灰土挤密桩在高速公路湿陷性黄土地基中的应用

1 施工工艺

灰土挤密桩采用沉管灰土桩法进行施工，，场地平整碾压后，用灰线标识出灰土挤密桩处理范围。测量放出桩孔中心线，施工顺序为:从两侧向中间，隔排隔桩跳打。

1.1 工艺流程

场地平整→成孔→清底夯实→桩孔夯填土→夯实。

1.2 操作工艺

(1)成孔施工:①根据设计桩长，施工前在桩架或钢管上标出控制深度的标记;②沉管机就位后，使沉管尖对准桩位，调平扩桩机架，使桩管保持垂直，用线锤吊线检查桩管垂直度(垂直度偏差不大于1.5%);③沉管机将与桩孔同直径钢管打入土中拔管成孔，桩管顶设桩帽，下端作成60°角度锥形活动尖桩;④成孔后进行孔中心位移、垂直度、孔径、孔深检查，合格后进行下道工序施工或用盖板盖住孔口防止杂物落入。

(2)石灰的消解:石灰消解采用注水式，即在生石灰中插入50mm的钢管，钢管上钻5mm左右的小孔，间距不大于100mm，梅花式布置，钢管前部做成锥型，利于插入生石灰内部。石灰充分消解后1-2天，进行过筛处理，同时测试有效钙镁含量。

(3)灰土拌和:灰土采用灰土拌和机料场集中拌和，自卸车或装载机运至现场。首先对土和消解后的石灰分别过筛，根据灰土桩石灰剂量与土进行配料拌和，灰土拌合料外观颜色均一，含水量应达到或接近最佳含水量。灰土拌制根据回填要求随拌随用，已拌成灰土不得隔夜使用，被雨水淋湿、浸泡灰土严禁使用按作废处理。雨雪天气不进行灰土拌制。

(4)夯填灰土:①成孔后及时夯填，在向孔内填灰土前先夯实孔底3～4锤，灰土分层回填夯实，逐层以量斗定量向桩孔内下料，每层松铺厚度约为30cm～50cm，采用电动卷扬机提升式夯实机夯实，每层夯实不小于3～5锤，锤重1.5t，落距不小于2m;②灰土桩夯实按照试验确定的工艺参数连续施工，分层夯实至设计标高。不得间隔停顿或隔日施工以免降低桩的承载力;③灰土挤密桩施工完成后应挖除桩顶松动层后开始施工灰土垫层。

2 质量检验标准及控制要点.

2.1 灰土挤密桩工程质量检验标准

施工质量标准

2.2 特殊工艺关键控制点控制

(1)施工顺序:从两侧向中间，隔排隔桩跳打;(2)灰土拌制:土料、石灰过筛、计量、拌制均匀;(3)桩孔夯填:石灰桩应打一孔填一孔，若土质较差，夯填速度较慢，宜采用间隔打法，以免因振动、挤压，造成相邻桩孔出现颈缩或塌孔;(4)管理:施工中应加强管理，进行认真的技术交底和检查;桩孔要防止漏钻或漏填;灰土计量要拌匀;干湿要适度，厚度和落锤高度、锤击数要按规定，以免桩出现漏填灰、夹层、松散等情况，造成严重质量事故。

2.3 易存在质量缺陷及预防措施

(1)质量缺陷。桩位回填不均匀，夯击不密实，时密时松，桩身疏松甚至断裂。

(2)原因分析:①没有进行规定操作，分层厚度过厚，夯击次数减少;②回填料拌合不均匀，含水量过大或过小;③施工灰土实际用量未达到成孔体积的计算容量;④锤重、锤型和落距选择不当。

(3)预防措施:①成孔深度应符合设计规定，根据成桩试验测定的密实度要求，随填随夯，若锤击数不够，可适当增加击数;②回填料应拌合均匀，且适当控制其含水量，一般可按经验在现场直接判断;③每个桩孔回填用料应与计算用量基本相符。

3 灰土挤密桩施工注意事项

3.1 沉管桩成孔

⑴钻机要求准确平稳，在施工过程中机架不应发生位移或倾斜;⑵桩管上设置醒目牢固的尺度标志，沉管过程中注意桩管的垂直度和贯入速度，发现反常现象及时分析原因并进行处理;⑶桩管沉入设计深度后应及时拔出，不宜在土中搁置较长时间，以免摩阻力增大后拔管困难;⑷拔管成孔后，由专人检查桩孔的质量，观测孔径、深度是否符合要求，如发现缩颈、回淤等情况，如情况严重甚至无法成孔时在局部地段可采用桩管内灌入砂砾的方法成孔。

3.2 夯击施工

夯击机械就位要保持平稳、沉管垂直，夯锤对准桩中心，确保夯锤能自由落入孔底。

3.3 桩缩孔或塌孔及挤密效果差

⑴地基土的含水量在达到或接近最佳含水量时，挤密效果最好;⑵必须遵守成孔挤密的顺序，采用隔排跳打的方式成孔，应打一孔，填一孔，应防止受水浸湿且必须当天回填夯实。为避免夯打造成缩颈堵塞，可隔几个桩位跳打夯实。

3.4 施工现场标识及形象标识

灰土挤密桩的成孔、检孔、回填的循环时间间隔短，现场分区标识采用移动式标识牌，各区间采用三角彩旗分区，现场技术人员将全过程进行成桩检查，并随身携带灰土桩平面布置图，随施工进度进行形象标。

4 灰土挤密桩加固效果分析

施工完成后，采用静载荷试验检测场地复合地基承载力特征值fspki为160kPa，现场选取3处挖探井取土样进行桩间土挤密系数的试验检测，平均挤密系数ηc为0.91，桩身压实系数试验检测结果显示10%灰土干密度介于1.62～1.75/m3之间，平均干密度为1.67g/m3，桩身10%灰土的平均压实系数平均值为0.95，满足设计桩体压实系数不小于93%的要求。开挖探井3口进行湿陷性检测，判定灰土挤密桩复合地基的湿陷性全部消除。

对复合地基检测结果显示，地基顶面标高下5m深度内桩间土的湿陷性已消除，设计方案切实可行，施工方法满足湿陷性地基处理要求。数据控制准确、严密，质量控制根据施工方案制定，可以及时保证做到规范要求。

[1]阎明礼.地基处理技术[M].北京:中国环境科学出版社，1996∶4897.