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(huán)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(huán)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(yōu)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(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，6 m以內(nèi)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(chǎn)生擠密效應，在擠密的影響范圍內(nèi)，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(nèi)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(jīng)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(nèi)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(nèi)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(jīng)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(nèi)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(chǎn)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(chǎn)生一定的噪聲，而且需要制作護壁用的泥漿、在施工作業(yè)時，濕作業(yè)量大，污染設備及施工環(huán)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(jīng)過規(guī)劃驗收，就可以進行樁基礎施工放線工作。據(jù)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(xiàn)場后根據(jù)施工流段進行施工，按照樁點進行調試，經(jīng)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(jiān)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?；炷潦┕ね旰?樁機即撤離樁位進行下一只樁的施工。在規(guī)定時間內(nèi)進行樁基檢測。測樁的數(shù)量根據(jù)規(guī)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(jù)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(fā)現(xiàn)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(huán)節(jié)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(zhí)行質量標準，按規(guī)程作業(yè)，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(yè)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(jù)實際情況，對易發(fā)生質量事故的環(huán)節(jié)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(xù)打完，使其在臨近樁未達到初凝狀態(tài)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(nèi)速度應嚴格控制在0.8 m/min以內(nèi);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(chǎn)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(chǎn)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(fā)現(xiàn)管內(nèi)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?，F(xiàn)場交叉作業(yè)要注意互相配合，聽從指揮，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。夯擊現(xiàn)場要設隔離圍擋，并設專人警戒，無關人員嚴禁進入施工現(xiàn)場。

7 環(huán)保措施

做好文明施工，現(xiàn)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(xiàn)場進行整理清掃，保證現(xiàn)場衛(wèi)生清潔，施工車輛出場前要沖刷干凈。施工現(xiàn)場內(nèi)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(xiàn)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(xù)，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(jié)能環(huán)保。因為不用泥漿護壁，減輕了泥漿和污水對環(huán)境的污染。采用機械作業(yè)，減輕了工人的勞動強度。

8.2 經(jīng)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(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、建設節(jié)約型社會的戰(zhàn)略，推廣應用這一技術，能取得顯著的社會效益、經(jīng)濟效益。