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灰土挤密桩在湿陷性黄土地基处理的应用及质量控制

2015-07-13 166 0

引言：
　　灰土挤密桩是一种处理湿陷性黄土的有效的地基处理方法，具有简便，经济，有效的特点，在陕、甘、晋地区被广泛应用，但是在一些地质条件比较复杂的场地中，往往施工过程中会遇到一些问题，比如成孔后出现缩孔现象，但是经过现场合理的处理，复合地基的地基承载力也能满足设计要求。
　　1、灰土挤密桩地基处理技术的基本概念
　　灰土挤密桩地基处理技术是一种人工复合地基处理技术，是深层加密处理地基的一种方法，其主要的功效是提高地基的承载能力，加强地基强度与稳定性以及降低地基压缩性。尤其是对于湿陷性黄土结构作用很大，由于在湿陷性黄土中成孔时，桩孔附近的黄土被向周围挤压，因此破坏了湿陷性黄土的结构，在一定程度上起到了消除湿陷性的作用。这种技术的主要处理方法是通过炸药爆破或钉入钢套筒等方式在地基中成孔，利用成孔时的挤压作用，使地基中土的密度得到增强，同时在已经成型的桩孔中填入灰土而后压实，形成灰土桩，这些灰土桩会与地基原本的基土形成复合型地基，从而增强地基的承载能力与强度。灰土挤密桩地基处理技术在处理一些含水量比较大的软弱地基的时候，处理深度可以达到15m。软弱地基经过这种技术处理后，持力层范围内的土就不容易变形，承载力自然就可以提高1倍～2倍，同时可以在一定程度上减小地基的湿陷性。这种地基处理技术施工简单，可以省去大量的挖土工作，同时由于填充的材料也大多来自工地周围，因此比其他处理湿陷性黄土的地基处理技术的造价要低很多，并且大大缩短了施工时间，提高了施工效率。
　　2、灰土挤密桩在陷性黄土地基处理的应用
　　2.1、工艺流程
　　清理整平施工场地→测量放线→桩点布置→机械就位→桩点高程测量→打桩成孔→灰土拌制→封管→夯填灰土→成桩。
　　2.2、操作工艺
　　成孔施工：a根据设计桩长，施工前在桩架或钢管上用油漆标出控制深度的标记。b沉管机就位后，使沉管尖对准桩位，调整扩桩机架，确保桩管垂直，同时对桩管垂直度进行检查。c沉管机将与桩孔同直径钢管打入土中，并拔管成孔，桩管顶设桩帽，下端作成60°角度锥形活动尖桩。d成孔后进行清底并夯实，夯实次数为5击，成孔后检查孔中心位移、垂直度、孔径、孔深等，合格后进行下道工序施工。e根据设计要求灰土桩施工顺序为从两侧向中间，隔排隔桩跳打的方法。
　　灰土拌和：灰土采用拌和机集中拌制，各种用料计量准确，根据每天实际用量进行石灰消解和灰土拌合。
　　夯填灰土：a成孔后进行及时的填土并夯实。b按照试验确定的工艺参数连续施工分层夯实灰土桩，夯实至设计标高。c完成灰土挤密桩施工后，桩顶松动层挖除后对灰土垫层进行施工。
　　2.3、灰土桩施工根据规范及现场条件
　　对于灰土桩的桩径选择，为方便施工以及考虑到对桩间土体的挤密效果，采用500mm。桩体排列方式采用等边三角形布置，桩间距为1100mm，排距为953mm。灰采用2：8灰土进行回填夯实，平均挤密系数不小于0.93。现场施工主要工序为：清理和场地平整施工→测量、定位放线→桩机组装就位→第一遍挤密成孔（检查记录成孔深）→第一遍桩孔夯填（夯填质量抽检）→第N遍定位放线→第N遍挤密成孔（夯填质量抽检）→第N遍桩孔夯填（夯填质量抽检）→清除松动层→底面层碾压（竣工高程测量）（检验）→施工验收（竣工资料整理）孔内填料控制：成孔后及时进行夯填、孔内填料前，夯实孔底、夯击次数不小于8次。每层孔内素土填料0.12m3，分别回填并夯实，每层夯击次数不小于8次，填料前首先在取土场取土备料，在土料含水率接近最优含水率时为允许用于填孔用料，填料有机质含量不得大于5%。所需土方量用装载机运至施工现场，小铲车倒运，人工倒入孔内。孔内填土夯实：锤重1.5T，填料采用人工均匀填料，每层填料不得大于0.12m3，夯锤提高3m以上夯8击以上，听到清脆的锤声，方进行上一层填料夯实，基础面以上预留0.7m厚的土层，待施工结束后，将表层挤松的挖除或分层夯实。垫层回填：在挤密桩施工结束7天后，在场地分层填铺3：7灰土，分两层进行摊铺，每层松铺厚度30cm，摊铺结束后采用10T的振动压路机进行碾压，控制压实系数大于0.97以上。
　　3、灰土桩施工注意事项
　　3.1、在施工过程中，确保钻机准确平稳，机架不应发生位移或倾斜。
　　3.2、在桩管上设置醒目的尺度标志，在沉管过程中，需要高度注意桩管的垂直度和贯入速度，对于异常现象要及时分析并处理。
　　3.3、桩管沉入设计规定的深度后，要及时拔出。
　　3.4、拔管成孔后，对桩孔的质量由专人进行检查。
　　3.5、夯击注意事项确保夯击就位的平稳性，以及沉管的垂直性，夯锤对准桩中心。
　　3.6、桩缩孔或塌孔，挤密效果差等现象
　　地基土的含水量达到或接近最佳含水量时，挤密效果最好。必须遵守成孔挤密的顺序，采用隔排跳打的方式成孔。
　　3.7、桩身回填夯击不密实，疏松、断裂
　　成孔深度需要符合相应的设计规定，进行桩孔填料前，需要夯击孔底3-5锤。确保每个桩孔回填用料与计算用量保持一致。夯锤重要超过100kg，采用的锤型应便于夯实边缘土。基础底面需要预留0.3-0.5m厚的土层，施工结束后，挖除表层挤松土，分层夯压密实后，进行下道工序施工。
　　4、灰土挤密桩地基处理技术中质量问题的处理方法
　　4.1、在施工之前应该进行施工质量控制在施工单位进行施工之前，对施工质量的控制工作就应该开始了。首先就是按照要求进行试桩工作，并且对相关的机械设备进行检查，具体试桩方法与要求如下：
按照灰土挤密桩的施工要求，在土体上开凿冲击孔，使用的灰土的颗粒直径应该小于15mm，同时灰土中有机物的含量不应该大于5%。桩孔填料灰土的夯实机应该使用偏心轮夹杆夯实机，并且在进行灰土填充时，每填充一次最少进行两次夯实。在完成填充后，必须要对桩孔中的灰土进行5次以上的夯实，以确保整个桩孔的密度符合要求。整体桩孔在进行初期布置时，应该形成三角形，同时桩孔之间中心距离不应该小于1m。整个试桩工作完成后，要进行总结并找出问题，为真正的施工做准备。其次，在开工之前还要对施工现场与相关准备工作做出以下检查：1）要对施工现场的整体平整程度做出检查，保证施工现场的平整，同时检查桩机的实际定位，保证桩位的偏差小于160mm。在桩机进行安装之前，要对桩基之下及周围的土体进行检查，确保土体结实抗压，以防止桩机在施工过程中倾斜。对灰土的比例进行检查与确认。对试桩情况进行核查，并且在施工机器到位后再进行一组桩孔的试打，对成孔的质量作出检查，如果发现成孔的质量不合格，则应该立即申请设计部门进行处理。
　　4.2、在施工过程中应该注重施工质量的控制在施工队进行施工的过程当中，也会出现一些问题，因此在施工过程中也要注意以下几点：
　　由于灰土挤密桩地基处理技术对相关的施工工艺与参数有严格要求，因此对于现场施工人员的操作水平与责任心都有着很高的要求，现场工程质量监管人员必须要时刻对施工过程进行跟踪。
　　相关的施工管理人员一定要在每个桩机都设置专门的记录人员，记录桩机的工作状况，保证相关记录的真实性。
　　在施工过程中对于相关的施工工序一定要严格控制，包括对桩孔的深度、灰土的比例等进行严格检查；在夯实填充时一定要分层填充夯实、有计划的送料，从而保证桩体的挤密性；同时对桩体的夯实时间与次数严格控制，以保证桩体中的灰土均匀，从而保证施工质量。
　　5、结语
　　对于处理深度大于3m小于15m的湿陷性黄土，采用灰土挤密桩法处理能消除黄土的湿陷性，而且处理费用最低，相对于其他处理工法，在相同的条件下，灰土桩施工工艺比较简单，施工简便、速度快、效果好、过程容易控制，特别是造价比较低廉，对于湿陷性黄土的处理确实是一种比较实用的地基处理方法。
　　参考文献：
　　[1]刘丽.灰土挤密桩在湿陷性黄土地基处理中的应用[J].中国建材科技，2012，02：78-82.
　　[2]彭洪.灰土挤密桩在湿陷性黄土地基处理中的应用[J].有色冶金设计与研究，2006，04：66-70.
　　[3]成晓荣，路敏，王立邦.灰土挤密桩在湿陷性黄土地基处理的应用及质量控制[J].黑龙江科技信息，2013，07：247-248.
　　[4]朱三刚.灰土挤密桩在湿陷性黄土地基中的设计与应用[J].山西建筑，2005，24：115-116.

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