擠土夯擴(kuò)沉管灌注樁的施工方法及監(jiān)理要點(diǎn)

周 泉

(陽(yáng)泉市工程建設(shè)監(jiān)理中心，山西陽(yáng)泉 045000)

1 概述

擠土夯擴(kuò)沉管灌注樁具有單樁承載力高、工程造價(jià)低、施工進(jìn)度快、質(zhì)量易保證、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。本文結(jié)合我公司監(jiān)理的陽(yáng)泉市東城水岸1號(hào)住宅樓工程樁基礎(chǔ)采用擠土夯擴(kuò)沉管灌注樁的實(shí)踐，就擠土夯擴(kuò)沉管灌注樁的施工方法及監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)做簡(jiǎn)要的論述。

2 擠土夯擴(kuò)沉管灌注樁技術(shù)的適用范圍

擠土夯擴(kuò)沉管灌注樁是地基處理的一種新技術(shù)樁型，其主要適用于單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值不大于6 000 kN的工業(yè)與民用建筑。該技術(shù)適用的地層非常廣泛，除了濕陷性黃土地區(qū)不僅能通過(guò)擠密來(lái)消除黃土的濕陷性，在樁底端形成擴(kuò)大頭來(lái)提高單樁承載力以外，還能夠在地下水位較高的場(chǎng)地通過(guò)內(nèi)外雙重套管長(zhǎng)度差解決成孔時(shí)樁孔的進(jìn)水問(wèn)題。同時(shí)，在雜填土、砂層、卵石層、圓礫層和強(qiáng)風(fēng)化巖場(chǎng)地通過(guò)擠密不排土來(lái)成孔，從而解決了上述場(chǎng)地在傳統(tǒng)成孔方法上的瓶頸問(wèn)題;又由于外管比內(nèi)管長(zhǎng)10 cm～15 cm的獨(dú)特設(shè)計(jì)，重錘錘擊雙套管成孔時(shí)，外管的前端(底部)如同一個(gè)圓形的切割利器，可以破碎粒徑在0.5 m以上的飄石、混凝土塊等固體塊狀障礙物，從而可以保證成管至設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)深度。因此，該技術(shù)應(yīng)用范圍十分廣泛，地層適應(yīng)性很強(qiáng)。

3 擠土夯擴(kuò)沉管灌注樁的施工工藝特點(diǎn)

3.1 提高承載力

這種樁型是利用內(nèi)管和樁錘的自重將外管內(nèi)現(xiàn)澆混凝土壓密成型，使水泥漿壓入并擠密樁側(cè)土體，增大了地基的密實(shí)度，從而使樁的承載力大幅度提高。

3.2 技術(shù)可靠，工藝科學(xué)，質(zhì)量容易保證

擠土夯擴(kuò)沉管灌注樁是由沉管灌注樁及擴(kuò)底樁改進(jìn)發(fā)展起來(lái)的一種以樁端擴(kuò)大頭支撐為主，以樁周摩擦力為輔的端承摩擦樁。它除樁端擴(kuò)大頭采用特殊工藝施工外，樁身混凝土采用自由下落灌注，在柴油錘及內(nèi)夯管的自重壓力下成樁。其施工過(guò)程，以控制填料量及貫入度兩個(gè)控制手段來(lái)保證擴(kuò)大頭體積及質(zhì)量，從而保證該技術(shù)可靠，工藝科學(xué)，質(zhì)量容易保證。

3.3 機(jī)械化程度高、施工速度快、工期短

擠土夯擴(kuò)沉管灌注樁的施工設(shè)備性能完善，機(jī)械化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。施工樁徑350 mm～600 mm，施工樁長(zhǎng)控制在28 m以下，每根樁從開(kāi)始夯擴(kuò)到混凝土灌注完畢可以控制在1 h內(nèi)，每臺(tái)樁機(jī)24 h不間斷作業(yè)，每天能完成大約20根。

4 擠土夯擴(kuò)沉管灌注樁的施工工藝流程

將內(nèi)外管套疊對(duì)準(zhǔn)樁位→通過(guò)柴油錘將雙管打入地基中至設(shè)計(jì)深度→拔出內(nèi)夯管→向外管內(nèi)灌入干硬性混凝土，內(nèi)管放入外管內(nèi)壓在混凝土面上，并將外管拔起一定高度→通過(guò)柴油錘與內(nèi)管夯打外管內(nèi)干硬性混凝土→拔起內(nèi)夯管→在外管內(nèi)放入鋼筋籠，并向管內(nèi)灌注樁身混凝土→將內(nèi)管壓在外管內(nèi)混凝土面上，邊壓邊緩慢起拔外管→將外管拔出地面，成樁過(guò)程完畢。

5 擠土夯擴(kuò)沉管灌注樁的操作要點(diǎn)

1)平整場(chǎng)地，采用全站儀來(lái)進(jìn)行樁的中心位置放樣，并進(jìn)行編號(hào)，測(cè)量樁位點(diǎn)誤差控制在5 mm以?xún)?nèi)。2)樁機(jī)就位，用吊線(xiàn)錘以十字交叉方向校正樁管垂直度，仔細(xì)核對(duì)樁位準(zhǔn)確無(wú)誤后，采用錘擊內(nèi)外管沉管工藝，用柴油錘將內(nèi)外管同時(shí)打入地基內(nèi)設(shè)計(jì)深度(見(jiàn)圖1)。3)采用分次夯擴(kuò)工藝，在擴(kuò)大頭填干硬性混凝土。內(nèi)外管夯擴(kuò)至設(shè)計(jì)深度后，拔出內(nèi)夯管，向外管內(nèi)灌入干硬性混凝土，然后放入內(nèi)夯管夯擊，為了保證夯擴(kuò)頭正常形成，應(yīng)適當(dāng)提升外管，每次提升高度小于70 cm，將外夯管內(nèi)填料全部打完，進(jìn)行貫入度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，如貫入度滿(mǎn)足十擊不大于3 cm，即可認(rèn)為夯擴(kuò)結(jié)束，如貫入度不能滿(mǎn)足要求，則需進(jìn)行再次夯擴(kuò)，直到貫入度滿(mǎn)足要求后，夯擴(kuò)工序結(jié)束(見(jiàn)圖2)。4)鋼筋籠按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求提前制作，由質(zhì)檢、監(jiān)理人員驗(yàn)收合格后，方可安裝放入(見(jiàn)圖3)。5)樁身混凝土灌注時(shí)采用導(dǎo)管直接灌入法(即用外夯管)，要保證樁身混凝土的超灌高度，以便在內(nèi)管下壓過(guò)程中將樁身混凝土壓密實(shí)(見(jiàn)圖4)。6)樁身混凝土澆筑完畢后，將內(nèi)夯管及錘下壓在外管內(nèi)混凝土面上，邊壓邊緩慢起拔外管，拔管速度控制在1 m/min～1.5 m/min(見(jiàn)圖5)。

6 監(jiān)理要點(diǎn)

我公司項(xiàng)目監(jiān)理部一進(jìn)場(chǎng)就編制了針對(duì)擠土夯擴(kuò)沉管灌注樁特點(diǎn)的切實(shí)可行的監(jiān)理規(guī)劃和監(jiān)理實(shí)施細(xì)則。根據(jù)本工程的實(shí)際地質(zhì)情況，在監(jiān)理實(shí)際工作中設(shè)置了樁基成孔、擴(kuò)大頭控制、樁身混凝土澆筑三個(gè)質(zhì)量控制點(diǎn)。

6.1 成孔控制

1)成孔前應(yīng)檢查樁架及樁管是否垂直，用水平尺測(cè)量底支架四個(gè)角是否水平，并用吊線(xiàn)錘在十字交叉方向目測(cè)，其垂直度應(yīng)小于1%。2)成孔后終孔標(biāo)準(zhǔn)為雙控制，即以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)及貫入度為準(zhǔn)，但以貫入度為主，進(jìn)入預(yù)定持力層后，控制最后十擊貫入度不大于3 cm。

6.2 擴(kuò)大頭控制

以總填料量及最后十擊貫入度雙控制，每次夯擴(kuò)時(shí)，為了保證擴(kuò)大頭直徑及高度有利成型，應(yīng)嚴(yán)格控制外管上拔高度，其上限不能超過(guò)70 cm。干硬性混凝土配制標(biāo)準(zhǔn)為手握成團(tuán)，松開(kāi)不散，50 cm自由落地散。控制最后十擊貫入度不大于3 cm，超出3 cm時(shí)，仍需進(jìn)行再次夯擴(kuò)。

6.3 樁身混凝土的控制

下部混凝土靠自重密實(shí)，上部4 m由于自重壓力較小采取人工振動(dòng)棒振搗，要求快插慢拔，振搗密實(shí)。混凝土坍落度嚴(yán)格控制在160 mm～200 mm，其中，擴(kuò)大頭部分應(yīng)小些，以形成較密實(shí)的夯擴(kuò)頭;樁身部分應(yīng)大些，使混凝土自由下落以保證樁身質(zhì)量完好。樁身混凝土的超灌高度控制在2 m～4 m，以便在內(nèi)管下壓過(guò)程中將樁身混凝土壓密實(shí)，達(dá)到一定的樁身充盈系數(shù)(保證不小于1，一般土質(zhì)為1.1 ～1.2，軟土為 1.2 ～1.3)。同時(shí)，按照相關(guān)要求留置混凝土試塊。準(zhǔn)確掌握好拔管速度是保證樁身混凝土質(zhì)量的重要因素，要嚴(yán)格控制在1 m/min～1.5 m/min，淤泥或淤泥質(zhì)土地層中應(yīng)適當(dāng)減慢。

陽(yáng)泉市東城水岸1號(hào)住宅樓樁基施工圖見(jiàn)圖6。

7 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐表明，擠土夯擴(kuò)沉管灌注樁技術(shù)日趨成熟，其單方混凝土承載力遠(yuǎn)高于其他如靜壓樁、沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、預(yù)制樁等樁型，而其造價(jià)只是其他樁型的一半左右，再加上具有施工進(jìn)度快、質(zhì)量易保證、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，所以具有非常廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

［1］高友武.大口徑沉管灌注樁遇復(fù)雜地質(zhì)條件的處理方法［J］.山西建筑，2010，36(2):119-120.