沉管夯扩桩加固软土地基工法.doc

沉管夯扩灌注桩加固软土地基施工技术 第二工程有限公司 曲贺东 汤和桂 孙翠娟 一、前 言 夯扩灌注桩是沉管灌注桩的一种，是近20年来我国自行研究开发成功的桩型，起源于浙江杭州。近年来，夯扩桩技术迅速发展，除浙江外，湖北、湖南、江苏、福建、北京、山东等许多城市相继开展了试验研究，并获得成功，许多单位进行了夯扩桩承载机理的理论研究工作，从而进一步探明了它的机理，扩大了它的应用。 二、工艺原理 1、夯扩桩以桩端扩大头支承为主，桩周摩擦力为辅。根据这一特点，为使这种桩型的长处得到充分发挥，必须使其扩大头置于性质较好，强度较高的持力土层中。 2、夯扩桩可采用静压或锤击沉管进行夯压、扩底、扩径。内夯管比外管短100mm，内夯管底端可采用闭口平底或闭口锥底。如图一所示。 （a）平底内夯管 （b）锥底内夯管 内外管及管塞 图 一 3、沉管过程，外管封底可采用干硬性砼，无水砼，经夯击形成阻水、阻泥管塞，其高度一般为100mm。当不出现由内、外管间隙漏水、漏泥时，也可不采用上述封底措施。 4、桩端夯扩头平均直径可按下列公式估算： 一次夯扩 D1=do 二次夯扩　D2＝do 式中D1、D2—第一次、二次夯扩扩头平均直径； do—外管内径； H1、H2—第一次、二次夯扩工序中外管中灌注砼高度（从桩底起算）； h1、h2—第一次、二次夯扩工序中外管上拔高度（从桩底起算），可取H1/2, H2/2; c1、c2—c1.c2值为0.2m (见图二) 扩 底 端 图 二 三、关键技术 1、严格控制桩的垂直度和桩位偏移量。 2、严格控制最终贯入度，拔管速度和充盈系数(一般土坝为1.1；软土为1.2～1.3)。 3、钢筋笼位置加以固定，如笼底设横梁架起。 4、无论是带桩靴(预制钢筋砼材质)还是无桩靴夯扩施工，都必须保持管内不进水，采取可靠的管底止淤封底措施。 5、夯扩桩是一种摩擦端承桩，承载力较高，因此桩杆受压荷载比一般沉管灌注桩大，砼强度等级不宜低于C20，骨料粒径不大于30mm，坍落度6～8mm。 6、必须严格按照设计所确定的夯扩投料高度(H)，拔管高度(h)和内外管同步高度(C)进行施工，以确保实际形成的扩大头截面满足设计要求。 7、沉管至设计标高后，应立即灌注砼，尽量减少间隔时间。 8、邻桩施工间隔时间应避开初凝到终凝这一段强度既不高，脆性又已形成的“困难时期”，以防止打入和上拔桩管过程中，由于土体的隆起和水平挤压使邻桩开裂或挤酥。 9、夯扩桩施工不但要控制拔管速度，而且桩锤和内夯管要不间断地向其下方管内砼施压，以充分发挥夯扩机械性能，保证不断桩和充盈系数较大的特殊优势。 四、施工工艺 1、施工前准备工作 1）平整施工现场，清除树根、杂草等影响钻进的地下、地表障碍物。 2）按设计图纸对桩位定位放样，并将其固定并保护好。 3）工程施工前进行试成桩。主要是为了了解实际地质情况和地质报告有无误差，对所选用机械设备、机具及技术参数是否适应，并将施工方法调整到最佳状态。 4）详细记录试成桩砼的分次灌入量，外管上拔高度，内管夯击次数，双管同步沉入深度，并检查外管的封底情况，有无进水、漏泥等，经核定后作为施工控制的依据。 2、施工方法 先将桩机就位，沉桩前先在地表桩位上放好桩靴（桩靴砼的强度和桩身砼的强度等同）；然后置外桩管于桩靴上，并在外管内放入内夯管，对准桩位，校正垂直度，锤击内外桩管，使桩管沉至设计深度，抽出内夯管（内芯管），灌入扩大头设计所需的砼.扩大头所需砼采用二次夯扩。 放内夯管入外桩管内，锤击内夯管，把外桩管内的砼夯出管外，锤击内外桩管，使之同步下沉到设计规定的深度（h-c），扩好后，拔出内夯管至离开外桩管口，开始浇灌桩身砼，灌注前先检查桩管内有无进泥、进水，并根据图纸要求，放下钢筋笼，灌注桩身所需的砼; 振动外管，将内夯管平压在外桩管内的砼面上，边拔管，边加压，边振动外管，拔管速度控制在每分钟1米以内，并且拔管速度要均匀。这时外桩管逐渐上拔，内夯管逐渐进入外桩管内，外桩管拔离地面后，该夯扩桩成桩完毕。 沉管夯扩灌注桩工艺流程图（见图三） 沉管过程必须有专职记录员做好施工记录，每根桩的施工记录的均应包括每米的锤击数。要求最后二个10击控制在50毫米之内。记录内容具体见夯扩灌注施工记录表（表一）。 五、机械设备 机械设备如表二所示： 表 二 序 号 机械名称 规格 单位 数量 1 打桩机 DZ-40-30 台 1 2 打桩锤 DD-25 台 1 3 搅拌机 JZ-350 台 1 4 交流电焊机 BX-300 台 1 5 手推翻斗车 SJ-0.1 辆 5 6 电气控制箱 D