淺談灰土擠密樁縮頸的技術(shù)處理

褚雙義

（山西一建集團(tuán)有限公司，山西太原 030000）

0 引言

溫帶大陸性季風(fēng)氣候是我國北方地區(qū)的主要?dú)夂?，主要表現(xiàn)為氣候干燥。西北季風(fēng)帶來的沙粒在長年累月的積累中形成了厚實(shí)的黃土層。從山西省的基本情況來看，由于山西地處黃土高原，多山的環(huán)境加上干旱的氣候使得山西的土質(zhì)以濕陷性黃土的形式呈現(xiàn)。為了應(yīng)對這種地質(zhì)狀況，一般會選用灰土擠密樁對地基進(jìn)行加固處理。本工程結(jié)合實(shí)例，對施工過程中出現(xiàn)縮頸問題的原因、處理方法等進(jìn)行闡述。

1 工程概況

某工程設(shè)計(jì)總長度為31.2m，寬度為13.9m。從建筑面積范圍來看，總面積達(dá)到了5336.97m2。該項(xiàng)工程設(shè)計(jì)了12層建筑空間，即地下1層，地上11層。就整體結(jié)構(gòu)而言，主要采用的是剪力墻結(jié)構(gòu)。

由于持力層土質(zhì)是濕陷性粉質(zhì)粘土，所以在建筑的地基處理過程中會選用灰土擠密樁來進(jìn)行加固。樁體直徑為4m，兩根樁體之間的距離為1m。以正三角形布樁的形式開展相關(guān)的工作，保證有效樁長達(dá)到10m，保護(hù)樁長可以達(dá)到0.5m。樁頂標(biāo)高為-4.52m，總樁數(shù)為1148根。施工試樁3組，每組7根。

從設(shè)計(jì)的要求來看，灰土按照2：8的比例進(jìn)行填料的制作。將擠密填料的成孔直徑控制在5m以上，保證灰土擠密樁承載力≥190kPa。至于樁體內(nèi)的平均壓實(shí)系數(shù)，一般要≥0.97。

2 灰土擠密樁出現(xiàn)縮頸原因分析

在整個(gè)施工過程中，借助錘擊沉管成孔的形式對灰土擠密樁進(jìn)行處理。從首次成孔的現(xiàn)象來看，有1/3的樁在地下8m左右出現(xiàn)了縮緊現(xiàn)象。通過各方共同協(xié)商，結(jié)合外部的水文地理、施工方法等方面的因素，對縮頸原因進(jìn)行全面細(xì)致地分析。

圖1 縮頸分布

2.1 水文地質(zhì)方面

和建設(shè)單位代表現(xiàn)場實(shí)際勘查結(jié)合工程地質(zhì)報(bào)告分析發(fā)現(xiàn)地下3～8m處的粉質(zhì)黏土層處于下水管漏點(diǎn)位置，長期遭水浸泡，致使土層含水率增大，土體的含水量高，取沉管時(shí)，由于空氣壓力的影響致使該處的樁體縮頸或斷裂，該層含水量大是導(dǎo)致縮頸現(xiàn)象的主要因素。

2.2 施工方面

樁體施工時(shí)應(yīng)采取合適的施工順序，一般應(yīng)先外排后內(nèi)排，同排的要間隔1～2個(gè)孔進(jìn)行成樁施工，必要時(shí)大型的工程可劃分工作段分別施工，排除振動(dòng)擠壓的干擾，減少斷裂和縮頸現(xiàn)象的產(chǎn)生；在施工的環(huán)節(jié)中，通過“一孔填一孔”的形式進(jìn)行處理。等到所有的成孔環(huán)節(jié)結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)立馬進(jìn)行夯實(shí)。按照2：8的比例配置灰土，將其回填到土層中。合理把握夯擊次數(shù)，減少松散、漏填等現(xiàn)象。為了減少事故的發(fā)生，應(yīng)該從施工階段避免縮頸或斷裂現(xiàn)象的出現(xiàn)；此外，應(yīng)當(dāng)合理地控制提管速度，按照不同的施工工藝進(jìn)行分段處理。為了提高施工的效率，應(yīng)當(dāng)排除類似情況的發(fā)生。經(jīng)過系統(tǒng)研究分析發(fā)現(xiàn)：施工的因素對樁體縮頸事故的發(fā)生影響甚小。

綜合以上分析，最終發(fā)現(xiàn)水文地質(zhì)因素是造成本次樁體縮頸的主要原因，而施工因素次之。

3 灰土擠密樁出現(xiàn)縮頸處理措施

經(jīng)商議，采用以下措施對縮頸樁體進(jìn)行處理和預(yù)防。

（1）對于土層含水率大的部位采用機(jī)動(dòng)洛陽鏟掏孔。為了能夠及時(shí)清除孔內(nèi)的淤泥，一般會選用機(jī)動(dòng)洛陽鏟作為主要的工具。時(shí)刻關(guān)注含水量受空氣壓力的影響程度，保證周圍涂體的穩(wěn)定。先用吸水性較強(qiáng)的生石灰作為主要的吸水材料，將其填至樁下7m的位置，只有這樣才可以減少縮頸現(xiàn)象的發(fā)生頻率。對已出現(xiàn)縮頸的樁底端用砂混合料或石灰塊填實(shí)夯實(shí)，邊沖擊邊將填料擠入孔底。

圖2 機(jī)動(dòng)洛陽鏟掏孔

（2）跳打形式是灰土擠密樁施工的重要內(nèi)容，可以從源頭上降低成孔的速度，緩解其他的擾動(dòng)現(xiàn)象。

（3）為了能夠更好地控制施工環(huán)節(jié)，還需要做好日常的管理。所用的灰土要干濕得當(dāng)、配比合理，并嚴(yán)格控制填料厚度和落錘的高度及錘擊數(shù)。

4 處理效果

結(jié)合本工程實(shí)際情況來看，在以上的措施作用下，灰土擠密樁的效能得到了有效地發(fā)揮。與此同時(shí)，也減少了縮頸斷樁現(xiàn)象的發(fā)生；通過系統(tǒng)的檢測，復(fù)合地基承載力和樁土擠密系數(shù)已經(jīng)滿足了設(shè)計(jì)最初的需求，在施工中已經(jīng)取得了良好的效果，見圖3。

5 結(jié)束語

本工程灰土擠密樁施工過程中通過避免縮頸所采取的措施，保證了灰土擠密樁的施工質(zhì)量，在后續(xù)施工中，杜絕了返工處理，加快了施工進(jìn)度，積累了類似地基處理施工經(jīng)驗(yàn)。

圖3 復(fù)合地基承載力檢測