软土地基加固应用夯实水泥土桩技术的实践与思考

严沛玥

摘要：结合上海市五角场大西洋百货（313地块）改扩建项目，应用夯实水泥土桩技术加固软土地基的实践。围绕夯实水泥土桩施工技术的工艺特点、施工要点、控制措施、工效质量进行研判与优化。工程取得了良好的效果，通过总结与同行分享。

关键词：313地块;夯实水泥土桩技术;工程应用

夯实水泥土桩技术应用于软土地基，其目的就是给地基加固， 实现增强地基承载力、减小地基变形的一种有效地基加固处理方法。通过人工（或机械）开挖基槽或桩孔，将水泥与土料按一定配合比拌合均匀，分段夯填到桩孔内成桩， 与原有地基形成复合地基。这种方法因施工方便、工期短、成本低等特点，已广泛应用于工业与民用建筑中。本文将结合具体案例，阐述在施工实践中，如何结合工程实际需要，采取有效的措施，不断创新，实现技术进步，更好地服务于工程应用。

一、工程概况

上海市五角场大西洋百货（313地块）改扩建项目，位于上海市杨浦区五角场街道313街坊。项目建设基地面积2574.8平方米，地上建筑面积约8300平方米，地下建筑面积约4000平方米（地下2层），地下主要为机械车库，需满足机械车位的净高要求，地上建筑总高度（女儿墙顶）均低于50米，为高层结合局部多层裙房建筑。

二、工程施工控制要点

（一）施工工序流程

准备阶段→场地平整→放样测量、桩位布置→钻孔机就位→钻孔施工→成孔检测→配制填料→夯机就位→夯实孔底→填料夯实→连续成桩→桩顶封土→成桩养护→检测验收。

（二）操作控制点

成孔工艺一般采用挤土法和非挤土法。挤土法成孔工艺选用的是沉管、冲击等方式，非挤土法成孔工艺选用的是洛阳铲、螺旋钻等方式。夯实水泥土桩施工选用那一种方法，应根据工程设计要求和实际需要而定。本工程我们采用的是螺旋钻机成孔、人工结合机械填料、夯机夯实成桩，施工过程中各阶段操作控制要点如下：

1、前期准备

按“三通一平”要求，拆除并清理施工场地的所有建筑及杂物;进行成桩工艺试验和检测，确定水泥土混合料试验配合比，当试验的各类数据达到设计文件要求，取得合格证后，才能进行施工。

2、桩位布置放样

按工程设计图纸要求，采取轴线控制和水准基点方式对要制作的桩位进行精准放样。桩位放样时，首先确定边桩和中线控制桩，然后按设计要求的控制距离通过精准测量进行其它各桩位布置，并对各桩位统一编号。

3、制作桩孔

安装钻机，检测钻机底座是否平整、稳定，调整钻机钻头导向架至垂直，再利用钻机液压双向行走装置调整钻杆位置，将钻头对准桩位中心。钻孔时注意观察土层变化，做好详细记录，若钻出的土料不符合成桩填料用土要求及时清理出工地。考虑到机械磨损中，每次钻孔前要认真检测钻头直径，若因磨损钻头直径变小，应及时更换钻头，以保证钻出的孔径不小于设计的桩径。成孔后，检测人员采用向孔内投放检孔器测量孔径、孔深和桩的垂直度，符合设计图纸要求，填写检测合格报告，由相关人员签字存档。

4、配制填料

将开孔取出的可用土料，取样检测含水率，当检测出的含水率超出最佳含水率±2%时，采取晾晒或洒水处理法，使土料达到合格的含水率。按规定的配合比称量取足量的水泥和土料，投入拌和机进行充分拌和，直至填料拌和均匀。必须强调的，为了保证成桩强度，拌和好填料，需及时使用，填料超过两小时不用即为废料，不得再使用。

5、夯实成桩

本项目采用填料夯实法成桩施工，为确保桩身在夯实的同时能与周边土体产生很好的挤密效果，我们选用锤端部为盘形的夯锤机械进行夯实，要求夯锤直径与桩直径之比为0.8，夯锤重量为150kg，夯锤落距为100cm。夯实成桩施工采用首尾“三五连夯”法，即成桩前、成桩后分别在孔底（桩底）和孔顶（桩头）用夯锤连续夯实3至5次，确保桩基结实;中间采用“一填一夯”法，即填一层料夯实一次，严禁一次性填料，多次夯实的错误做法;上部采用“一填二夯”法（当成桩达到桩顶下1m的范围时），即填料一次夯实两次。荷载传递的规律是上部应力集中，向下逐步分散，采用以上方法可确保桩身上部桩体有较大的压实系数和强度，从而实现上部荷载被有效传递至地基下部的良好效果。

（三）桩身养护

夯实成桩工序结束后，在桩身顶部采用“湿土覆盖”法进行一段时间养护，即在桩顶上覆盖一层湿润土，厚度为10～20cm，以减少水分散失。成桩后的前几天每天均要定时向覆盖层洒一定量的水，让桩身上部混合填料充分膠结，提高成桩强度。

三、施工质量掌控措施

（一）材料质量及填料配合比掌控

成桩用的填料是由水泥和土料混合而成的，其质量至关重要，必须很好掌控。为保证土料有机质量含量≤5%（采用焙烧法进行试验），含水量与最优含水量比±2%（采取烘干法试验），土料粒径≤20mm（采用过筛法测量），使用前取样检测，测试合格方能使用。所用水泥必须有出厂合格证，用前还要随机抽样试验，若试验指标达不到工程设计要求的不得用于工地施工。合格材料进入施工场地后，要将事先制作好的用料配合比标识牌悬挂于施工现场醒目位置，让操作人员严格按配合比称取水泥和土料制作填料，填料采用灰土粉碎拌和机掺拌，拌和机出料口设置20mm的方孔筛，所有填料均过筛出料使用。

（二）填料性能指标掌控

含水率、均匀性和存料时间是填料的主要性能指标。施工中工程质量监管人员先带领操作人员按配合比制作少量的填料进行性能测试（填料含水率粗略测试方法：将填料用手攥成团，落地即散为合格），测试结果若含水率偏高或偏低，采用晾晒或洒水方法对土料进行处理，待含水率达到标准后再按工程设计的配合比称取足量的水泥和土料进行拌和。填料拌和时，先将水泥和土料用人工方式进行粗略翻拌，然后投入拌和机进行粉碎拌和，机械拌和时间不得少于1min，拌和后的填料需均匀，无较大颗粒团块，水泥和土要充分融合。制成后的填料需在两小时内用完，超过两小时不用的填料因水份散失，水泥已开始初凝，一律作废料处理。

（三）桩孔制作质量掌控

选用符合规格（尺寸、材料）钻头，因钻孔时钻头磨损大，每次钻孔前要精准测量钻头圆盘直径，若变小就更换。每个桩孔钻成后，要及时使用检孔器测量孔径、孔深和孔的垂直度，确保其数据在设计范围内。因机械的运转等原因，往往成孔的底部容易造成虚土，虚土过厚会影响承载力，因此每钻成一个桩孔后，均要对孔底虚土层厚度进行测量，若虚土层厚大于10cm，督促操作人员清除后再进行孔底夯实。

（四）成桩操作质量掌控

选用圆盘形铁质材料夯锤夯实机械。夯实机械就位后，由技术人员进行安全质量检查，并在机械夯锤上的连接钢丝绳上以1m为间距设置标志，以掌握夯锤落距。每次从孔内将夯锤连续提升2个标记，这样可保证夯锤落距不小于1米，从而完成足够的击实功。严禁为节省时间向孔内一次过多投入填料，做到每次向孔内投入填料厚度不超过50mm，填料夯实严格采用首尾“三五连夯”、中间 “一填一夯”、上部 “一填二夯”法完成。成桩后，桩顶覆盖一定厚度的素土并坚持每天定期洒水。成桩夯实过程要保证填料和击实频率一致，连续成桩，不得中断。

四、结语

夯实水泥土桩复合地基施工技术适用范围较广，它将水泥和土在孔外拌和、均匀性好，桩身强度以水泥的胶结作用为主，桩身密度增加构成了桩身强度增大，施工中无泥浆、无噪声污染，施工速度快，也具有良好的抗冻性，能实现真正意义上的科学文明、绿色环保施工，具有良好经济效益。

参考文献：

[1]闫明礼梁军 夯实水泥土桩复合地基的工程应用研究[J]建筑科学，1997.06

[2]胡波 软土地基夯实水泥土桩施工技术及质量控制[J]建筑施工，2019.07