山东省机械施工有限公司 山东 250021
摘要：单纯采用强夯或桩基础，无论是从经济及进度方面，还是从施工可行性方面都不能满足工程的需要，因此采用钻孔灌注桩与强夯联合处理手段是切实可行的施工方法。文中通过实例探讨了钻孔灌注桩与强夯的联合应用。以供参考
关键词：钻孔灌注桩；强夯；联合应用
前言
某工业区建设自备电厂，主要建筑物有拟建主厂房（汽机房、除氨间、锅炉）平面呈矩形（55.0×72.0m），高20～30m，框架结构，拟采用桩基础，预计基础埋深自然地面下-26.0m；拟建1＃、2＃烟囱平面呈圆形，高80.0m，钢筋砼结构，拟采用独立基础（Φ14.6m），预计基础埋深自然地面下-4.0m，基底平均压力170～180kPa；拟建1＃、2＃、3＃除尘器，高20.0m，钢框架结构，跨度5.5×6.0m，拟采用独立基础（2.5×2.5m），预计基础埋深自然地面下-2.0m，基底平均压力150～170kPa；拟建两个冷却塔平面呈圆形，高60.0m，钢筋砼结构，拟采用独立基础（Φ50.0m），预计基础埋深自然地面下-2.5m，基底平均压力170～180kPa；拟建灰库、碎煤机、转运站，高11.0～15.0m，砖混、砼结构，拟采用独立基础（6.0×2.6m、3.6×3.6m），预计基础埋深自然地面下-3.0m，基底平均压力150～170kPa。
一、工程地质条件
场地地层以粉砂、细中砂为主，夹有粉土层。从上至下分述如下：
1、填土：杂色，松散，以粉细砂为主，含较多黏性土，局部含贝壳、珊瑚碎片及块石等。
2、淤泥～淤泥质土：灰色，饱和，流塑，切面光滑，黏性大，局部间较多微薄层粉细砂，含少量腐殖质，稍具臭味。
3、黏土～粉质黏土：灰色、浅灰色、黄灰色，湿，软塑，局部呈淤泥质土状或黏性土混砂状，局部含少量腐木碎。
4、残积土：杂色，主要颜色有黄色、灰黄色、灰白色、黄褐色混肉红色、紫红色，稍湿，硬塑，局部可塑，多呈砂质黏性土状，切面较粗糙，有强烈砂感，遇水易软化崩解，局部为火山角砾岩残积土。
5、全风化凝灰岩：主要颜色有灰黄、黄褐、棕红等，稍湿，岩心呈坚硬粉土状，原岩结构尚可辨认，多为细粒结构或粗粒结构，岩心手捏易散，主要矿物成分为石英及长石，遇水易软化、崩解。
6、强风化凝灰岩：主要颜色为棕红色，稍湿，岩心呈坚硬粉土状或半岩半土状，原岩结构清晰，多为细粒结构或粗粒结构，局部含较多角砾，多为火山角砾岩，岩心手捏易散，主要矿物成分为石英及长石，遇水易软化、崩解，局部夹较多中风化岩碎块。
7、中风化凝灰岩：棕红色，局部为灰褐色、灰绿色，岩质较软，局部岩质较硬，细粒结构或粗粒结构，局部含较多角砾，多为火山角砾岩，主要矿物成分为长石及石英，胶结物主要为火山灰，局部含少量铁质，岩心呈碎块状～短柱状，风化裂隙发育，岩块锤击声较脆，锤击较易断。
拟建场地地形较平坦，浅部土层地基承载力较低，地基土持力层和主要受力层不稳定，均匀性较差；抗震设防烈度为8度第一组，设计基本地震加速度为0.20g，场地土类型为中软场地土，Ⅲ类建筑场地；第①、②单元层为液化地层，液化指数4.32～25.58，综合判定为中等液化场地，液化深度在11.5m以浅。
二、地基处理方案分析与论证
该建筑场地建筑面积大，建筑物较多，不同的建筑物对地基的要求各不相同，建筑场地为中等液化场地，液化地层，根据相关规范，拟建建筑物都应对地基液化进行地基处理。根据岩土工程勘察报告，该场地可液化地层为粉砂、细中砂层，主要为9.0m以上地层，根据现有规范和已有施工经验，该场地采用强夯法可部分或全部消除场地液化土层。场地地层主要以粉细砂与细中砂为主，适合该场地的桩基方案为钻孔灌注桩。
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三、地基处理方案设计
根据场地的地层情况及建筑物的具体情况具体分析，结合当地已有建筑经验，最后确定该场地的地基处理方案为：拟建1＃、2＃、3＃除尘器、两个冷却塔、灰库、碎煤机及转运站等建筑物采用强夯法处理场地液化及提高地基承载力，强度可满足要求；主厂房（汽机房、除氨间、锅炉）与1＃、2＃烟囱采用强夯法处理场地液化及提高地基承载力再根据具体荷载情况设计钻孔灌注桩。
1、强夯设计
由于场地地质条件较差，出于安全考虑及施工方便，首先需在强夯前回填垫层，垫层材料采用级配良好且坚硬的块石、碎石或者开山石料。所有垫层填石料中粒径大于100 mm 的块石应不超过20%，最大粒径不大于200 mm；粒径小于30 mm的块石应小于15%。回填至标高8.5 m，即夯前标高8.5 m。然后进行强夯处理。强夯处理参数：3 000 kN× M 夯击能满夯两遍，每遍两击，采用重锤或低落距多次夯击，1/3 锤印搭接，夯后标高8.4 m。强夯后用振动压路机进行碾压找平，压实后8.4 m 标高不变。强夯处理后地基承载力特征值fak ≥130 kPa，Es ≥6 MPa。
2、灌注桩设计
钢筋混凝土嵌岩桩的做法选自国家建筑标准设计图集《钢筋混凝土灌注桩（10SG813）》，桩身直径0.8 m，桩顶标高8.6 m （以当地理论最低潮位面起算），以桩身全断面进入中风化凝灰岩1.2 m 为准。单桩竖向承载力特征值：5 800 kN 桩数为149根（不包括试桩）。试桩桩顶构造见国标10SG813 第35 页（B型），试桩的成桩工艺和质量控制标准与工程桩一致，试桩桩头制作前应除去桩身顶面浮浆，至良好混凝土面方可浇筑。试桩桩头应与桩身处于同一中心轴线，所用混凝土等级为C40，且应浇捣密实，桩顶部位混凝土应拍紧抹平。试桩应满足如下条件才能进行加载测试：
（1）混凝土达到设计强度；
（2）试桩间歇时间不应少于15 天。试桩间歇期间试桩区30 m 范围内，应排除地下孔隙水压力增高的环境干扰。灌注桩承载力和桩身完整性检测应符合《建筑桩基技术规范（JGJ—2003）》的要求。
四、施工工艺及质量控制
泥浆护壁成孔时应采用孔口护筒，可用不小于8 mm 厚钢板制作，其内径应大于钻头直径100 mm，护筒中心与桩位中心的偏差不小于50 mm，埋设深度不宜小于2 m。护筒下端外侧应采用黏土填实，开孔时应低锤密击，进入基岩后，应采用大冲程、低频率冲击。遇到孤石时，可采用高、低冲程交替冲击，将孤石击碎或挤入孔壁。对于漏浆严重或坍塌的孔位，按照《建筑桩基技术规范》要求，采取填充红黏土、片石和草帘的方法解决，或者采用钢护筒跟进。成孔至中风化凝灰岩及设计深度后，应按规范进行检查，确认符合要求后方可进行下道工序施工。成孔质量及检测方法应符合相关规范的规定，成孔施工允许偏差：桩径允许偏差±50 mm；垂直度允许偏差1%；桩位允许偏差：边桩100 mm，中间桩150 mm。清孔应分二次进行：第一次清孔应在成孔完毕后进行，第二次应在安放钢筋笼和导管安装完毕后进行。清孔时孔底0.5 m 以内泥浆相对密度应小于1.25，孔底沉渣不应大于50 mm，验收合格后方可进行下道工序施工。钢筋笼吊装完毕后，应立即进行隐蔽工程验收，合格后立即浇灌混凝土。水下灌注混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定。塌落度宜为180~220 mm，含砂率宜为40%~50%，并宜选用中粗砂，粗骨料的最大粒径应小于40 mm。水下混凝土必须连续施工，混凝土充盈系数不得小于1，也不宜大于1.3。混凝土初灌量应能保证混凝土灌入后，导管埋入混凝土深度不小于1.0 m。桩身混凝土灌注高度应高于设计的桩顶标高，高出高度不小于1 m，凿除泛浆后必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计等级。
结束语
通过强夯与钻孔灌注桩地基处理方法在该场地的综合运用，取得了理想的效果，为建设单位节约了投资，为地基处理方案积累了一种成功的经验，在类似工程建设地基处理工程中，宜推广应用。
参考文献：
[1] 李新，王刚耀. 强夯在软基处理中的应用[J]. 西部探矿工程. 2005(02)
[2] 刘文才，张境花，李国民. 浅析强夯工程施工的几个误区[J]. 西部探矿工程. 2010(06)
[3] 张志刚. 强夯施工中采用隔行夯打的实践[J]. 中国矿业. 2008(S1)
论文作者:刘志勋, 李秋焕, 高风顺
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/25
标签：场地论文; 混凝土论文; 地基论文; 局部论文; 凝灰岩论文; 地层论文; 钻孔论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;