DDC工法水泥土擠密樁施工質量控制及防治措施

劉濤濤 王婭蘭

近年來隨著西北地區的城市化發展進程的加快，建筑規模逐漸增加，過去不適宜建高層的隴原黃土地質區高層建筑也越來越多的占據了城市建設的主要建筑數量。西北地區地質情況復雜，既有河道地區的卵石、泥巖、灰巖地質，又有黃土層厚度高達200多米厚黃土地質，今天主要就厚黃土地區的DDC工法施工的復合地基處理結合本人在實際施工中遇到的問題及處理方法進行探討。探討的工程背景地處隴東黃土高原的東南部，俗稱隴東地區，大地構造屬于關山—六盤山褶皺帶以東的華北板塊，鄂爾多斯地臺區，屬于鄂爾多斯向斜的東翼。新構造運動活動較弱，以震蕩性上升運動為主。地震活動也相對較弱，地質相對穩定。場地的周圍沒有滑坡體、崩塌和泥石流等不良地質問題。但地處隴東黃土高原，黃土厚度125 m～220 m。黃土濕陷性較大，地基天然承載力也很難達到要求。根據勘察報告濕陷等級為二級，濕陷性土層最大下陷深度為10.6 m。地基處理主要是為了消除黃土地基土的濕陷性和提高地基承載能力，采用的方法為DDC工法1∶6水泥土夯擴擠密樁法處理。現就具體的設計要求，施工工藝過程和質量控制及質量問題防治措施結合實際施工論述如下。

1 設計要求

基坑開挖采用放坡開挖，根據施工需要基坑底尺寸距筏板墊層外放3 m。開挖完成后進行DDC工法水泥土樁施工，樁錘重1.5 t～2.0 t,成孔采用長螺旋鉆成孔。鉆孔直徑400，成樁直徑不小于550。樁孔內填料為1∶5水泥土，樁施工完成后將水泥土樁樁頂500高范圍鏟除并整平場地，然后用1∶5水泥土夯實至基礎墊層底標高。水泥土壓實系數不小于0.97，土料有機質含量不大于5%，且不得含有凍土及膨脹土，填料的含水率應滿足最佳含水率的要求，最佳含水率一般由試驗取得，允許偏差±2%，土料與膠結料應拌合均勻。水泥土樁大面積施工前應進行局部成孔、夯填成樁試驗，如不能滿足地基承載力及消除濕陷性要求，應對設計進行修正。濕陷性在消除后的剩余的濕陷量不應大于15 cm。當局部含水率較低時可以采取加濕措施處理。地基處理后的承載力應在現場采取靜載荷試驗結果確定。地基處理后的承載力特征值不應小于330 kPa。水泥土樁擠密填孔后，3個孔之間的最小擠密系數不小于0.88，平均擠密系數不小于0.93。

2 施工工藝流程

樁位測設→樁機對中→成孔→填料→夯擊→封頂→截樁頭→移位樁機至下一根樁施工→成品保護。

3 施工過程控制

3.1 樁位布置

根據樁位布置圖進行布點，并用直徑16電鉆打入30 cm，用白灰灌滿作為標志。基坑內一般樁位數量較多，為方便控制施工數量，控制成孔、減少漏樁、及時統計工程量，也為了方便資料整理、收集，綜合現場實際情況，樁號應采用分區域，以行或列為單位編列，即：

1)依次①，②，③，…，n連續確定標記為橫排軸線。

2)每橫排上的樁再按1，2，3，…，n連續確定標記為縱向軸線。

布樁工作完成后，每個樁即可表示為1/1樁、1/2樁、1/3樁等，測量完成后，應先進行自檢，自檢合格后測量的結果應同時報送監理及建設單位審核。

3.2 成孔

先找準樁位點，用鉆機對中樁位點成孔。孔徑允許偏差-20 mm。成孔要分為四遍完成，每遍要先單獨成孔，且在夯填后才可進行下一遍的施工，操作要點如下：

1)先用鉆頭的鉆尖對準樁位的中心，入土后，應使鉆桿始終保持垂直，也可采用鉆機自帶的水平垂直觀測顯示器控制鉆桿垂直度，以免引起坍孔、縮孔等質量問題。

2)操作人員必須準確控制鉆孔長度及鉆進速度，要均勻鉆進，遇到巖石、卵石等復雜地質夾層應停止鉆進，切不可盲目鉆進以免造成事故。

3)經常檢查鉆頭磨損情況，若鉆頭有磨損應采用鋼筋隨時進行加焊，經常檢查轉向裝置是否靈活，以免鉆機傾倒事故。

4)應提前在鉆桿上做長度標記，隨時觀察和掌握鉆孔深度。

5)施工時，應注意土的堆放點，避免挖出的土落入成品孔內，施工過程中應切實做好樁土富余量的控制，成孔后富余量不得大于500 mm。

6)每個工作班完成鉆孔施工后應及時填好施工日志，按照圖紙的編號及時填寫施工資料且應同時上報監理部門進行隱蔽驗收。

成孔孔深由于現場有多種類型的樁長，孔深不一，要隨時掌握好既不能少打，也不能多打。

3.3 分層填料

填料要按照設計及規范要求，采取縱橫向隔一打一的方式施工，順序如圖1所示。

施工控制原則順序應該是：先里后外，由里向外、縱橫向隔一打一的方式，分四遍進行施工：

1)夯機就位后，夯錘應對中樁孔，機械應保持平穩，夯錘能夠自由落入孔底，同時應及時復核孔深及傾斜度是否符合設計及規范要求。

2)填料前應對成孔的樁孔進行清底，在未填料的情況下對樁底進行5擊～7擊的清底，用垂尺進行測量樁孔深度，當相鄰兩次落錘不超過15 cm時，清底工作完成。

3)孔內填料時，由專人或小型推土機按計算填料數量均勻填入，不能盲目亂填，每次填入量控制在1.2 m～1.5 m高度(約0.12 m3)，然后連續夯實，擊打夠規定的夯擊數量后填料再夯實，交替進行。填料量可專門加工邊長為400 mm×500 mm×600 mm的0.12 m3的鋼板容量斗隨時對填料進行抽查。若采用推土機進行填土作業的，可預先在斗底加工專用隔板對鏟斗最大容量進行限制。

4)水泥采用P.C32.5水泥,進場水泥必須具有出廠合格證,進廠后要取樣送實驗室檢驗，水泥在存儲和使用中要做好防水防潮工作，嚴禁使用受潮、結塊、變質的水泥。應采用P.C32.5硅酸鹽水泥，混合材料配比為水泥∶土=1∶5(體積比)，混合料機械攪拌，至少一次，拌制必須均勻，含水率的檢測應以手握成團，落地開花為標準。 土料應采用黏土、粉土、建筑渣土或粉砂土等，但土料的有機質含量應小于5%，且不得有膨脹土或凍土等，使用時采用20 mm篩子進行篩余。填料要按實驗室的設計配合比進行配制，填料的含水率應控制在17%～19%，含水率與實驗室的最優含水率允許偏差不得超過2%，攪拌均勻，即攥之成團，落地即碎。填料在拌和后不能超過2 h。

3.4 重錘夯擊

1)采用八擊一填，四遍成樁的工藝，每次填料不超過0.12 m3，嚴禁突擊填料，錘擊數應根據現場土質情況及成樁次序做相應的調整。

2)夯錘重量不應小于1.8 t，每次提錘高度不應小于3 m。

3)夯填過程必須有專人進行監樁，且每人監樁不超過2個。實際施工過程中必須做到每個樁均要有專人監樁。

4)夯擊次數：下半部(樁長1/2以下)8擊，落距5 m；上半部(樁長1/2以上)10擊，錘端距擊打面4 m，夯錘重1.8 t，柱狀錘，錘頭呈彈頭型。夯擴直徑：550 mm。

5)夯填過程中貫入度控制在10 cm以內。夯填后樁頂與基坑底面的隆起高度不超過15 cm。相鄰兩個樁的樁頂相對隆起高度不超過10 mm。

6)將錘尖對準樁孔中心，保持機身平穩，嚴格控制落距，錘擊次數也應嚴格把控，嚴禁拖錘溜打及帶剎車，充分發揮夯錘的夯擊能和沖擊功，以達到夯擴擠密的作用從而滿足設計要求。

7)嚴格按照設計及技術規范要求施工，嚴格控制填料量，確保填料均勻、密實，以滿足設計及規范要求。

3.5 成品保護

1)對已經做好的控制樁、水準點、樁位等，在施工過程中應充分做好保護措施，施工時防止機械碾壓碰撞。且應經常復核效驗水平及平面位置是否符合設計要求。

2)夯填施工時應隨時觀察周圍已成孔而未及時夯填的樁孔，防止對鄰近樁孔沖擊而發生塌孔縮孔及斷樁等質量事故。

3)施工中應及時做好各種施工記錄，及時填寫好各種施工技術資料既可以避免漏樁，也可以避免在同一位置重復作業。

4 常見質量問題及防治

4.1 漏樁

在實際施工過程中由于操作工人對施工順序不熟，或樁位測設放樣后標記物不清，或在施工過程中施工記錄不詳細，施工隊對施工的樁位不及時清點等都會導致漏樁問題，因此在施工中應提前進行樁位測設放樣，標記物應穩固可靠，及時清點已完樁孔，詳細記錄施工技術資料，工作班交接之間嚴格履行交接手續。

4.2 斷樁

在夯填過程中由于夯擊次數不夠，夯錘高度過低，或填料過多，或鄰樁錘擊次數過多，夯擊能過大等都會引起斷樁問題。解決此類問題應嚴格控制填料量、夯擊次數，控制樁頂標高與基坑標高及樁頂與樁頂標高隨時出現異常及時查明處理。

4.3 成樁擠密系數不滿足設計要求

在填料過程中填料不均勻，夯擊次數不夠，貫入度低，試驗參數選用不當，試驗室試驗參數保守，含水率不符合設計要求均會出現成樁擠密系數不滿足設計要求的質量問題。其中試驗參數等問題，筆者有親身經歷，試驗單位在做擊實試驗時取樣不準，對場地大面積的不同地層的土取樣過于單一，沒有代表性，作出的試驗結果過于保守，致使施工中怎樣調整均達不到最大干密度的0.97。最后對現場土樣進行重新取樣，試驗結果滿足設計要求。筆者也遇到過施工現場的擠密系數大于1這種情況，按理說施工現場的作業環境和試驗室的試驗環境沒有可比性，換句話說施工現場作業的樁體干密度結果一般不會超過實驗室給出的最大干密度，一旦出現實際施工的干密度普遍大于試驗的最大干密度，那么只能說明是試驗室的試驗參數出現了問題。故在實際工作中一定要注意這方面的問題，要做到大膽懷疑小心求證。

4.4 樁頂松動土層較厚

由于樁孔夯填到頂端夯機高度有限，夯擊吊臂對夯錘提升高度的限制，使得夯錘落距不夠，夯擊能低錘擊不密實等原因導致樁頂松動土層較厚，出現這種問題后可以采用增加錘擊次數，或者加大樁頂預留厚度，或者在清樁頭時增加清除厚度后增加褥墊層的壓實厚度來解決。

5 結語

DDC工法水泥土夯擴擠密樁法多適用于承載力低濕陷性大的黃土軟弱地基，可很好的提高地基承載力，消除黃土質地基基礎的濕陷性，因其不用采用大開挖而節省大量挖土量，施工方法環保，設備簡單，能節省大量挖土量，然而在實際的施工過程中施工質量控制較為困難，工人操作素質不高，人為因素大，很難采取現代化機械自動控制。容易產生成孔質量不穩定，回填水泥土混合料比例及最優含水率不易控制，尤其是工人在操作過程中難以監督、拖錘溜打現象嚴重，從而造成回填樁身干密度達不到設計要求，造成夯擴直徑不夠等隱蔽性很強的質量問題，這些問題在施工中必須得到重視和防治。