浅谈灰土挤密桩缩颈的技术处理

褚双义

（山西一建集团有限公司，山西太原 030000）

0 引言

温带大陆性季风气候是我国北方地区的主要气候，主要表现为气候干燥。西北季风带来的沙粒在长年累月的积累中形成了厚实的黄土层。从山西省的基本情况来看，由于山西地处黄土高原，多山的环境加上干旱的气候使得山西的土质以湿陷性黄土的形式呈现。为了应对这种地质状况，一般会选用灰土挤密桩对地基进行加固处理。本工程结合实例，对施工过程中出现缩颈问题的原因、处理方法等进行阐述。

1 工程概况

某工程设计总长度为31.2m，宽度为13.9m。从建筑面积范围来看，总面积达到了5336.97m2。该项工程设计了12层建筑空间，即地下1层，地上11层。就整体结构而言，主要采用的是剪力墙结构。

由于持力层土质是湿陷性粉质粘土，所以在建筑的地基处理过程中会选用灰土挤密桩来进行加固。桩体直径为4m，两根桩体之间的距离为1m。以正三角形布桩的形式开展相关的工作，保证有效桩长达到10m，保护桩长可以达到0.5m。桩顶标高为-4.52m，总桩数为1148根。施工试桩3组，每组7根。

从设计的要求来看，灰土按照2：8的比例进行填料的制作。将挤密填料的成孔直径控制在5m以上，保证灰土挤密桩承载力≥190kPa。至于桩体内的平均压实系数，一般要≥0.97。

2 灰土挤密桩出现缩颈原因分析

在整个施工过程中，借助锤击沉管成孔的形式对灰土挤密桩进行处理。从首次成孔的现象来看，有1/3的桩在地下8m左右出现了缩紧现象。通过各方共同协商，结合外部的水文地理、施工方法等方面的因素，对缩颈原因进行全面细致地分析。

图1 缩颈分布

2.1 水文地质方面

和建设单位代表现场实际勘查结合工程地质报告分析发现地下3～8m处的粉质黏土层处于下水管漏点位置，长期遭水浸泡，致使土层含水率增大，土体的含水量高，取沉管时，由于空气压力的影响致使该处的桩体缩颈或断裂，该层含水量大是导致缩颈现象的主要因素。

2.2 施工方面

桩体施工时应采取合适的施工顺序，一般应先外排后内排，同排的要间隔1～2个孔进行成桩施工，必要时大型的工程可划分工作段分别施工，排除振动挤压的干扰，减少断裂和缩颈现象的产生；在施工的环节中，通过“一孔填一孔”的形式进行处理。等到所有的成孔环节结束后，应当立马进行夯实。按照2：8的比例配置灰土，将其回填到土层中。合理把握夯击次数，减少松散、漏填等现象。为了减少事故的发生，应该从施工阶段避免缩颈或断裂现象的出现；此外，应当合理地控制提管速度，按照不同的施工工艺进行分段处理。为了提高施工的效率，应当排除类似情况的发生。经过系统研究分析发现：施工的因素对桩体缩颈事故的发生影响甚小。

综合以上分析，最终发现水文地质因素是造成本次桩体缩颈的主要原因，而施工因素次之。

3 灰土挤密桩出现缩颈处理措施

经商议，采用以下措施对缩颈桩体进行处理和预防。

（1）对于土层含水率大的部位采用机动洛阳铲掏孔。为了能够及时清除孔内的淤泥，一般会选用机动洛阳铲作为主要的工具。时刻关注含水量受空气压力的影响程度，保证周围涂体的稳定。先用吸水性较强的生石灰作为主要的吸水材料，将其填至桩下7m的位置，只有这样才可以减少缩颈现象的发生频率。对已出现缩颈的桩底端用砂混合料或石灰块填实夯实，边冲击边将填料挤入孔底。

图2 机动洛阳铲掏孔

（2）跳打形式是灰土挤密桩施工的重要内容，可以从源头上降低成孔的速度，缓解其他的扰动现象。

（3）为了能够更好地控制施工环节，还需要做好日常的管理。所用的灰土要干湿得当、配比合理，并严格控制填料厚度和落锤的高度及锤击数。

4 处理效果

结合本工程实际情况来看，在以上的措施作用下，灰土挤密桩的效能得到了有效地发挥。与此同时，也减少了缩颈断桩现象的发生；通过系统的检测，复合地基承载力和桩土挤密系数已经满足了设计最初的需求，在施工中已经取得了良好的效果，见图3。

5 结束语

本工程灰土挤密桩施工过程中通过避免缩颈所采取的措施，保证了灰土挤密桩的施工质量，在后续施工中，杜绝了返工处理，加快了施工进度，积累了类似地基处理施工经验。

图3 复合地基承载力检测