淺談柱錘沖擴樁在西北地區(qū)人工填土地段加固地基的應(yīng)用

頡冬冬

蘭州生態(tài)創(chuàng)新城發(fā)展有限公司 甘肅蘭州 730000

1 工程概況

該地區(qū)地貌上屬黃河二階地，地形相對平坦，試驗段施工里程為DK0+130-DK0+230段，地基處理為預(yù)鉆孔柱錘沖擴樁，樁徑為0.6米，樁間距為1.5米，樁長8米，樁位采用正三角形布置。工程地質(zhì)及水文情況：工點范圍內(nèi)地層主要為第四系全新統(tǒng)人工填土，主要分布于地表，淡黃色為主，厚1.2-5.3m，成分以砂質(zhì)黃土為主，土質(zhì)不均，局部夾有圓礫及碎石土，稍濕，稍密-中密，Ⅱ級普通土。人工填土下主要為砂質(zhì)黃土（Q4a13），淺黃色，厚14.5-18.1m，以粉粒為主，土質(zhì)較均，具孔隙，以稍濕為主，稍密-中密，Ⅱ級普通土σ0=120KPa。工程范圍內(nèi)未見地表水[1]。地基處理后，要達到以下要求：單樁復(fù)合地基承載力特征值不小于200kPa；滿足樁體平均壓實系數(shù)λc≥0.97；滿足樁間土平均擠密系數(shù)ηc≥0.93；樁間土濕陷系數(shù)δs＜0.015。

2 施工工藝流程

主要施工方法：先外排后里排，隔排隔樁跳打法施工，預(yù)鉆0.4米孔，然后沖擴成0.6米的設(shè)計樁徑。施工流程：清理和平整場地→測量、定位放線→洛陽鏟就位→挖孔→成孔檢測→夯機就位→夯錘對中→填第一層填料→第一遍沖擊夯實→測線檢測→填夯第N層填料→沖擊夯實→成樁→樁身密實度檢驗→承載力試驗。

3 施工

3.1 柱錘沖擴樁施工過程

①清理平整施工場地，應(yīng)將樁頂標(biāo)高以上松土全部清除。②布置樁位，準(zhǔn)確定出樁孔位置并進行編號。③成孔順序應(yīng)由外向里間隔分排進行，防止錯位或漏孔。④洛陽鏟挖機就位后，應(yīng)保持平整穩(wěn)固，使柱錘對準(zhǔn)孔中心，并能自由地落入孔底，確保動能壓強。⑤成孔：成孔達到要求深度后，用標(biāo)準(zhǔn)料斗或運料車將拌和好的填料分層填入樁孔并逐層夯實。錘的質(zhì)量、錘長、落距、分層填料量、分層夯實度、夯擊次數(shù)、總填料量等應(yīng)根據(jù)試驗或按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定。每個樁孔應(yīng)夯填至樁頂設(shè)計標(biāo)高以上至少0.5m，其上部樁孔宜用原槽土夯封。施工中應(yīng)做好記錄，并對發(fā)現(xiàn)的問題及時進行處理。⑥施工機具移位，重復(fù)上述步驟進行下一根樁施工。

現(xiàn)場施工參數(shù)

3.2 填料的拌制

水泥土采用裝載機機械拌合且隨拌隨用，拌合采用稱重比例進行試拌合，樁孔料按設(shè)計要求進行，水泥用量為10%，水泥采用P·S·A42.5普通硅酸鹽水泥。土料采用純凈黃土，根據(jù)實驗結(jié)果含水量12.9%，土中有機質(zhì)含量為1.8%，符合設(shè)計用料。使用時過15mm篩，混合料的含水量應(yīng)滿足最優(yōu)含水量，允許偏差不得大于±2%。土料與水泥應(yīng)拌合均勻。各種用料采用稱重計量進行用量控制，色澤一致，無灰團、灰條和花面現(xiàn)象。已拌成水泥土不得超過3小時或隔夜使用，被雨水淋濕、浸泡水泥土嚴禁使用按作廢處理。下雨期間不進行水泥土拌制。拌合完成后及時測定水泥土混合料含水量，每天不少于1次，并滿足設(shè)計要求，進行混合料夯填施工[2]。

3.3 柱錘夯實就位

成孔后將柱錘提升對準(zhǔn)成孔，并保持垂直穩(wěn)定。由裝載機把配比好的水泥土料鏟到?jīng)_擴樁施工現(xiàn)場，每次鏟料0.22方，可以填料厚度70cm。再由人工將料填進樁內(nèi)，進行分層填筑，1.5t柱錘進行夯實。

3.4 水泥土回填夯實

施工順序：清底夯—水泥土拌制—虛填—分層夯擊—成樁。成孔至設(shè)計深度，將柱錘提升一定高度，自動脫鉤下落沖擊土層，如此反復(fù)沖擊至設(shè)計成孔深度時，可在孔內(nèi)填少量粗骨料繼續(xù)沖擊，直到孔底被夯密實。成孔后及時夯填，夯填施工由裝載機配合人工填料，機械連續(xù)夯擊，填土與夯擊要配合好，夯錘與樁孔互相對中，使夯錘自由下落孔底。在向孔內(nèi)填料前先夯實孔底。樁孔填料前，應(yīng)清底并夯實，夯擊次數(shù)為2次然后根據(jù)確定的分層回填厚度和夯擊次數(shù)逐次填料夯實。夯填至樁頂設(shè)計標(biāo)高以上至少0.5m，其上部樁孔宜用水泥改良土夯封。每臺柱錘沖擴機自備柱錘，錘重1.5t，其豎向投影面積的靜壓力不小于20KPa，夯錘最大部分的直徑比樁孔直徑小90-120mm，以便填料順利通過夯錘四周。10%水泥摻量試樁根數(shù)4根，每層回填厚度均為70cm，樁底以上3m夯實次數(shù)9次；2m至樁頂夯實次數(shù)11次。水泥土回填夯實采用連續(xù)施工，每個樁孔一次性分層回填夯實，不得間隔停頓或隔日施工以免降低樁的承載力。

3.5 成樁保護措施

柱錘沖擴樁成樁保護措施：28天內(nèi)對擠密樁成樁范圍內(nèi)采用拉警戒線，配備專人防護，防止機械碾壓對擠密樁樁身產(chǎn)生損壞。樁間土清理時采用人工配合小型挖掘機進行清理。

4 結(jié)語

本文通過工程實例，證明柱錘沖擴樁法在處理西北地區(qū)雜填土上具有明顯施工效果，且具有施工簡單、形成樁體速度快、工程效果明顯、樁體填料拌制簡單、可就地取材、工程費用低等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于人工雜填土地基處理工程中[3]。