夯扩桩施工工艺及质量控制措施

摘要：近年来，随着夯扩桩施工机械的不断改进和发展，逐渐采用大直径沉管，夯扩桩的承载力也向高的方向发展。 本文分析了夯扩桩施工工艺，探讨了影响夯扩桩施工过程中成桩质量的因素分析及处理措施。

关键词：夯扩桩；施工工艺；质量控制措施

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

引言

夯扩桩是由一个细长锤夯击成孔，然后分次填入桩体材料（碎石），再分层夯实，直至桩顶的施工工艺。它具有置换部分土体和通过挤密提高桩间土强度的两重作用，可以有效地提高地基的承载力；消除砂层的地震液化趋势；同时通过相同能量的夯实挤密，产生不同的桩径，使各处的承载力基本趋于一致，减少基础的不均匀沉降；是一种高效、经济的地基处理手段，近年来得到了广泛的应用。

一、夯扩桩的成桩机理

夯扩桩是在锤击沉管灌注桩机械设备与施工方法的基础上加以改进，增加一根内夯管，按照一定的施工工艺（无桩尖或钢筋混凝土预制桩尖沉管），采用夯扩的方式（一次夯扩、二次夯扩、多次夯扩或全复夯扩等）将桩端现浇混凝土扩成大头形，桩身混凝土在桩锤和内夯管的自重作用下压密成型的一种桩型。 二、夯扩桩的特点

1、在夯扩过程中，不断的填料和夯实，使夯扩头部形成了从内到外由夯实干硬性混凝土、夯实填充料、挤密土体和影响土体构成的复合载体，实际承载力比较高，也有利于减小沉降。

2、桩身混凝土借助于桩锤和内夯管的下压作用成型，可避免或减少缩颈和断桩等弊病的产生。

3、夯扩桩与仅依靠桩身摩擦力作为抗拔力的等截面桩型相比，抗拔力可以大大提高。

4、环境污染少。噪音小、震动小，可以在城市中心地带施工，同时可以就地消耗建筑硬垃圾，减少外运，保护环境。

5、施工工艺简单，施工质量容易控制，施工速度快；

6、成桩率高、布桩灵活、地质适应面广。

三、夯扩桩的施工工艺

1、施工工艺流程：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—放人钢筋笼—灌注混凝土并振捣—成桩。

2、施工要点

⑴施工机械的锤击能、桩架整体刚度、内外管刚度长度、外管直径、拔管力等必须满足施工要求。

⑵桩机就位时，桩管在垂直状态下应对准并垂直套入已定位预埋的桩尖，桩架底座应呈水平状态及稳固定位，不得发生倾斜、位移，桩架垂直度允许偏差不大于 0.5%。

⑶初始填料应放置干硬性混凝土，其填料量及配合比应满足设计要求，其分析填料量、夯击次数上提护筒高度应经试成桩确定，终锤下端击出护筒15-20cm。

⑷在埋置预制桩尖时应重新复核桩位轴线；桩尖顶面应清扫干净，桩管与桩尖肩部的接触处应加垫草绳或麻袋。

⑸施打开始时应低锤慢击，施打过程中若发现桩管有偏斜时，应采取措施纠正。

⑹钢筋笼制作和安装

①钢筋笼制作允许偏差：主筋间距，±10mm；主筋保护层，±10mm；箍筋间距，±20mm；直径，±10mm；长度，±50mm；主筋弯曲度，小于1%；钢筋笼弯曲度，小于1%。

②钢筋焊接时，双面焊其搭接长度为5D，单面焊其搭接长度为10D（D为钢筋直径）。钢筋笼成形时，应将焊接头相互错开，保证同一界面上焊头数量不超过钢筋总根数的50%，且相邻钢筋不得在同一界面上接头。

③加强筋与主筋应点焊在一起，钢筋绑扎、焊接应牢固。

④钢筋笼制作完成后，须检查其制作的焊接和尺寸是否符合设计要求；待完成夯扩工序，灌注到钢筋笼底高度时，即可把钢筋笼缓慢放入桩管内，并将钢筋笼固定在桩的上部，桩身混凝土超灌约0.5m管内高度，使内夯管与钢筋笼上端相距0.5m以上，以确保钢筋笼不被压弯。

⑺混凝土的搅拌和现场运输

混凝土的搅拌是保证桩身质量的重要环节。

①配制混凝土的粗骨料可选用卵石或碎石，其最大粒径不宜大于40mm，并不大于钢盘最小净距的1/3；细骨料应选用干净的中粗砂。

②混凝土的搅拌时间一般1.5min-2min为宜；

③须严格控制混凝土的配合比、水灰比、坍落度等，并按规定制作混凝土试块，同一配合比混凝土试块每台班不得少于1组，每组3件。

⑻桩身混凝土的灌注

①经试验确定，混凝土的坍落度可取140-160mm；

②配制混凝土的粗估聊可选用卵石或碎石，其最大粒径不宜大于40mm，并不大于钢盘最小净距的1/3；

③先在管内灌注混凝土，然后拔管，拔管时柱锤应施加于混凝土顶面上边加压边拔管；拔管时采用倒打拔管的方式，用自由落锤小落距轻击不少于40次/min，拔管速度控制在lm/min以内，在软弱土层或软硬土层交界处速度应控制在0.6m/min-0.8 m/min以内，外管拔以后用插入式振捣器将混凝土振实；

④桩身混凝土灌注充盈系数不得小于1，成桩后桩身混凝土顶面标高应不低于设计高300-500mm；

⑤根据充盈系数检查单桩的混凝土灌注量，当实际灌注量小于理论灌注量时，必须采用单桩全程复打，并在第一次灌注的桩身混凝土初凝之前进行。

四、施工中常见问题的预防与处理

( 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: 当成桩与拔简时间间歇过长，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) 堵管、断桩: 在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为 18 ～22mm，粗骨料的最大粒径不得入于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的 1/4，且应小于 40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。应确保管壁的密封性。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。任施工过程中，应时刻朱控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。

( 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。

( 7) 钢筋笼现场连接：桩基钻孔完成后，下钢筋笼时，首先应按制作时的钢筋笼编号，按顺序吊装钢筋笼。在吊装上下节钢筋笼拼接时，只需要先选择做好标记的钢筋头对齐，则钢筋笼上的其它主筋也就对齐了，再将套筒向下回拧至下节钢筋笼的钢筋头的丝牙上，一直到底，到底后用管钳扳手拧紧，监理验收时只须检查下节钢筋笼主筋丝扣外露长度情况即可，外露一到二丝均算合格。钢筋笼对接时三四名工人徒手回拧套筒到底后用管钳拧紧，一般连接一节笼从吊装到连接完成只要10到15分钟，而相同数量主筋的钢筋笼焊接拼接一般耗时40-50分钟以上，并且焊接质量还会随工人的操作水平而波动。

结束语

只要我们加强质量监控和现场管量，严格按操作工艺施工，严格执行规范 和设计规定，针对施工中可能出现的问题及时制定合理的质量控制措施，诸如桩端承载力、断桩、颈缩、放线放点偏差等事故是完全可以避免的，施工质量也是完全可以保证的。

参考文献

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