擠土夯擴沉管灌注樁的施工方法及監理要點

周 泉

(陽泉市工程建設監理中心，山西陽泉 045000)

1 概述

擠土夯擴沉管灌注樁具有單樁承載力高、工程造價低、施工進度快、質量易保證、現場無污染等優點。本文結合我公司監理的陽泉市東城水岸1號住宅樓工程樁基礎采用擠土夯擴沉管灌注樁的實踐，就擠土夯擴沉管灌注樁的施工方法及監理質量控制要點做簡要的論述。

2 擠土夯擴沉管灌注樁技術的適用范圍

擠土夯擴沉管灌注樁是地基處理的一種新技術樁型，其主要適用于單樁極限承載力標準值不大于6 000 kN的工業與民用建筑。該技術適用的地層非常廣泛，除了濕陷性黃土地區不僅能通過擠密來消除黃土的濕陷性，在樁底端形成擴大頭來提高單樁承載力以外，還能夠在地下水位較高的場地通過內外雙重套管長度差解決成孔時樁孔的進水問題。同時，在雜填土、砂層、卵石層、圓礫層和強風化巖場地通過擠密不排土來成孔，從而解決了上述場地在傳統成孔方法上的瓶頸問題;又由于外管比內管長10 cm～15 cm的獨特設計，重錘錘擊雙套管成孔時，外管的前端(底部)如同一個圓形的切割利器，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計樁長深度。因此，該技術應用范圍十分廣泛，地層適應性很強。

3 擠土夯擴沉管灌注樁的施工工藝特點

3.1 提高承載力

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

3.2 技術可靠，工藝科學，質量容易保證

擠土夯擴沉管灌注樁是由沉管灌注樁及擴底樁改進發展起來的一種以樁端擴大頭支撐為主，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，在柴油錘及內夯管的自重壓力下成樁。其施工過程，以控制填料量及貫入度兩個控制手段來保證擴大頭體積及質量，從而保證該技術可靠，工藝科學，質量容易保證。

3.3 機械化程度高、施工速度快、工期短

擠土夯擴沉管灌注樁的施工設備性能完善，機械化程度高，勞動強度低。施工樁徑350 mm～600 mm，施工樁長控制在28 m以下，每根樁從開始夯擴到混凝土灌注完畢可以控制在1 h內，每臺樁機24 h不間斷作業，每天能完成大約20根。

4 擠土夯擴沉管灌注樁的施工工藝流程

將內外管套疊對準樁位→通過柴油錘將雙管打入地基中至設計深度→拔出內夯管→向外管內灌入干硬性混凝土，內管放入外管內壓在混凝土面上，并將外管拔起一定高度→通過柴油錘與內管夯打外管內干硬性混凝土→拔起內夯管→在外管內放入鋼筋籠，并向管內灌注樁身混凝土→將內管壓在外管內混凝土面上，邊壓邊緩慢起拔外管→將外管拔出地面，成樁過程完畢。

5 擠土夯擴沉管灌注樁的操作要點

1)平整場地，采用全站儀來進行樁的中心位置放樣，并進行編號，測量樁位點誤差控制在5 mm以內。2)樁機就位，用吊線錘以十字交叉方向校正樁管垂直度，仔細核對樁位準確無誤后，采用錘擊內外管沉管工藝，用柴油錘將內外管同時打入地基內設計深度(見圖1)。3)采用分次夯擴工藝，在擴大頭填干硬性混凝土。內外管夯擴至設計深度后，拔出內夯管，向外管內灌入干硬性混凝土，然后放入內夯管夯擊，為了保證夯擴頭正常形成，應適當提升外管，每次提升高度小于70 cm，將外夯管內填料全部打完，進行貫入度現場測試，如貫入度滿足十擊不大于3 cm，即可認為夯擴結束，如貫入度不能滿足要求，則需進行再次夯擴，直到貫入度滿足要求后，夯擴工序結束(見圖2)。4)鋼筋籠按照設計和規范要求提前制作，由質檢、監理人員驗收合格后，方可安裝放入(見圖3)。5)樁身混凝土灌注時采用導管直接灌入法(即用外夯管)，要保證樁身混凝土的超灌高度，以便在內管下壓過程中將樁身混凝土壓密實(見圖4)。6)樁身混凝土澆筑完畢后，將內夯管及錘下壓在外管內混凝土面上，邊壓邊緩慢起拔外管，拔管速度控制在1 m/min～1.5 m/min(見圖5)。

6 監理要點

我公司項目監理部一進場就編制了針對擠土夯擴沉管灌注樁特點的切實可行的監理規劃和監理實施細則。根據本工程的實際地質情況，在監理實際工作中設置了樁基成孔、擴大頭控制、樁身混凝土澆筑三個質量控制點。

6.1 成孔控制

1)成孔前應檢查樁架及樁管是否垂直，用水平尺測量底支架四個角是否水平，并用吊線錘在十字交叉方向目測，其垂直度應小于1%。2)成孔后終孔標準為雙控制，即以設計樁長及貫入度為準，但以貫入度為主，進入預定持力層后，控制最后十擊貫入度不大于3 cm。

6.2 擴大頭控制

以總填料量及最后十擊貫入度雙控制，每次夯擴時，為了保證擴大頭直徑及高度有利成型，應嚴格控制外管上拔高度，其上限不能超過70 cm。干硬性混凝土配制標準為手握成團，松開不散，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，仍需進行再次夯擴。

6.3 樁身混凝土的控制

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

陽泉市東城水岸1號住宅樓樁基施工圖見圖6。

7 結語

實踐表明，擠土夯擴沉管灌注樁技術日趨成熟，其單方混凝土承載力遠高于其他如靜壓樁、沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、預制樁等樁型，而其造價只是其他樁型的一半左右，再加上具有施工進度快、質量易保證、現場無污染等優點，所以具有非常廣闊的市場應用前景。

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