù)先浸濕加固范圍的土層，使之達(dá)到或接近最佳含水量。（3）含水量過大的樁孔可采用鋼護(hù)筒進(jìn)行支護(hù)的方式進(jìn)行或應(yīng)及時(shí)上報(bào)監(jiān)理工程師通過設(shè)計(jì)單位進(jìn)行變更設(shè)計(jì)處理。（4）如遇陷穴，必須全部開挖，找出陷穴源頭，利用重量比10%的石灰土分層夯實(shí)填筑。（5）嚴(yán)格按規(guī)范要求做好施工區(qū)域內(nèi)臨時(shí)防排水措施。（6）做好成品樁的保護(hù)工作。應(yīng)在成品樁（7d后）頂部預(yù)留50cm厚的土層，方便車輛通行，待準(zhǔn)備進(jìn)行下一道工序施工時(shí)，將預(yù)留的50cm厚土層挖除，進(jìn)行灰土墊層施工。（7）如壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，應(yīng)進(jìn)行1：1補(bǔ)樁作業(yè)。（8）當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定其適用性。

7 結(jié)語(yǔ)

通過全體參建人員的過程控制，有效的提高了灰土擠密樁的施工質(zhì)量，消除了本段高速公路的黃土濕陷性，得到結(jié)論如下：（1）原地基黃土濕陷性消除，承載力提高。（2）復(fù)合地基承載力達(dá)到設(shè)計(jì)≧250Kpa的效果，最大承載力達(dá)到500Kpa。

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