軟土地基加固應(yīng)用夯實(shí)水泥土樁技術(shù)的實(shí)踐與思考

嚴(yán)沛玥

摘要：結(jié)合上海市五角場(chǎng)大西洋百貨（313地塊）改擴(kuò)建項(xiàng)目，應(yīng)用夯實(shí)水泥土樁技術(shù)加固軟土地基的實(shí)踐。圍繞夯實(shí)水泥土樁施工技術(shù)的工藝特點(diǎn)、施工要點(diǎn)、控制措施、工效質(zhì)量進(jìn)行研判與優(yōu)化。工程取得了良好的效果，通過(guò)總結(jié)與同行分享。

關(guān)鍵詞：313地塊;夯實(shí)水泥土樁技術(shù);工程應(yīng)用

夯實(shí)水泥土樁技術(shù)應(yīng)用于軟土地基，其目的就是給地基加固， 實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)地基承載力、減小地基變形的一種有效地基加固處理方法。通過(guò)人工（或機(jī)械）開(kāi)挖基槽或樁孔，將水泥與土料按一定配合比拌合均勻，分段夯填到樁孔內(nèi)成樁， 與原有地基形成復(fù)合地基。這種方法因施工方便、工期短、成本低等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑中。本文將結(jié)合具體案例，闡述在施工實(shí)踐中，如何結(jié)合工程實(shí)際需要，采取有效的措施，不斷創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步，更好地服務(wù)于工程應(yīng)用。

一、工程概況

上海市五角場(chǎng)大西洋百貨（313地塊）改擴(kuò)建項(xiàng)目，位于上海市楊浦區(qū)五角場(chǎng)街道313街坊。項(xiàng)目建設(shè)基地面積2574.8平方米，地上建筑面積約8300平方米，地下建筑面積約4000平方米（地下2層），地下主要為機(jī)械車(chē)庫(kù)，需滿足機(jī)械車(chē)位的凈高要求，地上建筑總高度（女兒墻頂）均低于50米，為高層結(jié)合局部多層裙房建筑。

二、工程施工控制要點(diǎn)

（一）施工工序流程

準(zhǔn)備階段→場(chǎng)地平整→放樣測(cè)量、樁位布置→鉆孔機(jī)就位→鉆孔施工→成孔檢測(cè)→配制填料→夯機(jī)就位→夯實(shí)孔底→填料夯實(shí)→連續(xù)成樁→樁頂封土→成樁養(yǎng)護(hù)→檢測(cè)驗(yàn)收。

（二）操作控制點(diǎn)

成孔工藝一般采用擠土法和非擠土法。擠土法成孔工藝選用的是沉管、沖擊等方式，非擠土法成孔工藝選用的是洛陽(yáng)鏟、螺旋鉆等方式。夯實(shí)水泥土樁施工選用那一種方法，應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求和實(shí)際需要而定。本工程我們采用的是螺旋鉆機(jī)成孔、人工結(jié)合機(jī)械填料、夯機(jī)夯實(shí)成樁，施工過(guò)程中各階段操作控制要點(diǎn)如下：

1、前期準(zhǔn)備

按“三通一平”要求，拆除并清理施工場(chǎng)地的所有建筑及雜物;進(jìn)行成樁工藝試驗(yàn)和檢測(cè)，確定水泥土混合料試驗(yàn)配合比，當(dāng)試驗(yàn)的各類(lèi)數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)計(jì)文件要求，取得合格證后，才能進(jìn)行施工。

2、樁位布置放樣

按工程設(shè)計(jì)圖紙要求，采取軸線控制和水準(zhǔn)基點(diǎn)方式對(duì)要制作的樁位進(jìn)行精準(zhǔn)放樣。樁位放樣時(shí)，首先確定邊樁和中線控制樁，然后按設(shè)計(jì)要求的控制距離通過(guò)精準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行其它各樁位布置，并對(duì)各樁位統(tǒng)一編號(hào)。

3、制作樁孔

安裝鉆機(jī)，檢測(cè)鉆機(jī)底座是否平整、穩(wěn)定，調(diào)整鉆機(jī)鉆頭導(dǎo)向架至垂直，再利用鉆機(jī)液壓雙向行走裝置調(diào)整鉆桿位置，將鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位中心。鉆孔時(shí)注意觀察土層變化，做好詳細(xì)記錄，若鉆出的土料不符合成樁填料用土要求及時(shí)清理出工地。考慮到機(jī)械磨損中，每次鉆孔前要認(rèn)真檢測(cè)鉆頭直徑，若因磨損鉆頭直徑變小，應(yīng)及時(shí)更換鉆頭，以保證鉆出的孔徑不小于設(shè)計(jì)的樁徑。成孔后，檢測(cè)人員采用向孔內(nèi)投放檢孔器測(cè)量孔徑、孔深和樁的垂直度，符合設(shè)計(jì)圖紙要求，填寫(xiě)檢測(cè)合格報(bào)告，由相關(guān)人員簽字存檔。

4、配制填料

將開(kāi)孔取出的可用土料，取樣檢測(cè)含水率，當(dāng)檢測(cè)出的含水率超出最佳含水率±2%時(shí)，采取晾曬或?yàn)⑺幚矸?，使土料達(dá)到合格的含水率。按規(guī)定的配合比稱量取足量的水泥和土料，投入拌和機(jī)進(jìn)行充分拌和，直至填料拌和均勻。必須強(qiáng)調(diào)的，為了保證成樁強(qiáng)度，拌和好填料，需及時(shí)使用，填料超過(guò)兩小時(shí)不用即為廢料，不得再使用。

5、夯實(shí)成樁

本項(xiàng)目采用填料夯實(shí)法成樁施工，為確保樁身在夯實(shí)的同時(shí)能與周邊土體產(chǎn)生很好的擠密效果，我們選用錘端部為盤(pán)形的夯錘機(jī)械進(jìn)行夯實(shí)，要求夯錘直徑與樁直徑之比為0.8，夯錘重量為150kg，夯錘落距為100cm。夯實(shí)成樁施工采用首尾“三五連夯”法，即成樁前、成樁后分別在孔底（樁底）和孔頂（樁頭）用夯錘連續(xù)夯實(shí)3至5次，確保樁基結(jié)實(shí);中間采用“一填一夯”法，即填一層料夯實(shí)一次，嚴(yán)禁一次性填料，多次夯實(shí)的錯(cuò)誤做法;上部采用“一填二夯”法（當(dāng)成樁達(dá)到樁頂下1m的范圍時(shí)），即填料一次夯實(shí)兩次。荷載傳遞的規(guī)律是上部應(yīng)力集中，向下逐步分散，采用以上方法可確保樁身上部樁體有較大的壓實(shí)系數(shù)和強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)上部荷載被有效傳遞至地基下部的良好效果。

（三）樁身養(yǎng)護(hù)

夯實(shí)成樁工序結(jié)束后，在樁身頂部采用“濕土覆蓋”法進(jìn)行一段時(shí)間養(yǎng)護(hù)，即在樁頂上覆蓋一層濕潤(rùn)土，厚度為10～20cm，以減少水分散失。成樁后的前幾天每天均要定時(shí)向覆蓋層灑一定量的水，讓樁身上部混合填料充分膠結(jié)，提高成樁強(qiáng)度。

三、施工質(zhì)量掌控措施

（一）材料質(zhì)量及填料配合比掌控

成樁用的填料是由水泥和土料混合而成的，其質(zhì)量至關(guān)重要，必須很好掌控。為保證土料有機(jī)質(zhì)量含量≤5%（采用焙燒法進(jìn)行試驗(yàn)），含水量與最優(yōu)含水量比±2%（采取烘干法試驗(yàn)），土料粒徑≤20mm（采用過(guò)篩法測(cè)量），使用前取樣檢測(cè)，測(cè)試合格方能使用。所用水泥必須有出廠合格證，用前還要隨機(jī)抽樣試驗(yàn)，若試驗(yàn)指標(biāo)達(dá)不到工程設(shè)計(jì)要求的不得用于工地施工。合格材料進(jìn)入施工場(chǎng)地后，要將事先制作好的用料配合比標(biāo)識(shí)牌懸掛于施工現(xiàn)場(chǎng)醒目位置，讓操作人員嚴(yán)格按配合比稱取水泥和土料制作填料，填料采用灰土粉碎拌和機(jī)摻拌，拌和機(jī)出料口設(shè)置20mm的方孔篩，所有填料均過(guò)篩出料使用。

（二）填料性能指標(biāo)掌控

含水率、均勻性和存料時(shí)間是填料的主要性能指標(biāo)。施工中工程質(zhì)量監(jiān)管人員先帶領(lǐng)操作人員按配合比制作少量的填料進(jìn)行性能測(cè)試（填料含水率粗略測(cè)試方法：將填料用手攥成團(tuán)，落地即散為合格），測(cè)試結(jié)果若含水率偏高或偏低，采用晾曬或?yàn)⑺椒▽?duì)土料進(jìn)行處理，待含水率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再按工程設(shè)計(jì)的配合比稱取足量的水泥和土料進(jìn)行拌和。填料拌和時(shí)，先將水泥和土料用人工方式進(jìn)行粗略翻拌，然后投入拌和機(jī)進(jìn)行粉碎拌和，機(jī)械拌和時(shí)間不得少于1min，拌和后的填料需均勻，無(wú)較大顆粒團(tuán)塊，水泥和土要充分融合。制成后的填料需在兩小時(shí)內(nèi)用完，超過(guò)兩小時(shí)不用的填料因水份散失，水泥已開(kāi)始初凝，一律作廢料處理。

（三）樁孔制作質(zhì)量掌控

選用符合規(guī)格（尺寸、材料）鉆頭，因鉆孔時(shí)鉆頭磨損大，每次鉆孔前要精準(zhǔn)測(cè)量鉆頭圓盤(pán)直徑，若變小就更換。每個(gè)樁孔鉆成后，要及時(shí)使用檢孔器測(cè)量孔徑、孔深和孔的垂直度，確保其數(shù)據(jù)在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。因機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)等原因，往往成孔的底部容易造成虛土，虛土過(guò)厚會(huì)影響承載力，因此每鉆成一個(gè)樁孔后，均要對(duì)孔底虛土層厚度進(jìn)行測(cè)量，若虛土層厚大于10cm，督促操作人員清除后再進(jìn)行孔底夯實(shí)。

（四）成樁操作質(zhì)量掌控

選用圓盤(pán)形鐵質(zhì)材料夯錘夯實(shí)機(jī)械。夯實(shí)機(jī)械就位后，由技術(shù)人員進(jìn)行安全質(zhì)量檢查，并在機(jī)械夯錘上的連接鋼絲繩上以1m為間距設(shè)置標(biāo)志，以掌握夯錘落距。每次從孔內(nèi)將夯錘連續(xù)提升2個(gè)標(biāo)記，這樣可保證夯錘落距不小于1米，從而完成足夠的擊實(shí)功。嚴(yán)禁為節(jié)省時(shí)間向孔內(nèi)一次過(guò)多投入填料，做到每次向孔內(nèi)投入填料厚度不超過(guò)50mm，填料夯實(shí)嚴(yán)格采用首尾“三五連夯”、中間 “一填一夯”、上部 “一填二夯”法完成。成樁后，樁頂覆蓋一定厚度的素土并堅(jiān)持每天定期灑水。成樁夯實(shí)過(guò)程要保證填料和擊實(shí)頻率一致，連續(xù)成樁，不得中斷。

四、結(jié)語(yǔ)

夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基施工技術(shù)適用范圍較廣，它將水泥和土在孔外拌和、均勻性好，樁身強(qiáng)度以水泥的膠結(jié)作用為主，樁身密度增加構(gòu)成了樁身強(qiáng)度增大，施工中無(wú)泥漿、無(wú)噪聲污染，施工速度快，也具有良好的抗凍性，能實(shí)現(xiàn)真正意義上的科學(xué)文明、綠色環(huán)保施工，具有良好經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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[2]胡波 軟土地基夯實(shí)水泥土樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J]建筑施工，2019.07