夯擴(kuò)樁施工質(zhì)量控制措施
來源：發(fā)布時(shí)間：2008-12-19
關(guān)鍵詞：夯擴(kuò)樁 質(zhì)量控制
1.前言
目前西安地區(qū)的高層建筑工程普遍采用樁基礎(chǔ)，技術(shù)可靠、工藝科學(xué)、施工相對簡單的夯擴(kuò)樁也得到了較為廣泛的應(yīng)用。濕陷性黃土層和瓦礫雜填土層的分布給工程樁的施工帶來不便（濕陷性黃土層深度起伏較大、埋置較深。遇水前后地基承載力差異較大，工程隱患較多）。本文主要結(jié)合公安局三爻民警住宅小區(qū)13#住宅樓夯擴(kuò)樁的施工過程，及筆者在對夯擴(kuò)樁的檢測與施工經(jīng)驗(yàn)，就如何在夯擴(kuò)樁施工中各個(gè)施工環(huán)節(jié)中充分重視、精心施工、加強(qiáng)質(zhì)量管理、質(zhì)量控制措施等問題進(jìn)行分析探討，給今后的類似工程提供參考。
2.工程概況
西安市公安局三爻民警住宅小區(qū)13#住宅樓為地上6層的砌體結(jié)構(gòu)，建筑物高度18.75m，鋼筋砼夯擴(kuò)樁基礎(chǔ)，上部承臺梁寬600mm，高500 mm。根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025—2004）劃分，擬建建筑物屬丙類建筑。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007—2002）劃分，擬建建筑物設(shè)計(jì)等級屬丙級。
2.1.場地工程地質(zhì)條件
根據(jù)該樓巖土工程勘察報(bào)告，擬建場地屬非自重濕陷性黃土場地，地基濕陷等級為Ⅱ級；勘察期間在勘探深度25.00 m范圍內(nèi)未見地下水。影響夯擴(kuò)樁的地層主要為：
�、匐s填土（Qml4）：褐黃色～黃褐色，主要由粘性土構(gòu)成，含較多磚瓦碎塊，土質(zhì)結(jié)構(gòu)松散雜亂，該層局部夾有素填土，12.2m～18.2m。
�、莨磐寥溃≦el2）：褐紅色，土質(zhì)較均勻，針狀空隙較發(fā)育，含較多鈣質(zhì)粉末及較多鈣質(zhì)結(jié)核。堅(jiān)硬～軟塑狀態(tài)，中等偏低壓縮性土。本層未穿透，最大揭露厚度為3.2m。
�、撄S土（Qeol2）：褐黃色，土質(zhì)均勻，針狀空隙發(fā)育，含較多鈣質(zhì)粉末及鈣質(zhì)結(jié)核�？伤軤顟B(tài)。本層未穿透，最大揭露厚度為3.2m。
各層土的物理、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)平均值
土層編號 | ② | ③ | ④-1 | ④-2 | ⑤ |
巖土名稱 | 黃土 | 古土壤 | 黃土 | 黃土 | 古土壤 |
成因符號指標(biāo)名稱 | Q2eol3 | Qlel3 | Qeol2 | Qeol2 | Qel2 |
天然含水量W（%） | 25.7 | 20.1 | 21.3 | 22.9 | 22.0 |
重 度γ（KN/m3） | 16.0 | 17.8 | 16.1 | 17.0 | 17.7 |
干重度γd（KN/m3） | 12.7 | 14.6 | 13.3 | 13.9 | 14.5 |
天然孔隙比eo | 1.094 | 0.829 | 1.010 | 0.919 | 0.843 |
液 限WL（%） | 32.6 | 32.5 | 31.8 | 32.1 | 31.9 |
塑 限Wp（%） | 19.6 | 19.5 | 19.2 | 19.3 | 19.3 |
液性指數(shù)IL | 0.47 | 0.06 | 0.17 | 0.27 | 0.22 |
壓縮系數(shù)a1-2（MPa） | 0.25 | 0.17 | 0.16 | 0.14 | 0.12 |
壓縮模量Es1-2（MPa） | 8.37 | 11.56 | 14.54 | 14.73 | 16.33 |
地基承載力特征值 | 150 | 170 | 160 | 150 | 180 |
2.2.試樁與錨樁的施工
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為夯擴(kuò)樁，樁徑500mm，樁長13.60m，設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高-1.80m，樁身混凝土強(qiáng)度等級為C25，設(shè)計(jì)要求單樁豎向極限承載力≥600KN，總樁數(shù)248根。
為了確定樁的實(shí)際承載能力，按照設(shè)計(jì)要求，工程樁施工前對3根試樁進(jìn)行了單樁靜載荷試驗(yàn)，在終止荷載600KN壓力作用下對應(yīng)沉降量分別為3.369mm、4.665mm、5.025mm。靜載試驗(yàn)報(bào)告表明，在樁周土為天然狀態(tài)下單樁豎向極限承載力不小于600KN，工程樁樁長由原設(shè)計(jì)的15.60m變更為13.60m。
本工程的施工機(jī)械采用“JKL5A”型夯實(shí)機(jī)，夯擴(kuò)樁外管選用φ480mm。在基坑邊布置2臺J350型攪拌機(jī)，搭設(shè)砼流槽，傳輸砼置翻斗車，翻斗車在基坑專門運(yùn)輸砼。由西安某施工單位施工，根據(jù)施工記錄，在施工過程中未出現(xiàn)任何異�，F(xiàn)象，施工正�！，F(xiàn)場制備的混凝土試塊，試驗(yàn)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。
2.3.試樁的試驗(yàn)結(jié)果
靜載荷試驗(yàn)結(jié)果
荷載分級 | 荷載（KN） | 13—1#沉降量（mm） | 13—2#沉降量（mm） | 13—3#沉降量（mm） | |||
本次 | 累計(jì) | 本次 | 累計(jì) | 本次 | 累計(jì) | ||
1 | 120 | 0.523 | 0.523 | 0.914 | 0.914 | 0.463 | 0.463 |
2 | 180 | 0.475 | 0.998 | 0.376 | 1.29 | 0.383 | 0.846 |
3 | 240 | 0.646 | 1.644 | 0.261 | 1.551 | 0.252 | 1.098 |
4 | 300 | 0.261 | 1.905 | 0.214 | 1.765 | 0.438 | 1.536 |
5 | 360 | 0.156 | 2.061 | 0.619 | 2.384 | 0.295 | 1.831 |
6 | 420 | 0.217 | 2.278 | 0.814 | 3.198 | 0.27 | 2.101 |
7 | 480 | 0.229 | 2.507 | 0.238 | 3.436 | 0.275 | 2.376 |
8 | 540 | 0.222 | 2.729 | 0.128 | 3.564 | 0.272 | 2.648 |
9 | 600 | 0.207 | 2.936 | 0.29 | 3.854 | 0.496 | 3.144 |
3根檢測樁的終止荷載均為600KN，在終止荷載下各試驗(yàn)樁最終沉降量分別為2.936mm、3.854mm和3.144mm。3根試驗(yàn)樁的Q～s曲線均為緩變型，沒有明顯的陡降段，s～lgt曲線尾部沒有明顯向下彎曲。根據(jù)《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106—2003）第4.4.2和4.4.4規(guī)定，3根試驗(yàn)樁的極限承載力均為600KN，故取單樁極限承載力QU=600KN。
3.工程樁施工質(zhì)量控制
3.1.現(xiàn)場施工
樁機(jī)設(shè)備就位后，必須保持平正、支設(shè)穩(wěn)固，避免發(fā)生偏移、傾斜。
3.2.填料夯擴(kuò)擊實(shí)
將擊實(shí)錘提至護(hù)筒填料口以上，由填料人員從填料口填入一定數(shù)量，每次添入量根據(jù)地質(zhì)、錘擊出多少而定，一般每次添磚量為10～20塊，干性混凝土為3～8掀，然后擊錘落實(shí)。夯填時(shí)，應(yīng)提高擊實(shí)錘使其干性混凝土擊出護(hù)筒至下5～10cm，每擊標(biāo)貫值控制在12 cm內(nèi)方為合格。測定樁身浮標(biāo)值，判定樁長是否符合設(shè)計(jì)長度，如樁長不夠時(shí)，可多擊幾次，使其保證樁長。樁長測定后符合設(shè)計(jì)樁長后，應(yīng)提起擊實(shí)錘至調(diào)料口上端，以便灌注混凝土。
本工程樁擴(kuò)大頭部分為碎磚夯填，樁身部分為混凝土，坍落度以100--140mm為宜。拔管速度要均勻。
3.3.混凝土試塊成型與養(yǎng)護(hù)
混凝土試塊是檢驗(yàn)材料質(zhì)量、判斷樁身混凝土強(qiáng)度、校核混凝土配合比，控制施工食糧的重要依據(jù)。因此必須確保每一組混凝土試塊的質(zhì)量。在澆灌過程中每3根樁制作一組試塊（三塊），且每一臺班不少于一組。脫模后送實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，到期及時(shí)試驗(yàn)，并將結(jié)果及時(shí)通知施工現(xiàn)場。
4.一點(diǎn)體會
總的說來，夯擴(kuò)樁具有以下幾點(diǎn)突出的優(yōu)勢：
1）承載力高。陸續(xù)的填料、不斷的夯實(shí)，使夯擴(kuò)頭部形成了從內(nèi)到外由夯實(shí)干硬性混凝土、夯實(shí)填充料、擠密土體和影響土體構(gòu)成的復(fù)合載體，樁端下被加固土層中一定范圍的土體得到了極大的密實(shí)，上部荷載通過樁身傳到復(fù)合載體進(jìn)行了充分的應(yīng)力擴(kuò)散，傳遞到下部較好的土層中。而下部的土層處于三向受壓狀態(tài)，縱向的實(shí)際承載力比較高，也有利于減小沉降。
2）節(jié)省投資。夯擴(kuò)樁的樁長比較短，因?yàn)闃兜滋幵谥械葟?qiáng)度的土層即可，通過不斷的夯擴(kuò)擠密土層，可以達(dá)到其他需要較長樁身樁型的同等承載，而夯擴(kuò)樁的造價(jià)卻很低。同時(shí)樁身的長度準(zhǔn)確，不會出現(xiàn)多于一米的接樁或砍樁現(xiàn)象。
3）環(huán)境污染少。噪音小、震動(dòng)小，可以在城市中心地帶施工，同時(shí)可以就地消耗建筑硬垃圾，減少外運(yùn)，保護(hù)環(huán)境。
4）地質(zhì)適應(yīng)面廣。除了巖石面距離地面很淺或上部淤泥、松土層總厚度達(dá)到15米以上地區(qū)，其他地質(zhì)情況均可采用。
5）場地不用清障。在混有建筑硬垃圾的填土區(qū)、舊城的地基、硬地面等地區(qū)，采用夯擴(kuò)樁不用清除地下的障礙，可以直接施工。經(jīng)過物理計(jì)算，內(nèi)夯錘從10米高處下落，孔底部的等效靜壓強(qiáng)為500噸/m2 以上，強(qiáng)大的夯擊能量足以擊碎大塊的混凝土。
6）成樁率高。不會有失效的樁，在成樁之前先下管，再施工，滿足三擊貫入度后，再施工樁身。承載力有保障。
7）施工工藝簡單，施工質(zhì)量容易控制，施工速度快，安全文明
8）布樁靈活。即使是同樣的持力層，僅控制最后三擊貫入度也可得到不同的承載力（當(dāng)然樁身要有相應(yīng)的承載能力），給基礎(chǔ)設(shè)計(jì)帶來合理性和靈活性，也避免了樁承載力的浪費(fèi)。
9）抗拔性能好。夯擴(kuò)樁與僅依靠樁身摩擦力作為抗拔力的等截面樁型相比，抗拔力可以成倍的提高�？梢詮V泛應(yīng)用于獨(dú)立的地下室結(jié)構(gòu)。
參考資料：
《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025—2004）
《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007—2002）
《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》