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灰土挤密桩法是利用柴油锤打桩机锤击沉管挤压成孔,使桩间土得以挤密,用灰土填入桩孔内分层夯实形成灰土桩,并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。
施工前的准备工作
1、材料要求
土料:可采用素黄土及塑性指数大于4的粉土,有机质含量小于5%,不得使用耕植土;土料应过筛,土块粒径不应大于15mm。
石灰:选用新鲜的块灰,使用前7d消解并过筛,不得夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质,其颗粒径不应大于5mm,石灰质量不应低于二级标准,活性Ca+MgO的含量不少于60% 。
对选定的石灰和土进行原材料和土工试验,确定石灰土的干密度、含水量等技术参数。拌合采用集中拌合设备,确保充分拌合及颜色均匀一致,灰土的夯实含水量宜控制在含水量±2%之间,边拌合边加水,确保灰土的含水量为含水量。
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由于桩体是用松散状态的素土(黏性土或黏质粉土)、灰土经夯实而成,桩体的夯实质量可用土的干密度表示,土的干密度大,说明夯实质量好,反之,则差。桩体的夯实质量一般通过测定全部深度内土的干密度确定,然后将其换算为平均压实系数进行评定。桩体土的干密度取样:自桩顶向下0.5m起,每1m不应少于2点(1组),即桩孔内距桩孔边缘50mm处1点,桩孔中心(即1/2)处1点,当桩长大于6m时,全部深度内的取样点不应少于12点(6组),当桩长不足6m时,全部深度内的取样点不应少于10点(5组)。桩体土的平均压实系数λc,是根据桩孔全部深度内的平均干密度与室内击实试验求得填料(素土或灰土)在优含水量状态下的大干密度的比值,即λc=ρd0/ρdmax,式中ρd0为桩孔全部深度内的填料(素土或灰土),经分层夯实的平均干密度(t/m3);ρdmax为桩孔内的填料(素土或灰土),通过击实试验求得优含水量状态下的大干密度(t/m3)。
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桩径
桩径与选用施工工艺有关,长螺旋钻中心压灌、干成孔和振动沉管成桩宜取350mm~600mm;泥浆护壁钻孔灌注素混凝土成桩宜取600mm~800mm;钢筋混凝土预制桩宜取300mm~600mm。
其他条件相同,桩径越小桩的比表面积越大,单方混合料提供的承载力高。
桩距
桩距应根据设计要求的复合地基承载力、建筑物控制沉降量、土性、施工工艺等综合考虑确定。
设计的桩距首先要满足承载力和变形量的要求。从施工角度考虑,尽量选用较大的桩距,以防止新打桩对已打桩的不良影响。
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柱锤冲扩桩施工应符合下列规定:
1. 宜采用直径300mm~500mm、长度2m~6m、质量2t~10t的柱状锤进行施工。
2. 起重机具可用起重机、多功能冲扩桩机或其他机具设备。
3. 柱锤冲扩桩复合地基施工可按下列步骤进行:
1)清理平整施工场地,布置桩位。
2)施工机具就位,使柱锤对准桩位。
3)柱锤冲孔:根据土质及地下水情况可分别采用下列三种成孔方式:
①冲击成孔:将柱锤提升一定高度,自由下落冲击土层,如此反复冲击,接近设计成孔深度时,可在孔内填少量粗骨料继续冲击,直到孔底被夯密实;
②填料冲击成孔:成孔时出现缩颈或塌孔时,可分次填入碎砖和生石灰块,边冲击边将填料挤入孔壁及孔底,当孔底接近设计成孔深度时,夯入部分碎砖挤密桩端土;
③复打成孔:当塌孔严重难以成孔时,可提锤反复冲击至设计孔深,然后分次填入碎砖和生石灰块,待孔内生石灰吸水膨胀、桩间土性质有所改善后,再进行二次冲击复打成孔。
当采用上述方法仍难以成孔时,也可以采用套管成孔,即用柱锤边冲孔边将套管压入土中,直至桩底设计标高。