擠密樁簡(jiǎn)介

一、什么是灰土擠密樁

1.灰土擠密樁（lime soil column）

利用成孔過(guò)程中的橫向擠壓作用，樁孔內(nèi)土被擠向周?chē)?，使樁間土擠密，然后將灰土或素土（黏性土）分層填入樁孔內(nèi)，并分層夯填密實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

2.水泥粉煤灰碎石樁（CFG）

用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆孔或沉管樁機(jī)成孔后，將水泥、粉煤灰、碎石及石屑加水混合攪拌料，泵壓或經(jīng)下料斗投入孔內(nèi)、灌注而成的樁體。

二、適用范圍

1、灰土擠密樁法

適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土、雜填土等地基?？商幚淼鼗纳疃葹?～15m。 但當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4％、飽和度大于65％時(shí)，不宜選用灰土擠密樁法或土擠密樁法。

灰土擠密樁法和土擠密樁法具有原位處理、深層擠密和以土治土的特點(diǎn)，在我國(guó)西北和華北地區(qū)廣泛用于處理深厚濕陷性黃土、素填土和雜填土地基時(shí)，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2、水泥粉煤灰碎石樁

水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基屬于剛性樁復(fù)合地基，具有承載力提高幅度大，地基變形小等優(yōu)點(diǎn)。并可適用于多種基礎(chǔ)形式：條基、獨(dú)立基礎(chǔ)、箱基和筏基等。

CFG樁法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對(duì)淤泥質(zhì)土應(yīng)按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)或通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。

三、施工方案

1、試樁

夯填施工前應(yīng)進(jìn)行夯填工藝試驗(yàn)，確定合理的分次填料量和夯擊次數(shù)。通過(guò)成孔、夯填工藝和擠密效果試驗(yàn)，確定樁體填料高度,夯擊次數(shù)等各項(xiàng)參數(shù)，以達(dá)到樁體壓實(shí)系數(shù)不小于0.97和樁間土擠密系數(shù)不小于0.90的設(shè)計(jì)要求，指導(dǎo)大面積施工。

2、排樁

根據(jù)設(shè)計(jì)樁位平面位置布置圖施工放樣定點(diǎn)，通過(guò)坐標(biāo)控制點(diǎn)，準(zhǔn)確放出每根樁位點(diǎn)，用石灰點(diǎn)做出點(diǎn)位標(biāo)識(shí)，檢驗(yàn)無(wú)誤后開(kāi)始施工，并做好施工記錄。

有梅花樁、三角樁、平行樁。

打樁機(jī)

3、成孔

成孔順序采用從路線(xiàn)中心向兩側(cè)間隔1～2孔跳打成孔，成好一個(gè)孔用蓋板蓋一個(gè)空，成孔時(shí)專(zhuān)人做好記錄。

樁機(jī)就位，使其平整穩(wěn)固，吊架吊起樁管，對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)，通過(guò)錘擊及樁管自重，將樁管壓入土中。

樁尖剛接觸表面時(shí)，采用低垂輕擊，入土1～2m正常后，采用預(yù)定的速度、螺距、錘擊樁管至設(shè)計(jì)深度。

錘擊過(guò)程中，經(jīng)常校核樁管豎直度，發(fā)現(xiàn)傾斜立即糾正。

沉管至設(shè)計(jì)深度時(shí)停止錘擊，關(guān)閉油門(mén)，及時(shí)勻速拔管，防止管與土層粘結(jié)，造成難以拔出或塌孔現(xiàn)象。

成孔過(guò)程中出現(xiàn)擠孔時(shí)，應(yīng)隔點(diǎn)補(bǔ)打，不得漏點(diǎn)。

成孔檢測(cè)，包括樁徑、樁間距、成孔深度，并做好施工記錄。

犁形夯實(shí)錘

4、成樁

灰土拌合均勻，自檢后經(jīng)監(jiān)理工程師檢測(cè)合格后，用小鏟車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。

樁孔回填夯實(shí)順序采用從路線(xiàn)中心向兩側(cè)間隔1～2孔調(diào)填夯實(shí)。

夯錘形狀采用下端呈拋物線(xiàn)垂體形的梨形錘，錘重100kg,夯錘直徑280mm。

每樁孔回填前，用錘重將孔底夯實(shí)，分層回填夯實(shí)，單次成樁深度易為30～40cm，填料、夯實(shí)交替進(jìn)行，完成單樁施工。

回填時(shí)做到均勻下料，均勻夯擊，保證夯擊錘重落距及次數(shù)。

回填夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高頂面高出10cm后，用素土封頂處理。

5、檢測(cè)試驗(yàn)

成樁后，應(yīng)及時(shí)抽樣檢驗(yàn)灰土擠密樁或土擠密樁處理地基的質(zhì)量。主要檢查施工記錄、檢測(cè)全部處理深度內(nèi)樁體和樁間土的干密度，并將其換算為平均壓實(shí)系數(shù)和平均擠密系數(shù)。抽樣檢驗(yàn)的數(shù)量，對(duì)一般工程不應(yīng)少于樁總數(shù)的1％，對(duì)重要工程不應(yīng)少于樁總數(shù)的1.5％。

灰土擠密樁或土擠密樁地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。檢驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于樁總數(shù)的0.5％，且每項(xiàng)單體工程不應(yīng)少于3點(diǎn)。

四、問(wèn)題處理方法

實(shí)踐證明，水泥土擠密樁加固地基在矸石土回填地基的加固中是一種值得推廣的方法。五創(chuàng)設(shè)備今天將結(jié)合工程實(shí)例介紹水泥土擠密樁在矸石土回填地基中應(yīng)用的工藝原理、施工技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量控制。

一

工程概況

機(jī)修車(chē)間、綜采設(shè)備庫(kù)、器材庫(kù)聯(lián)建、乳化液磅房及擋墻設(shè)計(jì)±000標(biāo)高為1053.30m。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該建筑物地基持力層為矸石回填土，該層承載力低，不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)陽(yáng)泉新宇巖土工程有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)水泥土擠密樁對(duì)該建筑物場(chǎng)地進(jìn)行地基處理。柱錘直徑0.4m，成樁直徑0.5m，樁間距1.2m×1.2m，樁體強(qiáng)度均為4.5Mpa；機(jī)修車(chē)間設(shè)備器材庫(kù)聯(lián)室內(nèi)地段采用樁間距1.5m×1.5m，基槽開(kāi)挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高后，以柱錘沖擴(kuò)擠密成樁，樁長(zhǎng)7.0m，柱錘沖擴(kuò)夯實(shí)水泥土樁1940根，總樁長(zhǎng)13580m。夯實(shí)水泥土樁體采用1：5（水泥與土的體積配合比）水泥和土進(jìn)行配合。

二

工藝原理

1、矸石土回填結(jié)構(gòu)為雜色，松散、稍濕、成分以粉土和粉質(zhì)粘土為主，含有大量的砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖碎塊和少量植物根系，是造成沉降的主要原因。

水泥土擠密樁技術(shù)由于在施工過(guò)程中因沖擊振動(dòng)而對(duì)樁周?chē)馏w充分?jǐn)_動(dòng)，使大空隙的回填土原有結(jié)構(gòu)受到破壞，且變得結(jié)構(gòu)緊密，從而大大提高了抵抗?jié)裣莺驼裣莸哪芰?，減少了工后沉降。

2、在成樁過(guò)程中，樁間土也受到很大的側(cè)向擠壓力，同樣被擠密加過(guò)，形成了強(qiáng)制擠密區(qū)以及擠密影響區(qū)，提高了樁周土體模量，減少地基整體壓縮變形。

3、采用較重夯錘，孔內(nèi)加固原材料單位面積受到高動(dòng)能、強(qiáng)夯擊，使地基受到很高的預(yù)壓應(yīng)力，樁體強(qiáng)度高、模量大。實(shí)踐證明，處理后的地基浸水和加載都不會(huì)產(chǎn)生明顯的壓縮變形。

三

施工工藝及技術(shù)要點(diǎn)

1、施工準(zhǔn)備

（1）包括施工機(jī)具配置，勞動(dòng)力組織，地基土和樁孔填料的試驗(yàn)。主要設(shè)備：履帶式打樁機(jī)錘重4.2T、夯填機(jī)具采用自落式重錘式夯實(shí)機(jī)，錘重＞400kg、小型裝載機(jī)、自卸車(chē)各一臺(tái)。勞動(dòng)力的組織：司機(jī)4人、工人10人、工長(zhǎng)1人。

（2）樁孔填料的試驗(yàn)得出最佳含水量，夯實(shí)水泥土樁體采用1：5（水泥與土的體積配合比）水泥和土進(jìn)行配合。

（3）基礎(chǔ)和樁孔放樣，施工前對(duì)場(chǎng)地清理平整，測(cè)量放線(xiàn)確定基礎(chǔ)中、邊線(xiàn)和樁孔定位編號(hào)，樁孔中心可用直徑20mm鋼釺插入土中500px，拔出后灌入石灰定點(diǎn)。

2、成孔工藝

（1）機(jī)修車(chē)間設(shè)備器材庫(kù)聯(lián)建基礎(chǔ)、乳化液泵房及擋墻采用正方形布孔。機(jī)修車(chē)間設(shè)備器材庫(kù)室內(nèi)地段采用梅花形布孔。樁徑與樁距：柱錘直徑0.4m，成樁直徑0.5m，樁間距1.2m×1.2m，樁體強(qiáng)度均為4.5Mpa；機(jī)修車(chē)間設(shè)備器材庫(kù)聯(lián)室內(nèi)地段采用樁間距1.5m×1.5m，基槽開(kāi)挖至設(shè)計(jì)基底標(biāo)高后，以柱錘沖擴(kuò)擠密成樁。樁長(zhǎng)：選擇下部第②層碎石作為樁端持力層，根據(jù)場(chǎng)地雜填土埋置深度，樁長(zhǎng)7.0m。

（2）樁施工順序應(yīng)先外排后里排，同排內(nèi)應(yīng)間隔1-2孔進(jìn)行；以免因振動(dòng)擠壓造成相鄰孔縮孔或坍孔。成孔后應(yīng)夯實(shí)孔底，夯實(shí)次數(shù)不少于8擊，并立即夯填水泥土。樁孔應(yīng)分層回填夯實(shí)，每次回填厚度為250-400mm。采用提升式夯實(shí)機(jī)，夯實(shí)時(shí)一般落錘高度不小于2m，每層夯實(shí)不少于10錘。

（3）成樁后，整個(gè)處理范圍內(nèi)先從樁頂標(biāo)高開(kāi)始向下鑿除0.5m，而后鋪設(shè)褥墊層，褥墊層材料采用三七灰土，且褥墊層壓實(shí)系數(shù)不得小于0.97。

3、樁孔填料

（1）根據(jù)工程要求及地基處理的目的確定夯實(shí)水泥土樁體采用1：5（水泥與土的體積配合比）水泥和土進(jìn)行配合，土料中有機(jī)含量不得超過(guò)5%，不得含有凍土或膨脹土，使用時(shí)應(yīng)過(guò)10～20mm篩，混合料含水量應(yīng)滿(mǎn)足土料的最優(yōu)含水量，其允許偏差不得大于±2%，土料與水泥應(yīng)拌和均勻，當(dāng)用機(jī)械攪拌時(shí)，攪拌時(shí)間不應(yīng)少于1min，當(dāng)用人工攪拌時(shí)，攪拌和次數(shù)不應(yīng)少于3遍，混合料拌和后應(yīng)在2h內(nèi)用于成樁。

（2）填料：分層夯填，夯填的落距和填料厚度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，填料平均壓實(shí)系數(shù)不小于0.97，最小壓實(shí)系數(shù)不小于0.93。

4、施工質(zhì)量控制

（1）樁孔及樁孔質(zhì)量檢驗(yàn)

水泥土擠密樁的樁數(shù)、排列尺寸、孔徑、深度、填料質(zhì)量及配合比，必須符合設(shè)計(jì)要求或施工規(guī)范的規(guī)定。施工前應(yīng)對(duì)土及水泥土的質(zhì)量、樁孔放樣位置等做檢查。施工中應(yīng)對(duì)樁孔直徑、樁孔深度、夯擊次數(shù)、填料的含水量等做檢查。

（2）成樁后，應(yīng)及時(shí)抽樣檢驗(yàn)水泥土樁的質(zhì)量；

夯填樁體的干密度質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)隨機(jī)抽樣檢測(cè)，抽檢的數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的2%；檢查樁的干密度、施工記錄。干密度的檢驗(yàn)方法可在24h采用取土樣測(cè)定。

夯實(shí)水泥土樁地基竣工驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)檢查成樁的質(zhì)量及地基承載力承載力，檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)和單樁靜載荷試驗(yàn)，每項(xiàng)單體工程復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于3點(diǎn)，單樁靜載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于樁總數(shù)的1%。

四

施工注意事項(xiàng)

1、在確定各種施工工藝前應(yīng)進(jìn)行成樁工藝、樁身材料配合比、地基加固效果有關(guān)試驗(yàn)工作，以證實(shí)水泥土擠密樁方案的可行性并取得合理施工參數(shù)。

2、松動(dòng)層的預(yù)留：應(yīng)在基頂標(biāo)高以上預(yù)留0.5m—0.7m松動(dòng)土層，待成孔和樁孔回填夯實(shí)結(jié)束后，將其挖除。

3、原材：土料中有機(jī)含量不得超過(guò)5%，不得使用挖出的砂土，土料中不得含有磚塊、瓦礫、生活垃圾、雜土、和粒徑不得大于15mm，含水量應(yīng)接近最佳含水量；水泥為普通硅酸鹽水泥，保證有效期內(nèi)使用。

4、樁頂保護(hù)樁長(zhǎng)不應(yīng)小于0.5m—0.7m，該段應(yīng)在做墊層前由人工清除，禁止使用挖掘機(jī)清除樁頭，基地標(biāo)高以上0.5m宜采用人工開(kāi)挖，防止樁端頭斷裂。

五

結(jié)論

水泥土擠密樁廣泛應(yīng)用在地基處理及高速公路的路基中，提高了地基承載力，復(fù)合地基承載力達(dá)到300kpa以上，達(dá)到控制工后沉降的目的。

END

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