DDC 桩地基处理工程质量控制要点浅析

孟慧业，李银良（.山西省建设监理协会， 山西 太原 03003；.太原市建设监理有限公司， 山西 太原03003）

1 DDC 桩的施工原理及适用范围

孔内深层强夯桩法（Downhole Dynamic Compaction，DDC）是一种深层地基处理方法，其施工原理如下：先成孔（人工挖孔、机具钻孔或冲孔）至预定深度，然后自下而上分层填料并用特制的高动能重力夯锤进行冲、砸、挤压强夯，分层夯实并将孔四周挤密，形成高承载力的密实桩体和强力挤密的桩间土。填料可以是建筑垃圾、砂土、杂土、素土、石料、灰土、无毒工业废料及它们的混合物等，被夯实后形成较高承载力的复合地基。该方法适用于多种建（构）筑物、铁路、公路、机场和港口等工程的素填土、杂填土、砂土、粉土、黏性土、湿陷性黄土和淤泥质土等软弱土层的地基处理，并可用于无机毒固体垃圾的消纳处理。

2 DDC 桩的特点

（1）DDC 桩复合地基承载力高，消除了湿陷和液化，抗震效果好，具有高压强、超动能、强挤密的特征，处理地基深度可达 30 m。地基处理效果好。

（2）DDC 桩施工不受气候、季节和施工场地的限制，其直径在 0.4 m～3.0 m 之间，在城区和居民区施工中均可采用。

（3）DDC 桩的应用范围非常广泛。无论是硬软夹层、岩溶土洞、古墓以及人防工事，还是红黏土、膨胀土、风化岩、液化土、软弱土、湿陷黄土以及大厚度的杂填土，该施工技术都能够确保施工质量。

（4）机械化施工程度高，施工质量容易控制；可就地取材，各种无机固体材料如建筑渣土、工业无毒废料、素土、砂、砂卵石、毛石、粉煤灰、土夹石、灰土和混凝土等，均可用于桩体材料，因而进度快、成本低。

（5）DDC 桩施工地面震动小、噪声低，既加快了工程进度，又解决了施工扰民的问题。

3 DDC 桩地基处理质量控制监理实例

某住宅小区共有多层住宅楼 16 栋，框剪结构，地上 7层，地下 2 层；有商业楼及公共用房 6 栋，地上 5 层，地下 1 层（车库）。小区地处严重的自重湿陷性黄土区域，持力层原土地耐力不到设计要求的 1/2，持力层以下 20 m内无地下水。

本工程采用 DDC 桩进行地基处理。采用重锤冲击成孔，孔径为 400 mm，成桩直径为 550 mm，按等边三角形布置，间距为 1.2 m，有效桩长为 12 m，总桩数为 32 147 根。用素土回填，土内有机杂质含量不得超过 5% 且不得有冻土，其粒径不应＞150 mm。填料挤密系数平均值≥0.97。

施工前，根据现场试桩后的试验结果确定工艺参数，具体如下：每次填料 0.15 m3，每层最深填料厚度≤1.5 m，每层夯击能＞750 kN·m，选用≥3 t 的落锤，落距 5 m，每层回填土夯实 5 击。

3.1 施工方案控制

项目监理部认真审核了施工单位报审的 DDC 桩地基处理施工方案。方案的工艺必须满足规范及设计图纸的要求，工艺参数必须是正式施工前试桩确定的工艺参数，桩机设备进场后必须经过联合验收合格才可使用；现场施工人员特别是机械操作手必须经过培训持证上岗，上岗前应经过本工程工艺及工艺参数交底方可施工；现场所取材料必须满足规范及设计要求；施工现场必须配备专职质量检查员及专职安全员。正式施工前，必须由具有资质的第三方实验室测定 DDC 桩填料的最大干密度和最优含水率，以便对施工过程进行质量控制。

3.2 测量成果控制

监理人员必须审核复查施工单位报审的测量控制方案、坐标控制网、高程控制点及保护措施，审核复查 DDC桩位控制成果。不符合图纸及规范要求的，必须加以整改，合格后方可施工。

3.3 巡视、平行检验和旁站监督

监理人员应对施工过程进行巡视、平行检验，必要时应进行旁站监督。

3.3.1 巡 视

（1）施工单位必须按工程设计文件、工程建设标准和批准的施工方案施工。特别要关注桩位、桩径、孔深和垂直度等偏差应满足规范要求，关注分层填土量和填土质量（含水率、有机含量和最大粒径）应满足设计及工艺要求，关注夯锤重量、分层夯击次数和重锤落距应满足工艺要求。若回填到孔口落距达不到 5 m，则要求施工人员增加锤击次数以满足每层 750 kN·m 的夯击能量。

（2）本工程总桩数共 32 147 根，DDC 桩在施工过程中对四周地基土具有强大的挤压作用，会使四周合格成桩向软弱方向位移，造成成桩的倾斜或断桩。因此，DDC 桩的施工必须按施工方案要求以一定规律进行跳打。

（3）施工管理人员特别是施工质量管理人员必须到位，并且对 DDC 桩的施工工艺和过程质量进行控制。做好每根桩的桩位、标高、桩孔深度和垂直度的自检工作，做好孔底和成桩后的隐蔽自检工作；及时报监理工程师进行验收，及时整理报签过程控制资料。

（4）特种作业人员特别是机械操作手必须持证上岗，并且在本工地上岗前接受培训和工艺技术交底。更换机械

操作手时，应补报上岗证并重新接受培训交底。若发现问题，应立即要求施工单位进行整改。

3.3.2 平行检验

监理人员应根据工程特点、专业要求和工程监理合同约定，在施工单位自检的同时，对同一检验项目进行平行检验或抽检，如桩的定位，桩孔的标高、深度、垂直度和桩径。成孔后还应要求将孔底用低能量重复夯 3 击～4 击，使孔底坚实，发出清脆的响声后方可填料。重点要对孔底质量和成桩后的隐蔽质量进行验收。成桩后应检查桩顶标高和桩体密实度，确保其符合设计要求。

监理人员还应对施工单位报验的检验批、分项工程和子分部工程进行验收。对验收合格的，应给予签认；否则，应拒绝签认，同时应要求施工单位在指定的时间内进行整改并重新报验。

3.3.3 旁站监督

监理人员每天应根据施工现场中每台设备的施工进度和施工质量状况，至少对每台设备的两根桩从冲孔到成孔、从分层夯填到成桩进行旁站监督，并及时记录旁站情况。严格控制其成孔质量、填土质量以及夯填工艺。若发现任何质量问题或工艺不满足施工方案要求，应立即要求施工单位进行整改；情况严重的，应按程序下发监理工程师通知单或停工令。

3.3.4 DDC 素土桩填料质量控制

实践表明，当土料的含水量过小时，桩身不易夯实；当含水量过大时，易出现橡皮土，桩身同样不易夯实；只有土料的含水量达到最优时，在强夯作用下，土体才最容易被夯实并达到最大干密度。因此，监理人员必须严格控制土料的含水量，确保其处在实验室测定的最优含水量±2% 范围内。

“手捏成团，1.2 m 高落地开花”的经验判断是一种检测土料是否达到最优含水量的简易方法。在监理过程中，若对土料的含水量有争议，可在现场抽样测定其含水量。若含水量过大，则要晾晒土料；含水量过小，则要采取夜间焖土和现场洒水的方法，使其符合最优含水量的条件。

DDC 桩的填土质量直接影响成桩质量。根据规范要求，土料宜采用粉质黏土，土内有机杂质含量不得超过 5%且不得有冻土，土料粒径不应＞150 mm。

DDC 桩施工前，监理人员应检查施工单位报审的土样击实试验报告，并以此结果控制现场土料的含水率和 DDC桩的挤压密度。

3.3.5 分层填料量控制

施工过程中应严格控制桩体分层填料量。应对铲车司机进行技术交底，按施工工艺要求量向孔内填料，不得向孔内推土。根据试验结果和工作经验，重锤夯实的影响深度不超过 2 m，过多填料容易使桩体形成夹层疏松，即断桩，从而影响地基的承载力和桩身的挤密系数。因此，应对铲车的铲斗容量进行标定，当铲斗容量过大时，应在斗内做好标记，每次铲装量不应超过斗内标记。

3.3.6 每层夯击能量控制

经试验确定，落锤重量≥3 t，落距为 5 m，每层夯 5击，夯击能量≥750 kN·m。落锤直径应满足成孔直径的要求，若孔径为 400 mm，则落锤直径≥370 mm。桩机进场后，监理工程师应逐个标定每台装机的锤重及直径，逐一记录并让每位监理人员熟悉。若桩机机架偏低，在分层夯填至孔口时不能满足 5 m 高度，应要求操作员增加夯击次数，使每层夯击总能量≥750 kN·m。

3.3.7 DDC 桩的季节性施工

DDC 桩在一年四季均可施工。在春季施工，由于北方春季气候干燥，施工时应特别注意土料水分流失问题，若含水率较小，应加水拌合并用彩条布覆盖以防水分流失。在夏秋季施工，除了做好现场防排水工作外，还应对土料进行苫盖以免雨淋日晒。在冬季施工，应有冬季施工方案，并对填土料做好保温措施。由于冻土块影响挤密桩的密实度，填土时严禁将冻土块倒入孔中。

3.3.8 DDC 桩地基处理工程验收

DDC 桩的相关规范，如 CECS 197：2006《孔内深层强夯法技术规程》和 GB 50202－2018《建筑地基基础工程施工质量验收标准》，没有对挤密桩的检验批容量进行规定，应要求施工单位制定分项工程和检验批划分方案，并报现场总监批准。

（1）自检及验收。DDC 桩地基工程，在施工全过程中应执行逐桩施工、逐桩验收的自检评定制度。自检应包含测量放线，隐蔽工程检查验收，桩、桩间土挤密效果检验等内容。基槽开挖后，应根据设计图纸对桩位、桩径、桩数、桩标高、桩顶质量和桩间土进行统计、检查和验收，并提交竣工图。监理工程师应对合格的隐蔽工程、检验批和分项工程进行签认。对质量有疑问的，应采用有效的原位测试方法进行检测；有漏桩、桩位偏差过大以及桩头或槽底未达到设计要求的，应根据其位置和数量等具体情况以及设计意见，采取相应的补救措施。应做好施工验收记录，验收表可依照 CECS 197：2006 附录 A。

（2）第三方检测。由具有相应资质的检测单位，根据设计图纸、工艺要求和相关规程及标准，对桩、桩间土和复合地基进行抽样检测，对复合地基的承载力、压缩模量、变形模量，以及对液化和湿陷性的消除等进行检测并作出综合评定。子分部工程应由总监签认。

DDC 桩地基处理工艺简单，具有环保、节能和低噪等特点，并且处理后的地基承载力高，消除了湿陷和液化，抗震效果好，因而在我国得到了普遍应用。在施工中，只有严格执行质量控制措施，合理把控施工工艺、填土量和夯击能量等，必要时进行全过程旁站监理，才能使得 DDC桩地基处理工程一次性检验合格。