試析灰土樁的加固機(jī)理和施工技術(shù)

韓永飛

(山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西太原 030009)

0 引言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，建筑工程項(xiàng)目發(fā)展建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大?；彝翗对诠こ添?xiàng)目建設(shè)中應(yīng)用主要是為了對(duì)濕陷性黃土施工等問題進(jìn)行控制。在施工現(xiàn)狀來看，灰土樁合理施工應(yīng)用能保障地基強(qiáng)度有效提升，灰土樁能在建筑地基項(xiàng)目、地下通道等項(xiàng)目中合理應(yīng)用。通過灰土樁應(yīng)用能全面提升項(xiàng)目施工質(zhì)量，當(dāng)前在具體應(yīng)用中要強(qiáng)化灰土樁技術(shù)應(yīng)用。

1 灰土樁的加固機(jī)理

1.1 擠密作用

灰土樁擠壓成孔過程中，樁孔原有位置的土體將會(huì)被擠壓到側(cè)向，促使樁體周邊范圍土層基本密度能有效提升。比如在某工地施工現(xiàn)場(chǎng)中，合理應(yīng)用環(huán)刀法對(duì)單個(gè)樁孔外側(cè)土擠密效果進(jìn)行樁孔外側(cè)土擠密效果試驗(yàn)，從試驗(yàn)成果中能看出ρd接近或超過其最大干密度ρdmax?？妆诟浇恋母擅芏葟南噜彉堕g擠密試驗(yàn)中能看出，在不同孔洞擠密位置區(qū)域能保障擠密成效全面提升，樁間土中心位置密實(shí)度能有效提升，樁間土密度會(huì)逐步變得均勻，樁間距離會(huì)逐步靠近，提升疊加效果。在試驗(yàn)中可以看出，土含水率和干密度對(duì)擠密效果會(huì)產(chǎn)生較大影響。當(dāng)土層含水率能達(dá)到最佳含水率時(shí)，土層能變?yōu)樗苄誀顟B(tài)，實(shí)際擠密效果較好。如果土層含水量較低，但是土層仍舊保持堅(jiān)硬形態(tài)，擠密區(qū)變小。含水量較大將會(huì)在擠壓作用影響下導(dǎo)致超空隙水壓力，土體不能有效擠密，孔壁四周土體強(qiáng)度將會(huì)受到較大干擾，成樁困難性較大［1］。

1.2 灰土性質(zhì)作用

灰土樁主要是將土與石灰依照相應(yīng)的比例進(jìn)行拌合，然后在樁孔中進(jìn)行夯實(shí)，經(jīng)過加密之后能成樁。此類材料在應(yīng)用過程中在化學(xué)性能方面水硬性與氣硬性較好，主要是因?yàn)槭抑姓姾赦}離子和負(fù)電荷黏土顆粒之間能相互吸附，促使離子之間發(fā)生有效交換。對(duì)土的基本帶電狀態(tài)進(jìn)行改變，在交換過程中能確保土層顆粒快速靠近，相互結(jié)合，提升土質(zhì)基本抗剪性能。將生石灰全面消化需要釋放較多熱量，促使灰土混合物溫度發(fā)生變化，將會(huì)對(duì)土質(zhì)產(chǎn)生相應(yīng)的膨脹擠密作用力。石灰全面消化之后與二氧化碳等結(jié)合之后能產(chǎn)生MgCO3與CaCO3，保障土粒連接性能有效提升，強(qiáng)化地基基本承載能力，對(duì)沉陷性問題進(jìn)行控制，有效控制降低沉降量，提升加固成效［2］。

1.3 樁體作用

灰土樁擠密地基施工過程中，從施工現(xiàn)狀來看，灰土樁變形模量要高于樁間土變形模量。在某地區(qū)項(xiàng)目施工建設(shè)中對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，灰土變形模量控制在60.5 MPa，夯實(shí)素土變形量控制在30 MPa。從荷載試驗(yàn)各項(xiàng)成果中能看出，在總荷載一半中壓板面積占20%的灰土能起到有效荷載承擔(dān)作用。樁體總荷載一半之上都是由灰土樁進(jìn)行承擔(dān)，能有效降低基礎(chǔ)底部?jī)?nèi)部基本應(yīng)力，對(duì)持力層變形與沉陷影響要素進(jìn)行分析，促使沉降問題能得到有效控制，降低沉降量，提升沉降均勻性［3］。

2 灰土樁施工技術(shù)要點(diǎn)

在灰土樁施工活動(dòng)開展之前，要組織技術(shù)人員在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行成孔操作，做好夯實(shí)與擠密施工試驗(yàn)，對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分析，合理測(cè)定控制樁心土干容重等，如果不能滿足施工要求，需要協(xié)調(diào)施工技術(shù)人員對(duì)樁距進(jìn)行合理控制，然后對(duì)樁體夯擊次數(shù)與添加填料厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)。在樁施工過程中要挖設(shè)好施工基坑，然后預(yù)留厚度為20 mm～30 mm的土層，對(duì)樁孔基本位置進(jìn)行編號(hào)，在樁體成孔方法選取過程中要結(jié)合施工機(jī)具具體應(yīng)用情況選取相應(yīng)的爆破法、沖擊法等。樁孔設(shè)置完成之后，需要對(duì)預(yù)設(shè)孔位基本位置、垂直度、基本樁徑等進(jìn)行分析，施工質(zhì)量要滿足規(guī)范化施工要求，施工檢驗(yàn)結(jié)束之后要及時(shí)做好施工回填操作，避免外部環(huán)境雨水大量沖蝕［4］。

夯擊過程中要選取適用性較強(qiáng)的夯錘，夯錘基本重量保持在100 kg～300 kg范圍內(nèi)，夯錘最大部分直徑要低于樁孔直徑，這樣便于施工過程中添加的填料能有效通過夯錘周邊。樁孔在填料之前要及時(shí)清除孔底雜物，然后再進(jìn)行夯擊，對(duì)夯擊次數(shù)要進(jìn)行控制，然后依照施工分層回填基本厚度與夯擊次數(shù)與范圍進(jìn)行回填并夯實(shí)。對(duì)填料含水率進(jìn)行控制，如果含水率超出了最佳數(shù)值，需要進(jìn)行晾曬，當(dāng)自然條件相對(duì)惡劣時(shí)不能進(jìn)行施工。不同樁孔填料實(shí)際應(yīng)用量要進(jìn)行合理記錄，在施工過程中依照施工圖紙進(jìn)行對(duì)比施工。灰土體積比需要對(duì)施工基本要求進(jìn)行分析，土質(zhì)中不能含有較多雜質(zhì)，然后進(jìn)行合理篩選，將灰土充分拌合。如果孔洞底部存在較多飽和性較強(qiáng)的軟弱土層，需要適度擴(kuò)大成孔間距，避免因?yàn)檎駝?dòng)導(dǎo)致樁孔發(fā)生堵塞。施工過程中要組織專業(yè)人員對(duì)成孔以及夯實(shí)施工質(zhì)量進(jìn)行控制，做好規(guī)范化的施工記錄工作，發(fā)現(xiàn)施工區(qū)域地質(zhì)情況與勘查資料不能相互對(duì)應(yīng)，對(duì)成孔夯實(shí)成效產(chǎn)生較大影響時(shí)，需要及時(shí)停止施工，查找問題產(chǎn)生原因，采取有針對(duì)性的控制措施。

3 灰土樁施工質(zhì)量控制

灰土樁施工中要對(duì)施工石灰質(zhì)量進(jìn)行控制，要能適應(yīng)施工要求。如果施工活動(dòng)設(shè)計(jì)并沒有提出具體規(guī)定，石灰中活性O(shè)，Ca含量不能少于65%，夾石量不能高于5%。在施工階段控制過程中，如果施工過程中要組織專業(yè)人員進(jìn)行施工監(jiān)管，對(duì)施工回填夯實(shí)質(zhì)量進(jìn)行控制。如果地基土和勘察報(bào)告不能有效對(duì)應(yīng)，需要及時(shí)中斷施工，要整合施工具體問題，相關(guān)人員要采取針對(duì)性控制措施進(jìn)行施工，施工中要對(duì)施工具體現(xiàn)狀進(jìn)行合理控制。在成樁施工過程中要對(duì)施工區(qū)域地面變化與樁體升降情況進(jìn)行分析，對(duì)沉樁施工技術(shù)措施進(jìn)行合理控制。如果施工過程中自然降水較多，需要采取對(duì)應(yīng)的防雨措施，避免對(duì)灰土質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。灰土樁施工屬于隱蔽施工，施工過程中要組織管理人員對(duì)項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面監(jiān)管，確保施工質(zhì)量滿足要求之后再進(jìn)行下一環(huán)節(jié)施工。為了保障灰土質(zhì)量有效提升，施工環(huán)節(jié)中要合理控制灰土配合比，組織專業(yè)試驗(yàn)人員測(cè)量土層含水率等，保障土層含水率滿足最佳要求。

4 CFG樁質(zhì)量檢驗(yàn)

在灰土樁施工活動(dòng)開展之前，需要對(duì)灰土樁擠密基礎(chǔ)底面進(jìn)行有效清理，確保施工碾壓標(biāo)準(zhǔn)滿足規(guī)范化要求之后進(jìn)行施工。施工活動(dòng)全面結(jié)束以后對(duì)擊實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)，通過灌砂方法對(duì)填料密實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)?？锥粗刑盍闲枰M(jìn)行分層回填夯實(shí)，如果檢測(cè)過程不合理需要采取錘擊措施，確保其檢測(cè)合格。不同位置段施工都需要及時(shí)對(duì)樁間土檢測(cè)，控制樁間土壓實(shí)度，如果施工不合格需要進(jìn)行碾壓。在樁身質(zhì)量檢測(cè)過程中要依照樁體數(shù)量3%進(jìn)行鉆芯取樣，再對(duì)灰土拌合均勻度進(jìn)行分析。施工過程中要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況選取相應(yīng)的質(zhì)量檢測(cè)措施，對(duì)不同施工環(huán)節(jié)進(jìn)行抽查監(jiān)管與全面審核。定期召開施工質(zhì)量會(huì)議，對(duì)樁體施工中質(zhì)量問題進(jìn)行處理，全面提升施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

灰土擠密樁是施工中常用的柔性樁復(fù)合地基，能在地下水位以上的人工填土地基以及沉陷黃土進(jìn)行處理，全面提升施工地基基本承載性。施工過程中各項(xiàng)措施較為簡(jiǎn)便，施工建設(shè)周期較短，施工質(zhì)量能得到有效控制，項(xiàng)目建設(shè)造價(jià)較低。所以當(dāng)前可以對(duì)樁身進(jìn)行夯實(shí)，使得擠密土樁土地基土強(qiáng)度與地基沉陷性有效控制。施工人員要依照施工規(guī)范化要求采取各項(xiàng)措施，保障項(xiàng)目建設(shè)活動(dòng)全面開展，實(shí)現(xiàn)灰土樁施工技術(shù)全面發(fā)展。