灰土挤密桩施工技术及其质量控制措施

灰土挤密桩施工技术及其质量控制措施

作者：梁旭 冯金荣 张伟尧

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第21期

【摘要】文章重点阐述了灰土挤密桩的施工工艺及技术要点，并结合实际施工经验，对灰土挤密桩施工过程中易出现的问题及原因进行了分析，同时提出了其施工质量控制措施及质量检验方法，以期提高灰土挤密桩的施工质量，保证地基加固处理效果。 【关键词】地基处理；灰土挤密桩；施工技术；质量控制 0概述

灰土挤密桩是加固地下水位以上湿陷性黄土、素填土、杂填土等地基的一种方法，处理深度宜为5～15m，特别是对于以提高承载力、降低压缩变形性能、消除湿陷性和提高水稳定性为主的地基处理尤其适用。它是利用打入钢套管，或振动沉管，或炸药爆扩等方法，在基础底面土中形成若干个桩孔，然后在孔中分层填入灰土并夯实而成，以提高地基的承载力或水稳性。在成孔和夯实过程中，原处于桩孔部位的土全部挤入周围土层中，使距桩一定距离内的天然土得到了挤密，从而消除桩间湿陷性。灰土挤密桩因其具有施工速度快、造价低、施工设备简单、技术可靠、工业废料利用、承载力提高快及社会效益好等特点，已日益成为一种较为有效的地基处理方法。

1 灰土挤密桩的施工工艺及操作要点 1.1 施工工艺流程

基坑开挖→放线定位及高程测量→桩机就位→沉管成孔→拔管→桩机移位→夯实机就位→灰土拌和→填夯→成桩→试桩→验收。 1.2 施工操作要点

（1）材料处理。夯填土和石灰应提前送实验室作原材试验及击实试验，求得最大干容量和最优含水量。石灰和土料要进行均匀拌合，达到颜色一致，并使含水量控制在最优含水量的±3%左右，实地可用“手握成团，落地开花”的标准来鉴定含水量，备好的灰土料应做到不隔日使用，雨天用塑料布遮盖。当填土含水量低于12%时，应用水均匀增湿到最优含水量，且每次拌合的灰土量不宜过多，随用随拌。

（2）成孔。桩机就位要准确平稳，桩管与桩孔相互对中，施工中桩架不应发生位移或倾斜。用吊锤检查桩管垂直度。调整和检查机械后开始成孔，此时要注意桩位的偏差。在成孔过

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程中，根据地层软硬情况及时调整。施工顺序应先外排后里排，同排内应间隔跳打，确保挤密效果。其具体施工要求：①成孔采用柴油锤锤击，沉管法成孔。桩机安装就位后，使其平整稳固，然后吊起桩管，对准桩位，并在桩管与桩锤间垫好缓冲材料，缓缓放下，使桩管、桩尖、桩锤于同一锤线上，借锤击力及桩管自重，将桩管压入土中。②桩尖开始入土时，先低锤轻击（或低提重打），待沉入土中1～2m，各方面正常后，再用预定的速度、落距、锤击沉管至设计深度。③夯击沉管时，当桩的倾斜度超过1.5%，应拔管填孔重打，若出现桩孔斜移、桩靴损坏等情况，应及时回填挤密重打，每次成孔拔管后应及时检查桩尖。④用柴油锤沉桩至设计深度后，应立即关闭油门，及时匀速（不大于1m/min，软弱层及软硬交界处0.8m/min）拔管，有困难时可采用旋活桩管后起拔，拔出桩管后立即测量桩孔直径和深度。桩孔直径允许偏差不超过设计值±20mm，桩长允许偏差±0.5m。⑤成孔后要及时对桩孔进行检查验收。检查的内容有：桩径、孔深、垂直度、有无缩径、塌孔、回淤等现象。

（3）夯填成桩。①施工顺序：清底夯实→灰土拌制→虚填→夯击→成桩。②施工要点：安装好夯填机，调整和检查好机械夯打，填灰土夯填前，应先对桩孔清底夯实，使拔锤过程中的回落得到充分夯实，夯击次数一般不小于6次，直到听到清脆声为止，孔内的回落厚度应小于300mm。要严格按试验所确定的参数进行夯填，下料速度和锤击次数要相匹配，确保压实系数不小于0.96；灰土拌合要均匀，颜色一致，严格控制好含水量；随机技术员应对夯填的每个孔进行含水量的检查，对含水量较高或较低的土拒绝使用；由专人负责填料，必须做到均匀下料，均匀夯击，每次填料虚土厚度不大于30cm，应避免回填过快，夯击次数不够。随机抽样检查的数量应不小于桩孔数的2%，每台班至少抽查一根。取样后应及时送试验室检验，测定其压实系数；对不合格桩要求现场立即处理，用洛阳铲把桩土全部掏出或用夯扩机在桩体上重新夯扩成孔，重新夯填，以确保每根桩的成桩质量。③封桩：灰土夯填到设计标高后，即用素土夯填到自然地面。④填写好成孔记录和夯填记录，特别是成孔锤击和夯填夯击数、灰土填入量等记录。

2灰土挤密桩施工中易出现的问题及原因分析 2.1形成的复合地基承载力没有达到实际要求

这主要表现在灰土挤密桩本身有质量缺陷，桩中灰掺入量不够、桩整体性、均匀性差，桩身内存在有机杂物，灰和土在搅拌时，没有足够均匀，有隔层现象，桩长度不够。导致上述问题的主要原因有：（1）没有预先进行工艺试桩，灰土或者施工参数不合格，例如一次性填入过量的灰土、落锤高度没有达到工程要求等；（2）未按照工艺要求来进行施工，将一些施工工艺取消（如重复搅拌），或者在拌合前未对材料进行处理，拌合时次数不够等。 2.2桩孔的垂直度较差，地基挤密不理想

导致以上问题出现的主要原因有：（1）桩机在安装时，没有平整稳固、桩孔中点和桩锤重心没有在一条垂线上，没有遵守应有的工艺顺序，施工过程中由于振动挤压而导致的塌孔和

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缩孔；（2）地基土中的含水量不符合最佳含水量，桩孔在回填时与设计不符，夯锤重量不满足要求，夯击次数较少等。 3灰土挤密桩施工质量控制措施 3.1施工之前的质量控制措施 3.1.1施工之前进行严格的工艺试桩

施工单位要按照要求进行试桩，并对机械设备的情况做充分掌握。（1）按照灰土桩施工要求，利用机械做冲击成孔，使用灰土应过筛，确定其粒径应小于15mm，灰土中的有机质含量应小于5%；（2）桩孔的填料夯实机使用偏心轮夹杆夯实机，在进行填料时，每填一锹料均夯击两次以上；（3）对孔底填料时必须要夯实4～ 5次，以确保孔底密实度符合要求。 3.1.2开工之前的质量控制措施

（1）对施工现场平整情况做检查，对桩位标高和桩机实际定位进行检查，保证桩位不存在偏差或者偏差小于160mm；（2）在桩机到位之后，对桩机下的地表土进行检查，避免地表土过软而导致的桩机倾斜，保证桩身垂直度小于1.5%；（3）对填料中的灰土比进行检查；（4）对试桩情况进行复核，在施工机具到位并安装好之后，应该先预先打孔一组，对成孔质量做检查，如果发现地基含水较多、塌孔等现象出现，应该及时报告建设单位，申请设计部门来现场研究处理措施。

3.2施工过程中的质量控制措施 3.2.1施工中的质量控制要点

（1）因为灰土挤密桩施工中要严格根据施工参数、施工工艺来进行施工，这对现场施工的技术人员的技术水平、操作人员的操作水平及他们的工作责任心均有极高的要求，因此现场工程质量监测人员必须要对工程施工全过程进行跟踪。（2）施工管理人员一定要加强现场施工的自控、自检，每个桩机均设置专职人员记录桩机施工情况，严禁弄虚作假，保证记录情况的真实。（3）在施工中，对关键的工序一定要严格控制，其中包括：①对灰土桩成孔深度、填料中的灰土比例等随时进行抽检，保证灰土比例合适；②在进行夯填时，必须要计量送料、分层填夯，保证桩体具有足够的挤密性；③对各桩夯实的时间和次数严格控制，保证桩身中灰土掺量及桩身的均匀性和整体性，在整个施工过程中，可通过对成桩时间的控制及控制各个桩机在规定时间内的产量来保证成桩时间，最终确保成桩的质量。 3.2.2施工过程常见问题及处理方法

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（1）在进行夯打时，桩孔出现渗水、积水及涌水现象，面对这种情况，可将孔内水排出，或者将这些孔，改为碎石桩或者混凝土桩，对水上部分仍然采用灰土挤密桩。（2）在成孔时，如遇见障碍物，导致成孔无法正常进行，遇见这种情况的常见处理方法为：使用洛阳铲查明障碍物，如果障碍物不大，并容易挖除，可直接挖除，如果障碍物过大且不易挖除，可通过在该桩附近增加桩数，以补充局部深度处理不足的问题，也可以从桩体结构上使用适当措施，来弥补障碍物导致的密实度不足。（3）在成孔时遇见未填实的墓穴、地道及坑洞，如果其面积不大，可将桩直接打穿，并且在该桩附近增加桩数，或者在桩身结构上使用合理措施来进行弥补。（4）在进行夯打时，如果出现堵塞、缩径、孔壁塌陷及挤密成孔困难时，可利用以下措施来进行处理：①当孔内含水量很大且出现缩径和堵塞严重时，可在孔中添加一定量的干砂、碎砖块、石灰块、干水泥、粉煤灰等，如果孔内含水量过小，可在打孔前浸水，使其符合打孔最优含水量；②严格按照成孔的顺序，从外到里进行间隔打孔；③在施工中，每打一孔，就填一孔，或间隔几个桩位进行跳打夯实；④对桩的挤密范围进行合理控制。 3.3施工完成后的质量控制措施

在施工完成之后首先要对所有已经完成的灰土挤密桩施工记录做汇总分析，对其中存在质量问题或者有疑问的桩体做详细的复查，如果复查中还有问题，必须尽快采取合理的措施来处理；其次在基坑开挖时，对桩顶标高以上 0.5m的开挖，必须使用人工进行开挖，以避免在机械开挖时破坏桩头的质量。 4灰土挤密桩施工质量检验方法

（1）采用环刀取样的方式来检验。先使用洛阳铲对桩身开剖或者在桩孔中心进行挖孔，从基底开始计算，沿着深度防线，每间隔1.5m使用小环刀将原状夯实土样取出，然后使用仪器测定其干密度。（2）采用荷载试验的方法。对一些重要的房建工程应该进行现场荷载试验及浸水荷载试验，直接通过荷载来测试湿陷情况和承载力。以上的两种检验方式，一般是在灰土挤密桩夯实 48h 之内进行荷载试验，否则因为灰土胶粘强度增强，容易使得检验结果出现误差。（3）采用触探的方式来检验。首先通过试验夯填，计算出“检定锤击数”，施工检验时以实际锤击数不小于检定锤击数为合格。 5结 语

灰土挤密桩是一种比较成熟的地基处理方法，在湿陷性黄土地区的工业与民用建筑地基处理中已得到广泛应用，此法不仅可消除土的湿陷性，也可增加地基土承载力，降低沉降量。而且施工速度快，工艺和机具简单，技术可靠、造价低。但在缺乏建筑经验的地区和对不均匀沉降有严格要求的重要工程，施工前需按设计要求在现场进行试验，确定工艺参数，以确保施工处理质量。 【参考文献】

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[1]韩品磊，俎玲玲.灰土挤密桩施工方法分析[J].河南水利与南水北调，2012（18）：125-126.

[2]张发如，秦志坚，王福胜.灰土挤密桩的施工与质量检测[J].华东公路，2011（04）：14-17.

[3]张小宁，高永亮.灰土挤密桩施工工艺浅析[J].科技创新与应用，2013（30）：216-217.