浅谈夯扩桩试验施工工艺

刘寅

摘要：夯扩桩是就地浇制桩中的一种，是为了寻求提高就地浇制桩的单桩承载力，发展了使桩身或桩尖扩大，以增加桩尖阻力和桩侧摩擦力的方法。其工艺特点是：在用冲击震动锤法浇好桩尖部分混凝土后，用一根内夯管将柴油锤的锤击力，直接传给桩端现浇砼，在内夯管的作用下，夯扩挤密桩尖混凝土，使之夯之钢管下形成平底大头桩。既增加桩端截面积，又改善地基土密度。 本文从某一工程的夯扩桩施工，浅谈了施工工艺，供施工参考。

关键词：就地浇制桩；单桩承载力；冲击震动锤法；桩端现浇砼；平底大头桩

一、 工程概况及地址

根据设计图纸需要对渡槽的进出口渐变段和进出口连接段的地基进行处理，处理方式为复合载体夯扩桩。

进口段0～10.5m为黄土狀壤土层，10.5～13.3m为细砂层（局部为粗砂），下部至桩底为黄土状壤土层。出口段0～10.2m为黄土状壤土层，10.2～13.5m为细砂层（局部为中砂或粉砂），下部至桩底为黄土状壤土层。

二、 试验目的

根据试验情况提供最终成桩所需的以下参数：

① 成孔孔底高程；

② 每次夯填料填入量；

③ 每次重锤提升高度、夯击次数；

④ 夯填料的颗粒级配；

⑤ 复合地基承载力。

三、 试验依据

（1）《水利水电工程地质勘查规范》（GB50487-2008）；

（2）《土工试验规程》（SL237-1999）；

（3）《地基与基础工程施工及验收规范》GB202-83；

（4）《建筑桩基础技术规范》JGJ94-94；

（5）《建筑地基基础处理技术规范》JGJ79-2002；

（6）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001；

（7）《地基与基础工程施工与验收规范》GBJ50202-2002。

四、 夯扩桩试验

1.试验场地

在与夯扩桩地基处理部位地质条件一致的渡槽轴线的上游与进出口渐变段和进出口连接段对应平行的场地上进行现场夯扩桩试桩施工。

2.施工工艺原理

夯扩挤密碎石桩处理方法是采用专用施工机械，首先利用重锤冲击成孔，使桩身周围土体得到第一次挤密；其次在孔中分层填入碎石，提升重锤到一定高度，令其自由落体，夯击碎石到松散的填土地基，使桩周围的土体得到第二次挤密；依次填入、夯击，直至夯填至设计标高。利用此工法可有效消除填土的湿陷性和液化，改善土的物理力学指标，提高地基土的承载能力和压缩模量，减少地基土的压缩变形，满足设计要求。

3.施工准备及试验组数

（1）施工前清除地表耕植土。平整场地，清除障碍物，标记处理场地范围内地下构造物及管线。

（2）测量放线，定出控制轴线、打桩场地边线并标识。

（3）成孔机械表面有明显的进尺标记，以此来控制成孔深度。

本次在进出口段共布置12根4组试验桩，每组3根。桩径均采用600mm。

第一组（出口段）桩距2.0m，桩长10.8m，试桩编号为试1、试2、试3；

第二组（出口段）桩距1.6m，桩长15.2m，试桩编号为试4、试5、试6；

第三组（进口段）桩距1.6m，桩长15.2m，试桩编号为试7、试8、试9 ；

第四组（进口段）桩距2.0m，桩长15.2m，试桩编号为试10、试11、试12。

4.施工工艺

（1）施工方法

1）准备工作：施工放线、定桩位、试机等；

2）桩机就位；调整桩机垂直度；

3）记录各项参数：

a.成孔孔底高程按高于设计桩底高程0.2m；

b. 先用细长锤低落距轻夯成孔，护桶同时下压，变成孔边下压护桶直至将护桶沉至设计桩底标高以上1.0～1.5m。

c. 提升重锤高出填料口，进行填料，要求分层填料夯击，以量斗定量，每次填料量0.20m3，填充料为碎石，最大粒径10cm；

d.桩顶高程以下2m至桩顶段，每次填料重锤提升高度为2m，每一次填料0.25m3，夯击五次提出护筒，以后每次填料均填至桩顶（填料量逐渐减少），然后重锤提升高度为1～2m，夯击3～5次，直至成桩。

桩底至桩顶高程以下2m，每次填料约0.2m3，重锤提升高度为5m，夯击四次。

e. 提护桶：护桶提升时要缓慢匀速，保证桩体符合设计要求。

f. 检测：成孔后进行孔中心位移、垂直度、孔径、孔深等检验，合格后进行下道工序。

（3）工艺流程图

（4）质量检验

施工过程中按（JGJ94-2008）要求做好各种施工技术参数的原始记录，质检员随时进行施工过程检查。

1） 桩孔的垂直偏差不大于桩长的1.5%；

2） 桩位允许偏差不大于0.4倍桩身直径；

3） 每次填料量约为0.2m ；

4） 夯击过程中对单击贯入度进行抽检，单击贯入量不大于15cm。

5） 采用标准贯入试验队处理后的复合地基进行检测，其地基承载力不应小于200kpa。

6）最后三击贯入度不大于100mm。

五、 质量保证措施

1. 制度保证

建立严格的质量管理制度，施工前由技术负责人对施工操作人员进行技术交底，使施工操作人员充分领会设计意图及有关技术要求，关键岗位的人员须持证上岗，建立质量奖惩制度，奖优罚劣，避免偷工减料，盲目施工的现象。

2. 施工材料控制

施工材料均要符合质量标准，并附有生产厂家的质量证明。

3. 检测、计量设施保证

所有施工用的检测、计量仪表、设备均送检测单位进行率定，合格后方可使用。施工过程中经常效验，保证其测量的准确性。

4. 试验过程质量保证措施

（1）为了保证工程质量，每个工程开工前，均将施工方案、施工工艺、施工程序和质量控制标准呈报给监理人，经批准后，按批准的文件执行，在施工过程中，质检人员的检查验收贯穿于整个过程，以质量检查程序和检测手段来保证工程质量。施工过程中加强施工工序之间的衔接，每道工序按照三检制的程序进行检查。在检查资料完备的前提下，经项目部三级检查合格后，报请监理人验收。

（2）严格把好质量关。对施工中发生的质量事故，坚持“三不放过”原则，深入现场，认真分析，严肃处理。重大的质量事故立即报告，并同发包人、监理单位、设计单位共同研究专门的处理措施，经设计人员、监理人同意签字后再组织实施。

（3）在施工过程中，做好原始资料的记录，现场工程师跟班对施工全过程进行控制，及时对资料整理分析，以指导施工的顺利进行。

六、 安全文明施工措施

（1）试验前，对施工人员进行安全教育，提高安全防护意识，进入施工现场的人员一律戴安全帽。

（2）施工中根据现场情况和基础处理施工的特点，制定相应的安全管理制度和各工序安全操作规程。

（3）各种机械设备的操作人员未经考核合格不得上岗。

（4）施工用电必须符合安全用电规定。

（5）进行基础处理施工时，其排污设施及固体垃圾处理应符合的规定，保持施工作业面清洁。

（6）各种材料堆放时，应统一规划，严禁随意堆放材料，影响施工。

七、 试验检测

采用重型动力触探试验和标准贯入试验进行桩体、桩间土层承载力评价，并提出夯扩桩试验报告。