经济技术分析。

关键词：夯扩体；复合载体；质量控制；三击贯入度  

前言

    随着工程建设的迅速发展，复合载体夯扩桩地基处理技术在土木工程建设中得到越来越多的推广应用，并产生了良好的社会效益和经济效益。 

    复合载体夯扩桩采用细长锤夯击成孔，将护筒沉到设计标高后，细长锤击出护筒底一定深度，分批向孔内投入填充料和干硬性混凝土，用细长锤反复夯实、挤密，在桩端形成复合载体，然后放置钢筋笼，并向笼内灌注混凝土而形成的桩。复合载体由干硬性混凝土、填充料、挤密土体、影响土体组成。复合载体夯扩桩由于在被加固土层内填料并施以强力冲击，使土体被挤密，桩端下4m范围土的压缩模量可提高1．35倍，承载力提高1．5～１．58倍，使被加固土层成为一个硬层，并与其下的持力层形成了双层地基，从而使单桩承受的荷载被加固土层向下扩散，所以沉降小、承载力大幅度提高。 

1、工程实例 

1．１ 工程概况 

    峰峰矿区某改造工程6＃住宅楼为砖混结构，地上6层，地下1层，东西长５１．９m，南北宽13．５m。 

1．２  工程地质条件 

    该场地位于太行山东麓，华北冲洪积平原西部边缘，滏阳河北岸，地形呈台阶状，初见水位埋深8.00～8．50m，稳定水位埋深6．０0～7．20m，为上层滞水。 

    各层土的承载力特征值fak及压缩模量

表1 土的承载力特征值及压缩模量表 

１．３．1  地基处理方案

    勘察范围内存在较厚的杂填土，成分、密度不一，部分以粉质黏土、建筑垃圾为主，部分以灰渣为主，厚度相差较大，强度低且不均匀，不宜采用天然地基。参照场地周围建筑经验，拟采用复合载体夯扩桩基，选择第④层含砾石粉质黏土为桩端持力层，3．8m，复合载体高度按2．０m考虑，桩长约5．5m。 

１．３．2  单桩承载力估算 

    依据《复合载体夯扩桩设计规程》(JGJ/T135-2001）初步设计时单桩竖向承载力特征值可用下式估算： 

    表2〓设计参数 

    计算Ra＝671．88kN设计要求单桩承载力特征值为600kN，满足设计要求。 

1．4  参数设计 

    桩身C25混凝土，Ⅱ级钢筋，设计桩径400mm，根据实际情况桩长采用5.2m，桩长5．２m，桩间距1.5m，梅花形布置，共布桩216根，桩顶标高 Ｂ21～Ｂ25轴为－3．67m，①～Ｂ21轴为－２．92m；设计单桩承载力特征值为600kN。 

1．5  施工设备及施工工艺 

１．５．１ 施工设备 

    ZHY3500—22KW桩机。护筒采用φ425无缝钢管，长度根据桩长而定；重锤质量在3.5t，长度应大于沉桩管1～1．5m，并配有自动脱钩装置。 

１．５．２此基础上施工工艺 

    桩位放线——桩机就位——沉护筒——填料并夯实——测量贯入度——填干硬性混凝土夯实——安放钢筋笼——灌注混凝土并振捣——成桩 桩位线放好后，机器调整至桩位上，向护筒内倒入一定碎砖，然后将重锤放入管内提起6m，自由落下，将护筒沉到设计标高后，再填适量碎砖进行桩底夯扩（使桩端形成一扩大头），直到最后三击贯入度小于10cm为止，在护筒内倒入一定量的干硬性混凝土夯实后，将重锤提出，安放钢筋笼，浇筑混凝土至设计标高。 

1．6  施工质量控制 

    施工前认真校核桩位位置。施工中采用隔行、隔排跳打，间隔时间为1周以上。施工中桩身保持垂直。以三击贯入度控制夯扩体的投料量不小于0．5m3，且不大于1．8m３为宜。当投料量大时，应调整桩长或改变施工参数。在夯击后地面隆起不得大于50mm。C25干硬性混凝土填料量约0．3m３。填料均以满足最后三击贯入度小于10cm作为控制标准；桩身混凝土坍落度控制在8～10cm，并在拔管前、后用插入式振捣器将桩身上部4m以内混凝土振捣密实。

2、施工中常见问题的预防与处理 〖ＨＴ〗

    (1)卡锤：由于落距过大，冲力过大，底部土层较软时，当主机卷扬机拔不出桩锤时，可用桩机副卷扬机系统拔出桩锤。 

    (2）拔不出护筒：当成桩与拔筒时间间歇过长，拔筒困难时，可采用2台桩机合力拔出或吊车拔出，也可利用桩机上的主卷扬机，通过副卷扬机滑轮组拔出护筒。 

    (3）提护筒钢筋笼跟着走：放置钢筋笼时，应认真检查钢筋是否有卡护筒问题，着重检查钢筋笼外径、吊环及钢筋笼的顺直等情况，如发现钢筋笼跟着走时，应停拔护筒，并用桩锤下压钢筋笼，使其复位，然后提护筒。 

    (4）提护筒桩跟着走：如果提护筒时，发现桩也跟着走，停拔护筒，用桩锤将桩体压回原位，然后再提护筒，如果不见效，可采取复打法处理。 

     (5）断桩：应采取措施防止断桩的发生，如果发现断桩，应将断桩段拔去，并将表面清理干净后充分湿润，增大桩身混凝土截面面积或加钢筋联结后再重灌混凝土补做桩身。 

    (6）桩位移：应避免人为的操作失误，对于桩位偏移超出允许值的一般采取加宽承台，增设钢筋的方法解决，具体由设计人员决定。

3、效果检测 

    该工程于2005年6月25日开工，8月2日完工。在工程桩施工完成后，按建设方及有关规范要求，抽取了3根桩作竖向静载荷试验。单桩的承载力见表3。 

表3  单桩承载力值 

    单桩承载力特征值为600kN，桩身承载力满足设计要求；按规范要求随机抽取总桩数的20％共43根复合载体夯扩桩作桩身完整性检测；经检测Ⅰ、Ⅱ类桩分别为16根、27根，分别占检测桩总数的37．2％、62．8％。 

4、技术经济分析

    复合载体夯扩桩在我市己应用于多项工程，此种桩型承载力高，沉降小，造价低，适用于桩端被加固土层为可塑到硬塑状态的黏性土以及粉土、砂土、碎石土。被加固土层厚度不宜小于2m。当软塑状态的黏性土、素填土、杂填土和湿陷性黄土经过载荷试验确定桩基承载力稳定可靠时，也可作为桩端被加固土层。该桩除了技术上可靠和适合当地的工程地质条件外，还有显著的经济效益和社会效益，经测算，所耗材料、机械台班、人工费、管理费等项，单方混凝土造价500～800元，与其它灌注桩比较造价可降低20%～６0％，工期可缩短1／３以上。可消耗大量建筑垃圾，既经济又环保，特别是在旧城改造工程中，有着十分广泛的前景。下载本文