摘要：本文探討了復(fù)合載體夯擴(kuò)樁的發(fā)展、施工工藝和三擊貫入度的控制、技術(shù)特點(diǎn)、適用范圍和條件及效益分析等。

關(guān)鍵詞：復(fù)合載體夯擴(kuò)樁、施工工藝、貫入度、技術(shù)特點(diǎn)

目前對于一般多層民用建筑物與中小型廠房常常采用沉管灌注樁，然而使用沉管灌注樁常會遇到當(dāng)采用直徑較小的樁時，會因單樁承載力過低而使布樁過密，樁距無法滿足要求，而采用較大直徑樁， 又會因為增加樁身混凝土用量及因樁距增大，承臺相應(yīng)擴(kuò)大而使工程造價提高的問題，此時如根據(jù)地質(zhì)條件采用復(fù)合載體夯擴(kuò)樁，則可充分顯示其優(yōu)越性。

復(fù)合載體夯擴(kuò)樁是由干硬性混凝土及填充料等經(jīng)過細(xì)長錘夯擴(kuò)形成的復(fù)合載體和鋼筋混凝土樁身組成的。它具有承載力高、變形小的特點(diǎn)，主要原因是由于在被加固土層內(nèi)填料并施以強(qiáng)沖擊，致使土體明顯被加固，樁端下4m范圍內(nèi)的土的壓縮模量提高1.35倍，承載力提高了1.50~1.58倍，使被加固土層成為一個硬層與其下的持力層形成了雙層地基，從而使單樁承受的荷載經(jīng)被加固土層向下應(yīng)力擴(kuò)散所以沉降小，承載力大幅度提高，它具有擠密地基及擴(kuò)大樁端面積的雙重作用。

復(fù)合載體夯擴(kuò)樁的應(yīng)用考慮兩方面的條件：一方面地質(zhì)條件， 即當(dāng)淺層土為軟弱土層(軟弱土層指不能滿足上部結(jié)構(gòu)對承載力和變形要求的土層)，下層被加固土層具有良好的擠密性，足夠的厚度，穩(wěn)定的層面和適宜的埋深;另一方面環(huán)境條件，是指復(fù)合載體夯擴(kuò)樁在無有效隔振措施時不宜在居民區(qū)或?qū)φ駝用舾械慕?構(gòu)) 筑物附近施工。

1夯擴(kuò)樁及復(fù)合載體夯擴(kuò)樁的發(fā)展

夯擴(kuò)樁自1981年由杭州城建設(shè)計院與浙江省機(jī)械化施工公司及杭州市下城區(qū)建筑公司等聯(lián)合研制成功。首先在浙江一帶推廣使用， 并在1983年通過了技術(shù)鑒定。1992年11月在杭州市召開了全國首屆夯擴(kuò)樁技術(shù)交流會，對該技術(shù)的發(fā)展起了積極的推動作用。為了總結(jié)經(jīng)驗、交流技術(shù)、共同探討我國夯擴(kuò)樁的發(fā)展途徑和應(yīng)用前景，于1994年11月在武漢市召開第一屆夯擴(kuò)樁技術(shù)交流會。目前，夯擴(kuò)樁已在江蘇、山東、湖北、安徽、廣東、遼寧等地迅速推廣應(yīng)用。

國外的夯擊式沉管擴(kuò)底樁有兩大類，第一類有打孔灌注樁、西方擴(kuò)底樁(Western Compressed Pile)、得爾塔樁(Delta Pile)、阿爾法樁(Alpha Pile)、麥克阿瑟柱樁(Mac Arthur Pile)、CKN樁(CKN Pile)、維斯特雷頓BV樁(Verstraeten BV Pile)及辛普萊克斯樁(Simplex Pile)等;第二類有福蘭克樁(Franki Pile)及道塞提樁(Dowsett Pile)等。第一類樁的基本原理是把底端暫時封閉(用平板式鋼樁尖、預(yù)制鋼筋混凝土樁尖及鑄鐵樁尖等)的厚壁鋼樁管(帶L-軸或內(nèi)管)用錘打入到設(shè)計所需要的入土深度;然后拔出心軸或內(nèi)管，往樁管放入形成擴(kuò)大頭所需的干硬性混凝土或塑性混凝土，再次插入心軸或內(nèi)管;在稍稍提升樁管的同時錘擊心軸或內(nèi)管形成擴(kuò)大頭;再次拔出心軸或內(nèi)管，往樁管中插入鋼筋籠，灌滿樁身混凝土;再把心軸或內(nèi)管壓在樁身混凝土上繼續(xù)錘擊，最后拔出鋼管、心軸或內(nèi)管，成樁。第二類樁中的福蘭克樁為一管內(nèi)擊式夯擴(kuò)樁類型，其施工方法與第一類樁不同，該樁的基本原理是先在鋼管內(nèi)投入一定數(shù)量的碎石或干硬性混凝土，形成管內(nèi)的土塞柱;然后將由卷揚(yáng)機(jī)牽引的圓柱形重錘，采用自由落錘的方式錘擊管內(nèi)的土塞柱，依靠土塞柱與管壁的摩擦阻力將鋼管沉入土中;當(dāng)沉管深度達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，用鋼絲繩把鋼管吊住，將管內(nèi)土塞柱強(qiáng)制錘擊出管外再灌入一定量的混凝土，在樁端錘擊成擴(kuò)大頭;插入鋼筋籠，繼續(xù)向樁管內(nèi)灌注混凝土，換上輕錘(比重錘的直徑小，以便在鋼筋籠內(nèi)錘打);繼續(xù)灌入混凝土，邊錘擊混凝土，邊拔出樁管，直到設(shè)計樁頂標(biāo)高，最終成樁。

復(fù)合載體夯擴(kuò)樁是近幾年來針對夯擊式沉管擴(kuò)底樁存在的問題發(fā)展起來的，它吸收了國外的夯擊式沉管擴(kuò)底樁的優(yōu)點(diǎn)，摒棄沉管灌注樁的一些缺點(diǎn)，是具有中國特色的一種樁型。

2施工工藝和三擊貫入度的控制

復(fù)合載體夯擴(kuò)樁的施工工藝流程具體如下：錘擊成孑L，先用細(xì)長錘低落距輕夯地面，使護(hù)筒準(zhǔn)確定位于樁位，然后再提高細(xì)長錘夯成孑 L。錘擊成孑 L時，護(hù)筒下沉，當(dāng)接近樁底標(biāo)高時，控制重錘落距，準(zhǔn)確將護(hù)筒沉至設(shè)計標(biāo)高。填料夯擊，提升重錘高出填料口，根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行填料，錘做自由落體，夯擊填充料(填料量以錘底出護(hù)筒底400~600mm為依據(jù))。由投料口每次投入一定量材料，材料為碎磚，重錘提升高度控制在6m左右。開始上下錘擊，直至將一定量的碎磚填料全部夯入。填料大致分三個階段：填料下降、 持平、 上升。相應(yīng)填料也分多、中、少。測量三擊貫入度，三擊貫入度滿足設(shè)計要求后，填干硬性混凝土繼續(xù)夯擊至錘底同護(hù)筒。澆筑混凝土，在護(hù)筒內(nèi)放入預(yù)制鋼筋籠，測量鋼筋頂標(biāo)高，使鋼筋籠沉至設(shè)計標(biāo)高�；炷�土施工前做試配，混凝土坍落度為70~80mm。從護(hù)筒填料口灌入混凝土0.25m時，插入振搗棒振搗一次，振搗時間不少于90min， 然后繼續(xù)灌入混凝土至樁頂標(biāo)高。并適當(dāng)進(jìn)行超灌100~200mm�；炷�土澆筑完畢后，拔護(hù)筒時應(yīng)緩慢勻速，每拔1m左右，停止拔護(hù)筒復(fù)打一次，將護(hù)筒拔出后，注意觀察鋼筋籠是否有位移。拔筒速度為1m/s。提出護(hù)筒后，再次振搗樁頭，振搗棒插入樁頭的深度以振搗棒不能再向下運(yùn)動為準(zhǔn)。

復(fù)合載體夯擴(kuò)樁承載力特性主要取決于被加固土層的擠密程度，實踐證明， 三擊貫入度能可靠地反映該土層被加固的變化。

承載體形成密實狀態(tài)后，錘落底拉緊鋼絲繩在投料口處鋼絲繩上畫一標(biāo)記同時在護(hù)筒上同一高度也畫一標(biāo)記，錘以6m落距做自由落體運(yùn)動， 連續(xù)三次， 拉緊鋼絲繩并把上面的標(biāo)記水平移到護(hù)筒上，量出護(hù)筒上兩次標(biāo)記的距離。嚴(yán)禁帶

剎車和離合。測三擊貫入度，每級貫入度應(yīng)比前擊小或相等，三擊總貫入度應(yīng)滿足設(shè)計要求，如不滿足設(shè)計要求，則應(yīng)繼續(xù)填料夯擊至滿足三擊貫入度要求。

3技術(shù)特點(diǎn)

(1)該樁型具有樁基的承載特性，可采用承臺梁直接將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞到樁基上，建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式簡單、經(jīng)濟(jì)。

(2)單樁豎向承載力高，是同等普通灌注樁承載能力的3～5倍。并且可通過調(diào)整施工控制參數(shù)調(diào)節(jié)單樁的承載能力。

(3)施工工藝簡單，施工質(zhì)量易控制。施工中，無需場地降水、基坑開挖等工序，減少了工程量，縮短了工期。施工速度快，安全文明。處理一棟5000㎡的樓房地基，僅需要10~15d。

(4) 該技術(shù)可利用大量的建筑碎磚、混凝土塊等，變廢為寶，保護(hù)環(huán)境，利國利民。在施工過程中，具有無污染、低噪聲等特點(diǎn)。

(5) 適用范圍廣泛，尤其對淺部具有相對較好土層、表層雜填土較厚時， 其優(yōu)勢更為明顯。

4適用范圍與條件

3.1 適用范圍

(1)工業(yè)與民用建筑。對于舊房改造、安居工程中的多層住宅尤為適用。

(2)市政工程、道路路基、橋梁工程之地基加固處理。

(3)中、小型水利工程之地基加固處理。

3.2 適用條件

適用于不富含孤石、大塊建筑垃圾的人工填土地基、一般粘性土軟弱地基、 濕陷性黃土地基。

5效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

“復(fù)合載體夯擴(kuò)樁施工技術(shù)”推向市場的短短幾年內(nèi)，就能取得令人矚目的成績，受到建設(shè)單位和開發(fā)商的青睞，安全可靠的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)合理的造價是其致勝的法寶。相對于一般的地基處理方法，在提供相同承載力的情況下，采用該技術(shù)可為建設(shè)單位節(jié)約10%～20%的基礎(chǔ)投資， 同時施工單位可創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 社會效益

在天津、北京幾個住宅小區(qū)已經(jīng)完成的4萬余根復(fù)合載體夯擴(kuò)樁中，經(jīng)有關(guān)檢測部門按國家規(guī)范對試驗樁和工程樁進(jìn)行檢測，合格率達(dá)100%。建筑物整體沉降量很小且均勻，僅有10～20mm。采用該技術(shù)處理的建筑物地基，沒有一

處因沉降不均而產(chǎn)生墻體開裂的。以天津市萬隆集團(tuán)桃香園小區(qū)地基基礎(chǔ)工程為例，該工程單體建筑48棟，整個場地共布樁8139根，建筑面積184620㎡。工程完工后，按國家規(guī)范對總樁數(shù)的3%進(jìn)行了抽測，單樁極限荷載試驗結(jié)果， 全部夯擴(kuò)樁合格率達(dá)100%，全部達(dá)到設(shè)計要求。由于其工程質(zhì)量合格、工期較短，尤其是給開發(fā)商節(jié)約了大量的基礎(chǔ)投資，受到了建筑單位和設(shè)計單位的一致好評。

4.3 環(huán)境效益

該技術(shù)在施工過程中，具有無污染、低噪聲、 低震感的特點(diǎn)，同時還可消納大量舊房改造后的建筑垃圾，變廢為寶，利國利民。通過試驗結(jié)果可以看出， 復(fù)合載體夯擴(kuò)樁施工技術(shù)，能很好地解決不均勻沉降問題，尤其節(jié)約了大量的基礎(chǔ)投資，經(jīng)濟(jì)效益顯著。不僅承載力比其它樁高，工程進(jìn)度比沉管灌注樁提高一倍，并且節(jié)省了工程造價。

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