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| 监理：夯扩桩施工质量控制措施 |
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1.前言
目前西安地区的高层建筑工程普遍采用桩基础，技术可靠、工艺科学、施工相对简单的夯扩桩也得到了较为广泛的应用。湿陷性黄土层和瓦砾杂填土层的分布给工程桩的施工带来不便（湿陷性黄土层深度起伏较大、埋置较深。遇水前后地基承载力差异较大，工程隐患较多）。本文主要结合公安局三爻民警住宅小区13#住宅楼夯扩桩的施工过程，及笔者在对夯扩桩的检测与施工经验，就如何在夯扩桩施工中各个施工环节中充分重视、精心施工、加强质量管理、质量控制措施等问题进行分析探讨，给今后的类似工程提供参考。
2.工程概况
西安市公安局三爻民警住宅小区13#住宅楼为地上6层的砌体结构，建筑物高度18.75m，钢筋砼夯扩桩基础，上部承台梁宽600mm，高500 mm。根据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025—2004）划分，拟建建筑物属丙类建筑。根据《建筑地基基础设计规范》（GB5007—2002）划分，拟建建筑物设计等级属丙级。
2.1.场地工程地质条件
根据该楼岩土工程勘察报告，拟建场地属非自重湿陷性黄土场地，地基湿陷等级为Ⅱ级；勘察期间在勘探深度25.00 m范围内未见地下水。影响夯扩桩的地层主要为：
①杂填土（Qml4）：褐黄色～黄褐色，主要由粘性土构成，含较多砖瓦碎块，土质结构松散杂乱，该层局部夹有素填土，12.2m～18.2m。
⑤古土壤（Qel2）：褐红色，土质较均匀，针状空隙较发育，含较多钙质粉末及较多钙质结核。坚硬～软塑状态，中等偏低压缩性土。本层未穿透，最大揭露厚度为3.2m。
⑥黄土（Qeol2）：褐黄色，土质均匀，针状空隙发育，含较多钙质粉末及钙质结核。可塑状态。本层未穿透，最大揭露厚度为3.2m。
各层土的物理、力学性质指标平均值
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土层编号 |
② |
③ |
④-1 |
④-2 |
⑤ |
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岩土名称 |
黄土 |
古土壤 |
黄土 |
黄土 |
古土壤 |
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成因符号指标名称 |
Q2eol3 |
Qlel3 |
Qeol2 |
Qeol2 |
Qel2 |
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天然含水量W（%） |
25.7 |
20.1 |
21.3 |
22.9 |
22.0 |
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重 度γ（KN/m3） |
16.0 |
17.8 |
16.1 |
17.0 |
17.7 |
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干重度γd（KN/m3） |
12.7 |
14.6 |
13.3 |
13.9 |
14.5 |
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天然孔隙比eo |
1.094 |
0.829 |
1.010 |
0.919 |
0.843 |
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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 |
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液性指数IL |
0.47 |
0.06 |
0.17 |
0.27 |
0.22 |
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压缩系数a1-2（MPa） |
0.25 |
0.17 |
0.16 |
0.14 |
0.12 |
|
压缩模量Es1-2（MPa） |
8.37 |
11.56 |
14.54 |
14.73 |
16.33 |
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地基承载力特征值 |
150 |
170 |
160 |
150 |
180 | 2.2.试桩与锚桩的施工
基础设计为夯扩桩，桩径500mm，桩长13.60m，设计桩顶标高-1.80m，桩身混凝土强度等级为C25，设计要求单桩竖向极限承载力≥600KN，总桩数248根。
为了确定桩的实际承载能力，按照设计要求，工程桩施工前对3根试桩进行了单桩静载荷试验，在终止荷载600KN压力作用下对应沉降量分别为3.369mm、4.665mm、5.025mm。静载试验报告表明，在桩周土为天然状态下单桩竖向极限承载力不小于600KN，工程桩桩长由原设计的15.60m变更为13.60m。
本工程的施工机械采用“JKL5A”型夯实机，夯扩桩外管选用φ480mm。在基坑边布置2台J350型搅拌机，搭设砼流槽，传输砼置翻斗车，翻斗车在基坑专门运输砼。由西安某施工单位施工，根据施工记录，在施工过程中未出现任何异常现象，施工正常。现场制备的混凝土试块，试验结果满足设计要求。
2.3.试桩的试验结果
静载荷试验结果
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荷载分级 |
荷载（KN） |
13—1#沉降量（mm） |
13—2#沉降量（mm） |
13—3#沉降量（mm） |
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本次 |
累计 |
本次 |
累计 |
本次 |
累计 |
|
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 |
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6 |
420 |
0.217 |
2.278 |
0.814 |
3.198 |
0.27 |
2.101 |
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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根检测桩的终止荷载均为600KN，在终止荷载下各试验桩最终沉降量分别为2.936mm、3.854mm和3.144mm。3根试验桩的Q～s曲线均为缓变型，没有明显的陡降段，s～lgt曲线尾部没有明显向下弯曲。根据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106—2003）第4.4.2和4.4.4规定，3根试验桩的极限承载力均为600KN，故取单桩极限承载力QU=600KN。
3.工程桩施工质量控制
3.1.现场施工
桩机设备就位后，必须保持平正、支设稳固，避免发生偏移、倾斜。
3.2.填料夯扩击实
将击实锤提至护筒填料口以上，由填料人员从填料口填入一定数量，每次添入量根据地质、锤击出多少而定，一般每次添砖量为10～20块，干性混凝土为3～8掀，然后击锤落实。夯填时，应提高击实锤使其干性混凝土击出护筒至下5～10cm，每击标贯值控制在12 cm内方为合格。测定桩身浮标值，判定桩长是否符合设计长度，如桩长不够时，可多击几次，使其保证桩长。桩长测定后符合设计桩长后，应提起击实锤至调料口上端，以便灌注混凝土。
本工程桩扩大头部分为碎砖夯填，桩身部分为混凝土，坍落度以100--140mm为宜。拔管速度要均匀。
3.3.混凝土试块成型与养护
混凝土试块是检验材料质量、判断桩身混凝土强度、校核混凝土配合比，控制施工食粮的重要依据。因此必须确保每一组混凝土试块的质量。在浇灌过程中每3根桩制作一组试块（三块），且每一台班不少于一组。脱模后送实验室标准养护，到期及时试验，并将结果及时通知施工现场。
4.一点体会
总的说来，夯扩桩具有以下几点突出的优势：
1）承载力高。陆续的填料、不断的夯实，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，桩端下被加固土层中一定范围的土体得到了极大的密实，上部荷载通过桩身传到复合载体进行了充分的应力扩散，传递到下部较好的土层中。而下部的土层处于三向受压状态，纵向的实际承载力比较高，也有利于减小沉降。
2）节省投资。夯扩桩的桩长比较短，因为桩底处在中等强度的土层即可，通过不断的夯扩挤密土层，可以达到其他需要较长桩身桩型的同等承载，而夯扩桩的造价却很低。同时桩身的长度准确，不会出现多于一米的接桩或砍桩现象。
3）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。
4）地质适应面广。除了岩石面距离地面很浅或上部淤泥、松土层总厚度达到15米以上地区，其他地质情况均可采用。
5）场地不用清障。在混有建筑硬垃圾的填土区、旧城的地基、硬地面等地区，采用夯扩桩不用清除地下的障碍，可以直接施工。经过物理计算，内夯锤从10米高处下落，孔底部的等效静压强为500吨/m2 以上，强大的夯击能量足以击碎大块的混凝土。
6）成桩率高。不会有失效的桩，在成桩之前先下管，再施工，满足三击贯入度后，再施工桩身。承载力有保障。
7）施工工艺简单，施工质量容易控制，施工速度快，安全文明
8）布桩灵活。即使是同样的持力层，仅控制最后三击贯入度也可得到不同的承载力（当然桩身要有相应的承载能力），给基础设计带来合理性和灵活性，也避免了桩承载力的浪费。
9）抗拔性能好。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，抗拔力可以成倍的提高。可以广泛应用于独立的地下室结构。 |
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| 发表时间：〖2008-12-20〗 浏览次数：〖4622〗 |
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