灰土挤密桩的原理及施工

李冀东

（中国建筑材料工业地质勘查中心陕西总队，陕西西安 710003）

1 灰土挤密桩施工的原理

灰土挤密桩因桩体承受夯锤重击，因此桩体变性和受力远远大于桩间土变形量，地基所承受的大部分荷载力由灰土挤密桩承担，因此能够让地基基础更加坚实稳固。在软土地基中成孔，再分层装填灰土，用橄榄锤夯实，在桩体密实度达到一定程度的同时，挤压桩间土，使桩间土的密实度达到预期效果，这样就形成复合地基，达到提高路基承载力的目的。特点为变形模量会有明显增大，抗变形能力有明显提高；工序简单，工艺成熟，便于现场控制操作，适用性强。

2 工程概况分析

某工程是建设一个工业厂区，厂区内单体较多，整个厂区经过勘察，可知①～③层为湿陷性黄土，为消除①～③层的湿陷性，材料为3:7 灰土。

3 灰土挤密桩施工

3.1 施工准备

3.1.1 材料准备

（1）材料标准：按照设计及现行各种规范执行。

（2）原材料送检：做击实试验。取灰、土试样、灰样、土样各取上一袋进行击实试验。

3.1.2 主要机械设备准备（见表1）

3.1.3 人员准备

本工程灰土挤密桩工程量大，工期紧，投入设备人员多，拟派精锐力量进入施工区域，分工序分批总计拟投入约200 人作业。

3.1.4 作业条件

（1）施工前进行场地处理使场地能够达到“三通一平”条件。

（2）机械顺利进场并且并调试后正常运作。

3.1.5 技术准备工作

（1）对机械操作人员进行特种作业及安全培训；对现场技术、安全管理人员进行技术、安全、质量交底，学习技术操作条例，经培训合格后方能进行施工操作。

（2）含水量调查：根据取样实验报告土样、3:7 灰土最优含水率，即“手握成团、落地开花”。

（3）进行试桩并最终确定施工技术参数确定最终方案。

（4）各单体工程桩桩位编号。

3.2 施工放线

（1）先测出控制点标志，依据轴线点、桩位平面布置图，核对轴线点及桩位点线间距。

（2）由专门技术人员进行桩位测量。

表1 投入机械设备

测量人员测量后提交放线资料，经监理单位复检格后确定无误方可进行施工。

（3）施工班组核对桩位点确认无误后进行工程桩的施工。

（4）对施工放线成果注重现场的保护，对基桩点、控制点进行保护，在现场布置机械运转时，注意避免发生碰撞；同时对基桩点、控制点要适时复测，确保准确性。

（5）根据图纸尺寸布设桩位，用灰桩固定。放出桩位后用钢尺进行复核，无误差或误差在规范范围内则报监理单位现场检查验收。图1 为桩布置示意图。

图1 桩布置

3.3 成孔

（1）成孔作业。成孔机械为长螺旋钻机。成孔完成后，要对每个孔位进行复查，复查需注意：

①成空前先确定场地标高，根据图纸标高确定出桩深度。

②桩深度确定后在钻杆相对长度用喷漆等标记出对应位置。

③钻机就位后对准桩心，先低速运转，开钻至土中1～2m 且面正常后，再用正常速度成孔至设计孔深。

④成孔作业必须严格控制垂直度和入土速度，以保证桩的垂直度及施工质量。

⑤成孔时，根据地面标高需对每根桩深度进行微调。桩长允许偏差为100mm。

⑥成孔需隔行隔行排进行施工作业，成孔后应立即进行回填夯实。

⑦钻孔过程中，如发现钻杆下行速度过慢等现象（一般表现由于土质坚硬或遇到石块等），则宜放慢下行速度并密切观察钻杆垂直度，直到正常方可进行下落。

⑧钻杆达到设计深度后，应立即停止下行电机，（切记不要停止动力头，也不可反转，造成钻杆上的土又回落到桩孔中）。然后启动上行电机慢慢拔出钻杆，认真检验深度、孔径，如发现局部轻微缩孔现象，立即进行修正，使达到设计要求。

（2）桩孔成型后，要进行检查复核。

3.4 填料夯实

3:7 灰土桩填料夯实的过程：

3.4.1 灰土拌合

（1）灰土拌合前应使用良好干净的熟石灰。

（2）采用稳定土拌和机进行机械搅拌，用料量通过拌合机机械计量，灰土配合比符合设计要求。

（3）石灰石应符合国家二等标准，块状石灰应加水闷为石灰粉并通过筛土机过筛使用，其粒径不得大于5mm。

土料最适宜为粉质粘土，淤泥、杂填土和表层耕土有机含量大于8%的不能使用，土料应过筛，筛网孔不大于20mm。

灰土配合比为3:7 灰土，配合比应同施工员定出样标后，再施工，灰土应拌合均匀，灰土混合料外观颜色均一，当天拌合应当天使用，隔夜灰土不得使用，为控制灰土质量，施工中应对照样标检查，灰土拌合中必须控制灰土含水量与最优含水量之差距不超过±2%。否则，晾晒或洒水处理。雨季要做好防护设施。

3.4.2 强夯成桩

（1）成孔后先进行，先进行空夯（3 击），再回填夯实。

（2）填料工具采用小铲车。

（3）填料每倒一铲土料夯实一次，根据规范及施工要求严格监控夯锤落距及夯击数，严格控制好每次填料量，不能超填。

（4）施工时应确定桩心，控制好桩锤的高度和落距，机身控制平稳，夯击次数必须控制达到符合要求施工工艺的要求。

（5）要严格按照国家规范规定的要求进行施工作业。确保每一根桩的施工质量，达到每一根桩体的均匀及密实效果都符合实际要求及规范。

夯前检查孔径大小及深度，先夯底至发出清脆声为止。每次填料施工时，必须指定专人进行监锤工作，时刻注意每次的夯击质量。每次回填量先达到要求即不大于0.12m3，每次夯锤量达到要求即每次夯锤不少于6～8 击。监锤人员应细心将每根桩记录在原始施工记录表中，施工记录表应有每根桩的填料量及对应的施工时间，不漏记，不重记，使每根桩都能记录，后期方便查询。

4 结论

灰土挤密桩施工是个细致且烦琐的过程，每一道环节的施工人员及管理人员都需要把握好各自环节的质量控制，细心检查控制各个因素带来的影响，从刚开始对场地的勘察及实地考察，到实现施工现场的施工条件，最后到正式施工的每一个环节控制，每一个步骤都会对施工的进度、质量、安全产生影响，合理控制场地，合理分配工作区域，制定严谨的施工方案，施工时每个环节配备负责人的管理人员严格控制，严格检查，保证最终高质量高效完成灰土挤密桩施工工作，达到理想的地基处理结果。所以，每一个项目负责人员应有长远的目光和严谨的工作态度，保证挤密桩施工的安全和质量，根据实际情况采取可行性措施方案，保证施工质量，给企业创造合理效益，实现地基处理事业稳定发展。