周 濤

（蘭陵縣市政管理服務(wù)中心，山東 臨沂 277700）

0 引言

市政公共建筑是指由政府或政府授權(quán)的機(jī)構(gòu)在城市中興建、維護(hù)或管理的建筑物，在為公眾提供基本的社會(huì)服務(wù)和公共設(shè)施的同時(shí)，需具備極高的安全可靠性。地基工程是市政公共建筑工程施工中的關(guān)鍵組成部分，施工人員應(yīng)給予充分重視，不斷完善施工技術(shù)，從而提高地基部分施工質(zhì)量，保證城市公共建筑的安全可靠。強(qiáng)夯碎石樁法適用范圍廣泛，在多種土質(zhì)地基中有良好的應(yīng)用效果，可顯著提升地基強(qiáng)度。本文結(jié)合某市政公共建筑地基施工，對(duì)強(qiáng)夯碎石樁法施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析。

1 工程概況

案例工程為某市政辦公樓，采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度為55m，寬度50.2m，高5層，根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告顯示，地基部分表層土主要由房渣土構(gòu)成，厚度為3.2~7.8m，未做填方設(shè)計(jì)，開(kāi)展地基施工前需要對(duì)表層土進(jìn)行處理，從而最大程度強(qiáng)化其作為持力層的作用。與此同時(shí)，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，原地基承載力特征值為75kPa，需要對(duì)地基進(jìn)行加固處理，使其≥150kPa，地基各土層物理學(xué)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 地基各土層物理力學(xué)指標(biāo)勘察報(bào)告（平均水平）

2 強(qiáng)夯方案確定

回填土厚度大，且質(zhì)地松散，加之南側(cè)和西側(cè)存在永久邊坡問(wèn)題，預(yù)計(jì)后期沉降將達(dá)到1815mm，為避免其對(duì)建筑后續(xù)使用產(chǎn)生影響，需及時(shí)處理回填土，以控制沉降量，避免深層失穩(wěn)問(wèn)題，確保建筑整體穩(wěn)定。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)樁試打結(jié)果發(fā)現(xiàn)，存在垮孔、成樁難問(wèn)題，綜合考慮施工造價(jià)、施工可行性操作、施工周期等因素，決定采用強(qiáng)夯碎石樁法處理填土，在整平場(chǎng)地后，結(jié)合填土層厚度，設(shè)計(jì)3套強(qiáng)夯方案，見(jiàn)表2。

表2 3套強(qiáng)夯方案比較

對(duì)上述強(qiáng)夯方案加固效果進(jìn)行驗(yàn)證，為此開(kāi)展靜載和動(dòng)力觸深試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，3套強(qiáng)夯方案處理后的地基土體在各自區(qū)域深度范圍內(nèi)均有所提高。方案1 和方案2 處理0～6.0m 填土效果良好，但是方案1夯后土體極限承載力僅為165kPa，無(wú)法滿足最低180kPa的要求。對(duì)于飽和雜填土，采用強(qiáng)夯碎石樁法，不僅填土效果好，還可影響更深范圍的土層，原因在于：

（1）強(qiáng)夯配合碎石樁施工，能夠?qū)浫跬馏w產(chǎn)生置換作用和振動(dòng)加固效果；

（2）碎石樁能夠促進(jìn)夯擊能向更深土體進(jìn)行傳遞[1]；

（3）在飽和填土中，碎石樁能夠促進(jìn)水體消散，從而提高土體固結(jié)效果[2]。

綜合來(lái)看，當(dāng)填土厚度不超過(guò)6.0m，采用方案2。當(dāng)填土厚度超過(guò)6.0m時(shí)，則采用方案3。

3 強(qiáng)夯碎石樁法施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 平整場(chǎng)地

在正式開(kāi)展施工前，清理垃圾，用低推土機(jī)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，并根據(jù)場(chǎng)地情況，設(shè)置相應(yīng)排水設(shè)施。因施工現(xiàn)場(chǎng)分布較多填方區(qū)域，且表層填土質(zhì)地松軟，如果遇到大雨，容易往低洼處下滲，經(jīng)過(guò)深層回填土后雨水又無(wú)法及時(shí)下滲，強(qiáng)夯操作后可能形成橡皮土，無(wú)法實(shí)現(xiàn)良好加固[3]。因此，在對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整后，對(duì)表層填土進(jìn)行輕微碾壓，并在相應(yīng)區(qū)域設(shè)置盲溝，方便雨季來(lái)臨時(shí)進(jìn)行施工。

3.2 碎石填充

碎石填充是強(qiáng)夯碎石樁法處理建筑地基的核心步驟。填充前應(yīng)將填充用的碎石進(jìn)行篩選和清洗。填充時(shí)需要控制碎石的均勻性和密實(shí)度，以確保填充的質(zhì)量。填充深度應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求確定。填充完成后，需要進(jìn)行平整，以確保碎石填充的表面平整度。

3.3 定位放線

在進(jìn)行強(qiáng)夯碎石樁法定位放線之前，需要確定施工現(xiàn)場(chǎng)是否符合施工要求，如場(chǎng)地基礎(chǔ)情況、場(chǎng)地平整度、場(chǎng)地地質(zhì)狀況等。同時(shí)，對(duì)樁分布位置、布點(diǎn)進(jìn)行再次核實(shí)，檢查夯點(diǎn)數(shù)量、夯樁間距、夯樁深度等是否滿足施工要求。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周邊情況進(jìn)行分析，確定周邊地下是否分布電纜及管線等，在施工過(guò)程中需要避開(kāi)這些物體[4]。同時(shí)，檢查配備的夯機(jī)數(shù)量、具體型號(hào)和參數(shù)，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，避免機(jī)器設(shè)備帶病工作。利用標(biāo)線、標(biāo)樁標(biāo)記夯點(diǎn)位置，確定夯樁方向，確保樁與樁之間的定位準(zhǔn)確。

3.4 夯機(jī)對(duì)位

夯機(jī)對(duì)位之前，確認(rèn)夯機(jī)的位置和放置方向，確保夯機(jī)的垂直度與水平度，并對(duì)夯擊頻率參數(shù)進(jìn)行確定，保證夯擊次數(shù)和速度符合施工要求。確認(rèn)夯樁點(diǎn)位和夯擊方式，如單錘夯擊、雙錘夯擊等。對(duì)夯樁深度進(jìn)行有效控制，確保夯樁的承載力和穩(wěn)定性。根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案，對(duì)范圍坐標(biāo)進(jìn)行處理，采用按照樁孔間距配合使用全站儀，對(duì)夯機(jī)位置進(jìn)行標(biāo)記。

3.5 鉆孔

在鉆孔前，確定每個(gè)樁的位置和深度，鉆孔的深度根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求確定，采用機(jī)械或手工方式進(jìn)行。為保證鉆孔質(zhì)量和孔壁的平整度，需要使用水泥漿對(duì)孔壁進(jìn)行加固。鉆孔過(guò)程中，確保鉆頭與孔位的中心位置對(duì)正，并對(duì)鉆具的垂直度加以矯正，每2m 進(jìn)尺后對(duì)孔斜進(jìn)行一次矯正，如果偏差過(guò)大，則及時(shí)停止，并進(jìn)行調(diào)整，遵循先慢后快原則[5]。

3.6 強(qiáng)夯起錘高度測(cè)量

強(qiáng)夯是強(qiáng)夯碎石樁法處理建筑地基的最后一步，強(qiáng)夯時(shí)控制強(qiáng)夯機(jī)的沖擊次數(shù)和沖擊力度，以確保填充物的密實(shí)度和穩(wěn)定性。通過(guò)夯錘將碎石填充進(jìn)鋼管樁中，并在夯擊過(guò)程中不斷擠壓石料，形成高密度的樁身結(jié)構(gòu)，以達(dá)到增強(qiáng)地基承載力的目的。夯錘起錘高度測(cè)量是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作，以確保施工質(zhì)量和安全。起錘高度是指夯錘在夯擊碎石樁時(shí)從一定高度落下的路程，其測(cè)量方法主要有以下2 種：

（1）直接測(cè)量法。即在夯錘的下端安裝高度計(jì)或其他測(cè)高儀器，直接測(cè)量起錘高度，此法測(cè)量準(zhǔn)確性較高，但操作難度較大，需要考慮到夯錘高度與鋼管樁長(zhǎng)度、管口處填充的碎石高度等因素的影響[6]。

（2）溢流量法。指利用夯錘落下時(shí)所產(chǎn)生的沖擊波引起的水位變化來(lái)間接測(cè)量起錘高度，具體操作方法為，在夯錘下端的集水坑內(nèi)安裝水位計(jì)，記錄夯擊過(guò)程中水位的變化值，根據(jù)水位變化值計(jì)算出起錘高度。與直接測(cè)量法相比，溢流量法簡(jiǎn)單易行，但精度稍有欠缺。

3.7 夯沉量測(cè)量

夯沉量是指在夯擊碎石樁的過(guò)程中，樁身下沉的深度，測(cè)量時(shí)主要采用理論計(jì)算法和直接測(cè)量法，其中理論計(jì)算法是根據(jù)施工時(shí)選擇的夯錘重量、夯擊次數(shù)、樁截面積、填充碎石的松密程度等參數(shù)，通過(guò)理論計(jì)算得出樁身的夯沉量，但該方法僅適用于施工前有較為準(zhǔn)確樁身沉降量計(jì)算的情況。直接量測(cè)法則是在強(qiáng)夯碎石樁施工過(guò)程中，通過(guò)測(cè)量夯擊前后樁頂標(biāo)志的高度差來(lái)計(jì)算樁身下沉的深度。具體操作方法為，在樁頂標(biāo)志處固定一個(gè)鐵樁，施工前將其標(biāo)記高度，施工過(guò)程中不斷檢查標(biāo)志高度，夯擊結(jié)束后再次標(biāo)記其高度，通過(guò)兩次標(biāo)記高度差即可計(jì)算出夯沉量[7]。案例工程采用直接測(cè)量法。當(dāng)確定夯沉量達(dá)到要求后，移機(jī)到下一個(gè)夯點(diǎn)。

3.8 質(zhì)量驗(yàn)收

（1）施工前驗(yàn)收。現(xiàn)場(chǎng)勘察，確定樁基位置、樁長(zhǎng)、樁徑等參數(shù)。同時(shí)，要對(duì)場(chǎng)地的地質(zhì)情況和地下水位等進(jìn)行全面了解，檢查施工方案的合理性。

（2）施工中驗(yàn)收?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，施工材料必須符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；施工人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)和考核，施工操作必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[8]。

（3）施工后驗(yàn)收。對(duì)每個(gè)強(qiáng)夯碎石樁進(jìn)行檢測(cè)，確保其垂直度和水平度符合設(shè)計(jì)要求。檢測(cè)夯擊次數(shù)、夯擊深度和碎石成形情況，保證其符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

表3 案例工程強(qiáng)夯碎石樁法施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

4 地基加固效果

案例工程地基部分施工結(jié)束后，對(duì)地基填土力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表4。由表4 可知，經(jīng)過(guò)強(qiáng)夯碎石樁法加固處理后的地基，壓縮模量、黏聚力、內(nèi)摩擦角均滿足施工要求。填土達(dá)到稍密~中密狀態(tài)，地基承載力大幅提升，加固效果良好。當(dāng)然，施工過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)個(gè)別孔因淤泥質(zhì)含水量、厚度比較大而發(fā)生垮孔，因此采用鋼護(hù)筒施工技術(shù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)處理，其余部分施工順利，不僅縮短施工周期，也明顯降低地基加固處理所需費(fèi)用。

表4 強(qiáng)夯碎石樁法地基加固前后填土力學(xué)參數(shù)變化

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，市政公共建筑施工要求比較高，地基處理難度大，強(qiáng)夯碎石樁法結(jié)合施工規(guī)范及要求對(duì)樁位進(jìn)行科學(xué)布置，通過(guò)強(qiáng)夯將碎石打入地下，形成碎石樁，并通過(guò)夯擊樁間土形成復(fù)合地基。該工程的實(shí)踐證實(shí)，采用強(qiáng)夯碎石樁法對(duì)市政公共建筑地基進(jìn)行加固處理，工序簡(jiǎn)單，可明顯降低地基土壓縮性，不僅能夠發(fā)揮地基擠密和排水固結(jié)作用，同時(shí)能夠顯著提升地基承載能力。但是，強(qiáng)夯法施工需反復(fù)夯擊地基，合理安排工序，必要時(shí)設(shè)置隔振措施，以降低噪聲污染。