挤土夯扩沉管灌注桩的施工方法及监理要点

周 泉

(阳泉市工程建设监理中心，山西阳泉 045000)

1 概述

挤土夯扩沉管灌注桩具有单桩承载力高、工程造价低、施工进度快、质量易保证、现场无污染等优点。本文结合我公司监理的阳泉市东城水岸1号住宅楼工程桩基础采用挤土夯扩沉管灌注桩的实践，就挤土夯扩沉管灌注桩的施工方法及监理质量控制要点做简要的论述。

2 挤土夯扩沉管灌注桩技术的适用范围

挤土夯扩沉管灌注桩是地基处理的一种新技术桩型，其主要适用于单桩极限承载力标准值不大于6 000 kN的工业与民用建筑。该技术适用的地层非常广泛，除了湿陷性黄土地区不仅能通过挤密来消除黄土的湿陷性，在桩底端形成扩大头来提高单桩承载力以外，还能够在地下水位较高的场地通过内外双重套管长度差解决成孔时桩孔的进水问题。同时，在杂填土、砂层、卵石层、圆砾层和强风化岩场地通过挤密不排土来成孔，从而解决了上述场地在传统成孔方法上的瓶颈问题;又由于外管比内管长10 cm～15 cm的独特设计，重锤锤击双套管成孔时，外管的前端(底部)如同一个圆形的切割利器，可以破碎粒径在0.5 m以上的飘石、混凝土块等固体块状障碍物，从而可以保证成管至设计桩长深度。因此，该技术应用范围十分广泛，地层适应性很强。

3 挤土夯扩沉管灌注桩的施工工艺特点

3.1 提高承载力

这种桩型是利用内管和桩锤的自重将外管内现浇混凝土压密成型，使水泥浆压入并挤密桩侧土体，增大了地基的密实度，从而使桩的承载力大幅度提高。

3.2 技术可靠，工艺科学，质量容易保证

挤土夯扩沉管灌注桩是由沉管灌注桩及扩底桩改进发展起来的一种以桩端扩大头支撑为主，以桩周摩擦力为辅的端承摩擦桩。它除桩端扩大头采用特殊工艺施工外，桩身混凝土采用自由下落灌注，在柴油锤及内夯管的自重压力下成桩。其施工过程，以控制填料量及贯入度两个控制手段来保证扩大头体积及质量，从而保证该技术可靠，工艺科学，质量容易保证。

3.3 机械化程度高、施工速度快、工期短

挤土夯扩沉管灌注桩的施工设备性能完善，机械化程度高，劳动强度低。施工桩径350 mm～600 mm，施工桩长控制在28 m以下，每根桩从开始夯扩到混凝土灌注完毕可以控制在1 h内，每台桩机24 h不间断作业，每天能完成大约20根。

4 挤土夯扩沉管灌注桩的施工工艺流程

将内外管套叠对准桩位→通过柴油锤将双管打入地基中至设计深度→拔出内夯管→向外管内灌入干硬性混凝土，内管放入外管内压在混凝土面上，并将外管拔起一定高度→通过柴油锤与内管夯打外管内干硬性混凝土→拔起内夯管→在外管内放入钢筋笼，并向管内灌注桩身混凝土→将内管压在外管内混凝土面上，边压边缓慢起拔外管→将外管拔出地面，成桩过程完毕。

5 挤土夯扩沉管灌注桩的操作要点

1)平整场地，采用全站仪来进行桩的中心位置放样，并进行编号，测量桩位点误差控制在5 mm以内。2)桩机就位，用吊线锤以十字交叉方向校正桩管垂直度，仔细核对桩位准确无误后，采用锤击内外管沉管工艺，用柴油锤将内外管同时打入地基内设计深度(见图1)。3)采用分次夯扩工艺，在扩大头填干硬性混凝土。内外管夯扩至设计深度后，拔出内夯管，向外管内灌入干硬性混凝土，然后放入内夯管夯击，为了保证夯扩头正常形成，应适当提升外管，每次提升高度小于70 cm，将外夯管内填料全部打完，进行贯入度现场测试，如贯入度满足十击不大于3 cm，即可认为夯扩结束，如贯入度不能满足要求，则需进行再次夯扩，直到贯入度满足要求后，夯扩工序结束(见图2)。4)钢筋笼按照设计和规范要求提前制作，由质检、监理人员验收合格后，方可安装放入(见图3)。5)桩身混凝土灌注时采用导管直接灌入法(即用外夯管)，要保证桩身混凝土的超灌高度，以便在内管下压过程中将桩身混凝土压密实(见图4)。6)桩身混凝土浇筑完毕后，将内夯管及锤下压在外管内混凝土面上，边压边缓慢起拔外管，拔管速度控制在1 m/min～1.5 m/min(见图5)。

6 监理要点

我公司项目监理部一进场就编制了针对挤土夯扩沉管灌注桩特点的切实可行的监理规划和监理实施细则。根据本工程的实际地质情况，在监理实际工作中设置了桩基成孔、扩大头控制、桩身混凝土浇筑三个质量控制点。

6.1 成孔控制

1)成孔前应检查桩架及桩管是否垂直，用水平尺测量底支架四个角是否水平，并用吊线锤在十字交叉方向目测，其垂直度应小于1%。2)成孔后终孔标准为双控制，即以设计桩长及贯入度为准，但以贯入度为主，进入预定持力层后，控制最后十击贯入度不大于3 cm。

6.2 扩大头控制

以总填料量及最后十击贯入度双控制，每次夯扩时，为了保证扩大头直径及高度有利成型，应严格控制外管上拔高度，其上限不能超过70 cm。干硬性混凝土配制标准为手握成团，松开不散，50 cm自由落地散。控制最后十击贯入度不大于3 cm，超出3 cm时，仍需进行再次夯扩。

6.3 桩身混凝土的控制

下部混凝土靠自重密实，上部4 m由于自重压力较小采取人工振动棒振捣，要求快插慢拔，振捣密实。混凝土坍落度严格控制在160 mm～200 mm，其中，扩大头部分应小些，以形成较密实的夯扩头;桩身部分应大些，使混凝土自由下落以保证桩身质量完好。桩身混凝土的超灌高度控制在2 m～4 m，以便在内管下压过程中将桩身混凝土压密实，达到一定的桩身充盈系数(保证不小于1，一般土质为1.1 ～1.2，软土为 1.2 ～1.3)。同时，按照相关要求留置混凝土试块。准确掌握好拔管速度是保证桩身混凝土质量的重要因素，要严格控制在1 m/min～1.5 m/min，淤泥或淤泥质土地层中应适当减慢。

阳泉市东城水岸1号住宅楼桩基施工图见图6。

7 结语

实践表明，挤土夯扩沉管灌注桩技术日趋成熟，其单方混凝土承载力远高于其他如静压桩、沉管灌注桩、钻孔灌注桩、预制桩等桩型，而其造价只是其他桩型的一半左右，再加上具有施工进度快、质量易保证、现场无污染等优点，所以具有非常广阔的市场应用前景。

［1］高友武.大口径沉管灌注桩遇复杂地质条件的处理方法［J］.山西建筑，2010，36(2):119-120.