復合載體夯擴樁施工技術要點分析

蔡超

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450000）

復合載體夯擴樁施工技術要點分析

蔡超

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450000）

介紹了復合載體夯擴樁的工藝原理、施工工藝流程、操作要點、質量控制措施、安全控制措施和環保措施，對效益應用情況進行了分析，供同行借鑒。

復合載體夯擴樁；工藝原理；工藝流程；操作要點；質量控制；安全控制；環保措施；效益分析

0 概述

復合載體夯擴樁以其承載力高、造價低廉、充分利用建筑廢料、減輕污染等優點成為一種良好的地基處理方式。復合載體由四部分組成:干硬性混凝土（低塌落度混凝土）、填充料、擠密土體和影響土體。復合載體夯擴樁既具有混凝土樁身,同時又有復合載體，樁身將部分荷載通過側摩阻力傳遞到樁側土體，復合載體將上部荷載傳遞到樁端以下深層土體。由于復合載體夯擴樁樁長較短，樁身周圍土體側摩阻力較低，故大部分荷載都傳遞到樁端下深層土體。通過大量的試驗數據統計分析，6 m以內的復合載體夯擴樁上所受的荷載90%都傳遞到樁端下土體。

1 方法特點

復合載體夯擴樁無論擴大體的形成、樁孔的形成均由重錘、振動夯擊所致。形成過程對周圍土體產生擠密效應，在擠密的影響范圍內，周圍土質得到加固。樁身段的側摩阻力自然有一定程度的提高。

樁體的混凝土在夯擊、振搗密實的同時,有效地與樁孔土壁得以擠密，使得樁身側摩阻力加強。被加固土層指樁端至樁端以下2 m范圍內的土層，該土層由夯擴體和在夯擴過程中被擠密加固了的樁間土兩部分組成。因此，該土層可視為以夯擴體為加強體的復合地基，其功能是將界面上由樁端和樁間土傳來的荷載經擴散到復合體再傳遞至下一層土層。

復合載體夯擴樁由于對被加固土層內的填充料施以強力沖擊,致使土體明顯被加固，樁端下4 m范圍內土的壓縮模量提高1.35倍,承載力提高1.5～ 1.58倍，使被加固土層成為一個較硬土層，與其下面的持力層形成了雙層地基，從而使單樁承受的荷載經被加固土層向下擴散，所以沉降小、承載力大幅提高。

復合載體夯擴樁在夯擴體內的填充料可以利用建筑垃圾和煤矸石，施工過程無需制作泥漿，無需依靠泥漿護壁。在夯擊土體過程中，會產生局部振動或噪聲，可以采取措施。混凝土灌注樁、水泥攪拌樁在施工中不僅產生一定的噪聲，而且需要制作護壁用的泥漿、在施工作業時，濕作業量大，污染設備及施工環境。

2 施工工藝流程

放樁位線→樁機調整→放樁就位→沉護筒→夯填磚塊→夯干硬性混凝土→下鋼筋籠抄平→澆筑混凝土→成品保護

3 施工操作要點

在工程進行定位放線后，經過規劃驗收，就可以進行樁基礎施工放線工作。據施工圖紙對每只樁進行定點，按軸線交叉位置,使用4 mm×6 mm木方，用線墜垂下，用4 cm釘子作為樁中心點。樁機進入現場后根據施工流段進行施工，按照樁點進行調試，經檢查準確無誤后就可以進行夯擴樁工作。重錘落擊到設計要求的持力層后,才能夯填碎磚，必須有監理在場，鑒定三擊貫入深度，每只樁使用碎轉0.5～1.8 m3。碎磚夯實后進行C20干硬性混凝土的夯實，在確認夯實后，測量標高，放入鋼筋籠。校正鋼筋位置，檢查保護層厚度，進行混凝土灌注。混凝土施工過程中在樁基位置鋪設鐵皮一塊。分兩層放入混凝土即進行振搗，要求振搗密實。在樁頭部位要進行鋼摸保護，進行抹平。混凝土施工完后,樁機即撤離樁位進行下一只樁的施工。在規定時間內進行樁基檢測。測樁的數量根據規范要求，樁基檢測合格后方可施工基礎和主體結構。

4 主要施工機械設備

打樁機、混凝土、攪拌機、翻斗車、磅秤、鐵锨、振動棒。

5 質量控制措施

5.1 質量保證措施

樁位放線。首先由測量人員根據施工圖（加蓋紅章）按設計要求放出樁位線，由專人驗線并作樁位預檢紀錄。公司總工程師對施工過程中的技術和資料進行定期檢查和指導,發現問題限期整改，否則實行質量否決權。項目部成立以項目技術負責人為首的質量管理小組，對工程施工的各個環節工作質量進行管理,對整個工程質量負全面責任。質檢員負具體檢查責任。班組長認真執行質量標準，按規程作業，對工序質量負責。工程開工前，落實各級人員崗位責任制，做好技術交底，使每個施工人員對工程總體要求明確，對崗位職責、崗位技術要求有深刻了解，使人人具有“質量等于企業生命”的意識。明確影響質量的關鍵點,有針對性地采取管理措施。沉管夯擴樁關鍵在于:沉管位移量的要求、夯擴頭的控制、拔管速度的控制、混凝土配合比的控制、鋼筋籠的制作吊放等。根據實際情況，對易發生質量事故的環節實行以預防為主，使事故防患于未然。

5.2 質量預防措施

5.2.1 樁身斷裂問題

采取退打施工方案，盡量避免施工設備在成型樁上運行；施工樁應盡可能連續打完，使其在臨近樁未達到初凝狀態前全部完成；施工沉管過程中,地層上部的擠土效應最為明顯，對鄰近樁的影響也最大,因此在沉管入土時盡量采用靜加壓方式，減少對臨近樁的影響。

5.2.2 樁身縮頸問題

降低提管速度，特別是在接近地表3 m范圍內速度應嚴格控制在0.8 m/min以內;采用“留振”措施或拔出管后振動棒在樁體上部振搗；施工前在場地周邊預先施工一些砂樁、碎石樁泄壓井,這樣再施工夯擴樁時，產生的超靜水壓力從滲透性能較好的砂石樁中順利泄放；地下水位埋深較淺時,應采取適度的井點降水措施，或者沉管成孔后孔中放入濾布包好的鋼筋籠,以此來控制沉管產生的超靜水壓力；合理布置打樁順序，不集中打樁，以利孔隙水壓力的消散。

5.2.3 樁身混凝土離析、夾泥、強度偏低問題

施工前采取降水措施，打一些降水井或泄壓井以減輕土體中的超靜水壓力；沉管前嚴格檢查樁端的密封情況，保證其嚴密性，防止沉管過程中進水、進泥，若沉管后發現管內少量進水，可先倒入一些干水泥吸干,方可進行下一步工序；做好混凝土材料的選取、驗收工作，嚴禁使用不合格材料，必要時應進行洗料，嚴格控制混凝土的配合比，坍落度控制在8～10 cm。

6 安全控制措施

電纜要求架起離開地面，防止壓壞及漏電，過路電纜要求挖溝淺埋。電工、電焊工須持證上崗。現場交叉作業要注意互相配合，聽從指揮，發現問題及時解決。夯擊現場要設隔離圍擋，并設專人警戒，無關人員嚴禁進入施工現場。

7 環保措施

做好文明施工，現場采用彩鋼板圍擋，道路、材料堆場、施工場地采用混凝土硬化，定期對施工現場進行整理清掃，保證現場衛生清潔，施工車輛出場前要沖刷干凈。施工現場內的材料和工具要在指定的位置堆放整齊,不得隨意堆放雜物。混凝土攪拌和澆筑現場要做好防護，防止污水和噪聲污染。夜間施工要提前辦理有關手續，并出告示通告居民。

8 效益分析

8.1 社會效益

充分利用碎磚、煤矸石等建筑廢料，減少水泥用量，減輕廢棄物污染，節能環保。因為不用泥漿護壁，減輕了泥漿和污水對環境的污染。采用機械作業，減輕了工人的勞動強度。

8.2 經濟效益

提高了施工效率，加快施工進度。使用建筑垃圾、煤矸石等廢棄物做復合載體夯填料，減少了水泥用量，降低了成本。地質適應面廣，場地不用清障，成樁率高，施工工藝簡單，布樁靈活，抗拔性能好。

9 小結

采用復合載體夯擴樁技術，既降低了地基處理費用，又減少了資源的耗廢，變廢為寶。復合載體夯擴樁技術符合發展循環經濟、建設節約型社會的戰略，推廣應用這一技術，能取得顯著的社會效益、經濟效益。