1、浅谈灰土挤密桩试桩施工技术摘 要：南水北调中线一期工程辉县段杨庄沟排水渡槽地基为湿陷性黄土，采用灰土挤密桩的方法进行处理，地基的物理力学性能得到很大改善，承载力得到提高，使建筑物自身结构更加稳定。 关键词：灰土挤密桩南水北调 试桩技术 中图分类号： TU74 文献标识码： A 1工程概况 南水北调中线一期工程辉县段第六施工标段，杨庄沟排水渡槽位于辉县市百泉镇杨庄村西南约 300m 处，该段渠道开挖至95.8m 高程出现地下水，而灰土桩底高程96.3m，水位低于桩底 0.5m，施工范围内无地下水；进、出口落地槽位置为湿陷性黄土，采用灰土挤密桩法进行处理（灰土挤密桩只在地面以下部分，上部悬空部分回
2、填 10%水泥土） ，灰土挤密桩采用等边三角形布置，桩径 400mm，桩中心距为 0.8m，桩内用灰土分层回填、分层夯实。桩内土压实系数不小于 0.97，桩间土平均挤密系数不小于 0.93，最小挤密系数不小于 0.88；且灰土挤密桩向下伸入粉质粘土层 50cm。 2.施工准备情况 土：桩体的填料应采用壤土、一般粘性土或 Ip4 的粉土，土料中有机质含量不得超过 5%，也不得含有冻土和膨胀土，土块的粒径不宜大于 15mm；当含有碎石时，其粒径不得大于 50mm。 石灰：石灰选用级新鲜块灰，使用前 23 天浇水充分消解并过筛，颗粒直径应小于 5mm，不含未消解生石灰块。 灰土：按 2：8 的设计要
3、求采用现场拌制。每天施工前保证所拌灰土的含水量接近最佳含水量。灰土拌制根据回填要求随拌随用，已拌成灰土不得超过 24 小时或隔夜使用；被雨水淋湿、浸泡的灰土严禁使用。下雨期间不进行灰土拌制。 3.施工工序及施工措施 3.1 施工准备 施工前需先平整场地，清除地表耕植土以及障碍物，平整后的场地应满足施工机械正常运行； 测量放线，定出控制轴线和打桩场地边线，并标识出桩位。 参数确定：a、石灰土：最优含水率 18.8%，最大干密度1.47g/cm3。 b、桩间原状土：最优含水率 17%，最大干密度 1.72g/cm3。 3.2 施工顺序 隔排隔行，间隔 2 孔跳打，成孔后立即回填，以防止邻孔之间互相
4、挤压造成相邻孔缩径或振动坍塌。由外向内进行。施工顺序：场地清理试桩确定参数定桩孔位和编号放样沉桩就位沉桩管至设计标高拔管检查验孔灰土拌合夯实综合检查。 3.3 试桩施工工艺 桩机就位 使沉管的锥形桩尖对准桩位，调平成孔桩机机架，使桩管保持垂直，用线锤吊线检查桩管垂直度，确保垂直度偏差不大于 1.5%。 成孔工艺 采用与设计桩孔同直径的钢管打入土中，拔管成孔；桩管底设置桩帽，下端做成 30的锥形桩尖。施工前在钢管上标出控制深度的标记，以便施工中进行钢管深度观测。沉管开始阶段应轻击慢沉，待桩管沉速稳定后再按正常速度沉管。当桩管沉至设计深度后应及时拔出，不要在土中搁置时间过久（达到设计深度后，停 5
5、10s 后再拔管） 。拔管困难时可用水浸润桩管周围土层或将桩管旋转后再拔出，以防孔口破坏。成孔后进行孔中心位移偏差、垂直度、孔径、孔深检查，合格后进行下道工序施工。 填料的拌制与运输 灰土拌制采用现场拌制，各种用料计量准确，四斗黄土一斗石灰（挖掘机或装载机） ，严格按照配合比（2：8 的设计要求）进行拌制，拌和完成后，灰土混合料外观颜色应均一。采用手推车在场内运输。灰土拌制根据回填要求随拌随用，气温较高时需对已拌和的灰土料覆盖，防止水分丢失。已拌成灰土不得超过 24 小时或隔夜使用，被雨水淋湿、浸泡灰土严禁使用。下雨期间不得进行灰土拌制。 灰土回填夯实 夯机锤重 400Kg，初定落距为 2.5
6、 米。成孔后深度必须满足设计要求，并检验成孔效果(如有无缩孔、坍土等现象)，做好详细记录；若出现坍落土，孔深度减少在 0.5m 之内时，可采用加大底夯次数（一般在 8 击以上）的方法解决，当孔深度减少 0.5m 以上时可采取二次冲孔复打的方法解决。若孔底出现饱和土或严重回淤时，应在孔内填入干砂、碎石、生石灰或干灰土重新复打成孔。及时夯填，在向孔内回填料前先夯实孔底，当听到清脆锤声后，开始填料夯实。 初步试桩：确定每层厚度和夯击次数。 试桩位置选在设计桩位之间。先确定孔内压实系数能否达到 0.97。拟定成孔深度为 1.5 米（考虑到深度不影响压实度的因素及孔深 1.5 米较容易测定回填厚度中的任
7、意深度中的压实系数） ，按照最优含水率以及最大干密度，每层回填厚度根据以往经验从 30cm、40cm 及 50cm 开始回填，分别夯击 4 次、5 次、6 次，测定夯击 4 次、5 次、6 次后的压实系数。测定夯击几次压实系数能达到 0.97。依次类推，选择厚度和夯击次数最有效的组合作为试桩回填的试验参数。 正式试桩：验证桩间挤密系数。 当回填厚度和夯击次数确定后，在设计桩位进行试桩，成孔至设计深度，按照试验确定的厚度和夯击次数夯填至桩顶，检测 a、桩底伸入粉质粘土层的深度是否满足要求；b、桩与桩之间土的挤密系数，采用钻芯取样的方法，测定桩间土的挤密系数。 4.质量控制及检验 4.1 质量控制
8、 施工前先进行工艺性试验施工，确定施工控制参数，同时要规范操作工艺，确保灰土在硬化前完成拌和及回填。严禁使用过时、过夜灰土。成孔后要及时回填夯实，不得长时间空孔放置。 施工过程中，设专人检查成孔及回填夯实的质量。如发现地基土质与勘察资料不符，应立即停止施工，查明情况，待设计人员确认及采取有效措施（或变更设计）后，方可继续施工，并详细记录夯击次数、沉入时间、出现的问题和处理方法。 雨季施工，应采取防雨措施，防止灰土和土料淋湿后硬化。 灰土挤密桩施工属隐蔽工程，施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。 4.2 检验方法 灰土挤密桩所用石灰质量应符合设计要求。粒径应小于 5mm，夹石量不大于 5
9、%。 检验方法：检查石灰质量证明文件，按建筑石灰试验方法（JC/T478）规定的试验方法进行抽样检验。 灰土（土）挤密桩所用土的质量应符合设计要求，易采用较纯净的壤土且有机质含量不应大于 5%。 检验方法：按土工试验规程 （SL237-1999）规定的试验方法进行检验。 灰土（土）挤密桩的数量、布桩形式应符合图纸设计要求。 检验数量：全部检验。 检验方法：观察、现场清点。 灰土（土）挤密桩密度检测方法、数量及标准参见湿陷性黄土地区建筑规范GB50025-2004。 孔内填料应分层回填夯实，其压实系数不应小于 0.97。 检测数量：抽样检测总桩数的 2%，且每台班不少于 1 根。 检测方法：在全
10、部孔深内，每 1m 取土样测定干密度，检测点的位置应在距孔心 2/3 孔半径处，轻型击实试验应符合土工试验规程（SL237-1999）的规定。 桩间土处理效果的检测方法、数量及标准参见湿陷性黄土地区建筑规范GB50025-2004。 在孔之间形心点附近、成孔挤密深度内，每 1m 取土样测定干密度、进行湿陷性试验和压缩试验，计算干密度与其最大干密度的比值（最小挤密系数） 、湿陷系数和压缩模量。 检验数量：沿纵向连续每 50m 检验 3 处。 设计要求：消除湿陷性，桩间土平均挤密系数不小于 0.93，最小挤密系数不小于 0.88。 灰土挤密桩的桩位、垂直度、有效直径的允许偏差应符合下表的规定。 5.结论 明确灰土挤密桩试桩施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，确定沉桩速度、沉桩电流、每层灰土的回填厚度、单桩所需灰土量、最佳含水率、夯击次数等施工技术参数，为以后大面积施工提供数据、指导、规范灰土挤密桩作业施工。
