復合載體夯擴樁施工技術

趙林冬

（河南省第五建筑安裝工程(集團)有限公司，河南 鄭州 450007）

1 復合載體夯擴樁的作用機理

復合載體夯擴樁采用細長錘夯擊成孔，將護筒沉到設計標高后，細長錘擊出護筒底一定深度，分批向孔內投入填充料和干硬性混凝土，用細長錘反復夯實、擠密，在樁端形成復合載體，然后放置鋼筋籠，并向籠內灌注混凝土而形成的樁。復合載體夯擴樁由干硬性混凝土及填充料等經細長錘夯擊而成的復合載體和鋼筋混凝土樁身成樁。該技術運用天然土體對夯填料的約束機理和能量累計原理，夯擴形成人造持力層。復合載體夯擴樁由于在被加固土層內填料并施以強力沖擊，使土體被擠密，樁端下4m 范圍土的壓縮模量可提高 1.35 倍，承載力提高 1.5～1.58 倍，使被加固土層成為一個硬層，并與其下的持力層形成了雙層地基，從而使單樁承受的荷載被加固土層向下擴散，所以沉降小、承載力大幅度提高。

2 復合載體夯擴樁的適用范圍與條件

適用范圍：復合載體夯擴樁廣泛地適用于工業與民用建筑。對于舊房改造、安居工程、住宅小區中的多層建筑尤為適用；也適用于市政工程、道路路基、橋梁工程以及中、小型水利工程的地基加固處理等。因此，其工程應用范圍廣，推廣前景廣闊。

適用地質條件：不富含孤石、大塊建筑垃圾的人工填土地基、一般粘性土軟弱地基、濕陷性黃土層及可液化層等。

3 主要設備

液壓步履式夯擴機：(1)樁架。(2)快放式主卷揚機，用于提升及快放重錘。(3)副卷揚機，用于反壓和提升護筒。(4)護筒。(5)細長錘重3.5噸。(6）底盤及液壓步履系統

4 施工工藝流程

復合載體夯擴樁施工工藝流程如下圖所示：

5 施工質量控制

同其它樁基一樣，復合載體夯擴樁的施工屬隱蔽工程，樁身和夯擴體都位于自然地坪以下，施工控制有一定的難度，所以施工前必須制定周密、科學的施工方案，加強原材料質量控制和施工過程控制，發現問題及時與設計、檢測部門溝通、處理。

場地清理：工程施工前需事先做好施工現場的場地平整工作，同時場地中的管溝、暗井、古幕等進行及時處理，可用1：1 沙石分層夯填。

設備檢修：施工前要對步履式液壓夯擴機進行檢修，特別是電機、電源接頭、鋼索等重點部位。可通過進行空樁試驗，檢驗設備運行情況。

施工前要對所有的樁位進行施工放線，并進行認真復核，確保樁位準確無誤。

樁機就位：將夯擴機移至樁位附近，護筒大致對準樁位，調整護筒，使其逐漸對準樁位，并保持護筒垂直、平穩。

錘擊成孔：將細長錘輕落于地面，護筒對準樁位，用白灰撒線與樁位吻合，然后提起細長錘捶擊成孔。

護筒沉于設計標高：根據樁位、自然地坪標高、設計樁頂標高計算出護筒沉入高度，由于每個樁位的實際、自然地坪不一樣，可計算出護筒沉入高度標于護筒上，當護筒上標記接近地坪時，要控制細長錘落距，準確將護筒沉于設計標高。

填料夯擊：出始填料應采用碎轉、碎石、碎混凝土塊等穩定性好的材料，夯填量控制在0.6-0.8 立方米，在填料寒擴過程中，采用細長錘3.5噸，以落距6米的夯距進行夯擊，同時防止地面發生過高隆起，地面隆起不得大于50毫米，為防止夯填結束時泥 水進入空內，可投入約20 公斤水泥進行封水處理，填料大致分三個階段：填料下降、持平、上升，相應填料量也分多、中、少。

測三擊貫入度：為保證護筒進入設計持力層，并使莊端進入該單元一定深度，我們通過護筒沉入深度和最后三擊貫入度實行雙控，但以貫入度控制為主。由于地層分布不可能是一個平面，所以不能按護筒沉入深度唯一控制。

三擊貫入度是指填充料被夯實后，當不再填料時連續三次夯擊以后的下沉量，其中前一次的貫入度大于后一次的貫入度，或者與后一次的貫入度持平，而且三次總貫入度應小于設計值，如果不滿足設計要求，則應繼續夯擊填料至滿足設計要求為止。要特別注意，測貫入度時嚴禁帶剎車和離合。

夯填干硬性混凝土：干硬性混凝土的標號與樁身的混凝土 標號相同，加少量水攪拌，達到手攥成團，落地開花的標準，夯填量控制在0.33 立方米左右，夯至錘底出護筒1-2厘米，以確保筒內的干硬性混凝土被全部擊出護筒，夯填完成且確定無夾泥后，可在其上部注入厚度為10厘米左右的水泥沙漿，用細長錘輕壓，以確保與其后灌入的樁身混凝土結合良好。

放置鋼筋籠：鋼筋籠的制作要符合現行規范的要求，縱向鋼筋最好采用通常鋼筋，不宜焊接，必須焊接時，焊接位置應選在離樁底較近處，且保證同一連接區域的接頭比例小于百分之五十，同時要對鋼筋焊接質量進行嚴格檢查和現場抽樣試驗。

鋼筋籠在運輸過程中要注意防止鋼筋籠碰撞，變形 ，安裝時應避免跑籠。要嚴格控制鋼筋籠標高，使之沉于設計標高。實際操作中，可先計算出鋼筋籠頂標高力離管口高度，然后制作一定長度的鋼筋，使之鉤住鋼筋籠頂端的鋼筋，通過卷揚機將鋼筋籠送入設計深度。

澆注樁身混凝土：從護筒填料口貫入混凝土，一次灌至樁頂標高。并適當進行超灌，超灌量=設計混凝土應灌量×（充盈系數－1），充盈系數一般取1.0－1.2。

拔出護筒：樁身混凝土澆注完成后，將護筒拔出，要嚴格控制拔筒速度，拔筒速度控制在 1－2米／分鐘為好。

成樁：拔出護筒后，樁的整個施工過程結束。

6 主要質量標準

樁的垂直度偏差不大于樁長的百分之一；樁位允許偏差：承臺中心樁小于或等于150毫米，邊樁小于或等于70毫米；樁徑允許偏差：－20毫米；鋼筋籠頂標高：正負50毫米；鋼筋籠主筋保護層允許偏差：正負20毫米；鋼筋籠制作：主筋間距正負10毫米，箍筋間距正負20毫米，鋼筋籠直徑正負10毫米，鋼筋籠長度：正負50毫米。

螺旋鋼箍開始和結束的位置應有水平段，其長度不小于一圈半，螺旋箍搭接長度不小于抗震錨固長度，且不小于300毫米，彎鉤長10d,角度135度，且須鉤住縱筋、鋼筋籠兩端及每隔2米設置一道直徑為12毫米的加勁箍，橫向加勁箍與縱筋交接處應焊牢。

長錘錘出護筒深度：填料時，40-60厘米，夯填干硬性混凝土時，1-2厘米。

盈系數：1.0-1.2。

三擊貫入度不大于設計要求，重錘落距6米。未盡事宜按《復合載體夯擴樁設計規程》JGJ/T135-2001 及有關施工驗收規范執行。

7 施工中應注意的幾個問題

當樁距較小時，應跳打基樁，以防止對相臨已澆注完畢樁身的震動和擠壓，造成樁身混凝土初凝前斷樁或縮徑。

拔出護筒時，切忌拔速過快，導致樁身混凝土離析而造成樁身混凝土不密實甚至發生斷樁現象。另外，對于以粉土和粉質粘土為主的持力層，控制拔速還可以避免該土層在高能量反復夯擊下產生液化現象，拔出護筒后，樁身混凝土頂面迅速下降，說明下部有較大的孔洞、暗溝等致使混凝土大量流失，需與設計單位及時聯系，對下部開挖處理后方可施工。

8 結論

實踐證明，復合載體夯擴樁具有以下特點：單樁承載力高，是同等灌注樁的3-5倍；具有明顯的經濟效益，較一般樁基節約資金30%左右，甚至更多；可處理大量的建筑垃圾，具有明顯的社會效益；施工簡單，施工機械輕便、機動、靈活。

綜上，復合載體夯擴樁此種樁型承載力高，沉降小，造價低，適用于樁端被加固土層為可塑到硬塑狀態的黏性土以及粉土、砂土、碎石土。被加固土層厚度不宜小于2m。當軟塑狀態的黏性土、素填土、雜填土和濕陷性黃土經過載荷試驗確定樁基承載力穩定可靠時，也可作為樁端被加固土層。該樁除了技術上可靠和適合當地的工程地質條件外，還有顯著的經濟效益和社會效益，經測算，所耗材料、機械臺班、人工費、管理費等項，單方混凝土造價500～800元，與其它灌注樁比較造價可降低20%～60%，工期可縮短1／3 以上。可消耗大量建筑垃圾，既經濟又環保，特別是在舊城改造工程中，有著十分廣泛的前景。

[1]《復合載體夯擴樁設計規程》