陳俊杰
(山西省勘察設計研究院,山西太原 030013)
隨著近些年來科技的不斷發展,建筑業也開始不斷涌現出新工藝、新技術,由于建筑施工的地域不斷擴展,遇到的問題也越來越多,因此利用復合地基加固原本地基的技術得到了普遍應用,而灰土擠密樁地基處理技術就是其中比較成功的一種。與其他地基處理技術相比,這種技術具有地基穩定性高、地基承載能力提升大、沉降均勻、節省資金等優點,因此被廣大建筑施工隊廣泛使用。
灰土擠密樁地基處理技術是一種人工復合地基處理技術,是深層加密處理地基的一種方法,其主要的功效是提高地基的承載能力,加強地基強度與穩定性以及降低地基壓縮性。尤其是對于濕陷性黃土結構作用很大,由于在濕陷性黃土中成孔時,樁孔附近的黃土被向周圍擠壓,因此破壞了濕陷性黃土的結構,在一定程度上起到了消除濕陷性的作用。這種技術的主要處理方法是通過炸藥爆破或釘入鋼套筒等方式在地基中成孔,利用成孔時的擠壓作用,使地基中土的密度得到增強,同時在已經成型的樁孔中填入灰土而后壓實,形成灰土樁,這些灰土樁會與地基原本的基土形成復合型地基,從而增強地基的承載能力與強度。灰土擠密樁地基處理技術在處理一些含水量比較大的軟弱地基的時候,處理深度可以達到15 m。軟弱地基經過這種技術處理后,持力層范圍內的土就不容易變形,承載力自然就可以提高1倍~2倍,同時可以在一定程度上減小地基的濕陷性。這種地基處理技術施工簡單,可以省去大量的挖土工作,同時由于填充的材料也大多來自工地周圍,因此比其他處理濕陷性黃土的地基處理技術的造價要低很多,并且大大縮短了施工時間,提高了施工效率。
在灰土擠密樁地基處理技術的施工過程當中,經常會出現樁孔塌陷或收縮的情況,產生這種情況的主要原因有:1)地基當中的含水量太小或太大,含水量太小的話,周圍的土質就會比較堅硬,擠密成孔后樁孔很容易就碎裂崩塌了;同時含水量太大的話,土體就會呈現出一定的流動性,樁孔極易收縮。2)由于沒有按照科學合理的灰土擠密樁地基處理技術進行施工成孔,從而導致了孔樁塌陷或收縮。3)在成孔的過程中是利用巨大的夯擊力將周圍的土體擠密,因此如果沒有及時對樁孔進行填充的話,很容易在土體的壓力下出現樁孔塌陷或收縮。4)如果樁孔設計的過于緊密,就有可能在對另一個樁孔進行處理時,會對周圍的樁孔產生振動與壓力,從而出現樁孔塌陷或收縮。
在施工過程當中由于灰土擠密樁自身存在的問題、樁孔中填充入的灰土量不夠、樁體中存在有異物或由于填充入的灰土沒有攪拌均勻而出現隔層現象等,導致了樁體整體的均衡性較差,從而出現復合地基沒有達到預期的承載力的現象。出現這種現象的主要原因為:1)沒有先進行試樁預處理,導致了灰土與施工過程沒有進行預先的校準,因此會出現一次性填入過多灰土或者落錘高度不夠等問題。2)沒有按照標準的工程施工流程進行工作,在施工過程中擅自取消了一些施工流程或改變一些施工方法,都會出現對材料處理不夠的情況,最終導致復合地基達不到承載要求。
樁孔的垂直度不夠或擠密程度同樣會導致復合地基的質量不合格,出現承載力與強度不夠的情況,造成這種問題出現的原因有:1)在進行樁機安裝的過程中,沒有將樁機安裝平穩,樁機中樁錘的重心與樁孔的中心不在一條垂直線上;或者由于不按照標準施工工序進行施工,由于不正常的振動或擠壓導致了樁孔的坍塌與收縮。2)樁孔中的含水量沒有達到正常要求,或者樁錘的重量不能夠滿足對夯擊力的要求,夯擊次數過少等,都會使樁孔的垂直度與擠密程度不夠。
在施工單位進行施工之前,對施工質量的控制工作就應該開始了。首先就是按照要求進行試樁工作,并且對相關的機械設備進行檢查,具體試樁方法與要求如下:1)按照灰土擠密樁的施工要求,在土體上開鑿沖擊孔,使用的灰土的顆粒直徑應該小于15 mm,同時灰土中有機物的含量不應該大于5%。2)樁孔填料灰土的夯實機應該使用偏心輪夾桿夯實機,并且在進行灰土填充時,每填充一次最少進行兩次夯實。3)在完成填充后,必須要對樁孔中的灰土進行5次以上的夯實,以確保整個樁孔的密度符合要求。4)整體樁孔在進行初期布置時,應該形成三角形,同時樁孔之間中心距離不應該小于1 m。5)整個試樁工作完成后,要進行總結并找出問題,為真正的施工做準備。其次,在開工之前還要對施工現場與相關準備工作做出以下檢查:1)要對施工現場的整體平整程度做出檢查,保證施工現場的平整,同時檢查樁機的實際定位,保證樁位的偏差小于160 mm。2)在樁機進行安裝之前,要對樁基之下及周圍的土體進行檢查,確保土體結實抗壓,以防止樁機在施工過程中傾斜。3)對灰土的比例進行檢查與確認。4)對試樁情況進行核查,并且在施工機器到位后再進行一組樁孔的試打,對成孔的質量作出檢查,如果發現成孔的質量不合格,則應該立即申請設計部門進行處理。
在施工隊進行施工的過程當中,也會出現一些問題,因此在施工過程中也要注意以下幾點:1)由于灰土擠密樁地基處理技術對相關的施工工藝與參數有嚴格要求,因此對于現場施工人員的操作水平與責任心都有著很高的要求,現場工程質量監管人員必須要時刻對施工過程進行跟蹤。2)相關的施工管理人員一定要在每個樁機都設置專門的記錄人員,記錄樁機的工作狀況,保證相關記錄的真實性。3)在施工過程中對于相關的施工工序一定要嚴格控制,包括對樁孔的深度、灰土的比例等進行嚴格檢查;在夯實填充時一定要分層填充夯實、有計劃的送料,從而保證樁體的擠密性;同時對樁體的夯實時間與次數嚴格控制,以保證樁體中的灰土均勻,從而保證施工質量。
在整體工程都完成之后,首先要對完成的灰土擠密樁進行記錄與質量檢查,對存在問題的樁體要及時進行處理,并對整體工程完成狀況作出總結;同時在后續施工進行挖掘時,一定要在樁頂標高0.5 m以上進行挖掘,避免在挖掘過程中破壞樁頭的質量。
隨著灰土擠密樁地基處理技術越來越廣泛的應用,對于灰土擠密樁地基處理技術的質量控制措施也就越來越受到關注。要確保施工安全順利地進行,就必須要在施工前與施工過程中實施相關的質量控制措施,同時要在工程結束后進行相關的檢驗與總結,從而進一步提高灰土擠密樁地基處理的質量與效率。
[1] 晁向陽.灰土擠密樁在濕陷性黃土渠基處理中的應用[J].中國新技術新產品,2012(25):78-79.
[2] 李耀樸.濕陷性黃土地區地基灰土擠密樁施工原理與質量控制[J].中華民居(下旬刊),2012(25):122-123.
[3] 王 斌.淺談灰土擠密樁的施工[J].青海交通科技,2010(12):36-37.