柱錘沖擴(kuò)樁(DDC)施工作業(yè)指導(dǎo)書

1、柱錘沖擴(kuò)樁（DDC）施工作業(yè)指導(dǎo)書1 基本概念柱錘沖擴(kuò)法是采用直徑300500mm、長度26m、質(zhì)量18t的柱狀錘(簡稱柱錘)，通過自行桿式起重機(jī)或其他專用設(shè)備，將柱錘提升至距地面一定高度后下落，在地基土中沖擊成孔，并重復(fù)沖擊至設(shè)計(jì)深度，在孔內(nèi)分層填料、分層夯實(shí)形成樁體，同時(shí)對樁間土進(jìn)行擠密，并在樁頂部設(shè)置200300mm厚砂石褥墊層，形成復(fù)合地基。柱錘沖擴(kuò)法的加固機(jī)理主要有： 成孔及成樁過程中對原土的動(dòng)力擠密作用；對原土的動(dòng)力固結(jié)作用；沖擴(kuò)樁充填置換作用(包括樁身及擠入樁間土的骨料)；生石灰的水化和膠凝作用(化學(xué)置換)。2 適用范圍柱錘沖擴(kuò)樁法地基處理方式適用于處理雜填土、粉土、黏性土、素填

2、土和黃土等地基，對地下水位以下飽和松軟土層。限于設(shè)備條件，處理深度不宜大于6m，復(fù)合地基承載力特征值一般不超過160kPa。3 作業(yè)準(zhǔn)備3.1技術(shù)準(zhǔn)備編制實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括樁孔位施工順序，施工工藝設(shè)計(jì)與主要技術(shù)措施，安全質(zhì)量保證措施，勞動(dòng)、物流組織和材料保障等。施工范圍內(nèi)的所有地上、地下障礙物已經(jīng)拆除或拆遷，對不能拆除的已采取防護(hù)措施。查清有無地下管線埋設(shè)，高空電線有無影響。測量放線，定出控制軸線、施工場地邊線，樁位放線一般可在地面上灑白灰線，或在樁位處用短鋼釬擊深200mm，然后灌入白灰，以保證樁位準(zhǔn)確。在不受施工影響的處所，設(shè)置若干個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn)。核查地質(zhì)資料，結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇合適

3、的施工機(jī)械和施工方法。3.2材料準(zhǔn)備樁體材料可采用碎磚三合土、級配砂石、礦渣、灰土、水泥混合土等。考慮實(shí)際施工時(shí)土料來源及成分復(fù)雜，根據(jù)大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用目力鑒別即手握成團(tuán)、落地開花即可。為保證樁身均勻及觸探試驗(yàn)的可靠性，碎磚粒徑不宜大于120mm，如條件容許碎磚粒徑控制在60mm左右最佳，成樁過程中嚴(yán)禁使用粒徑大于240mm樁料及混凝土塊。當(dāng)采用碎磚三合土?xí)r，其配合比(體積比)采用生石灰：碎磚：黏性土一般為1：2：4，具體應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定其適用性和配合比。3.3 現(xiàn)場準(zhǔn)備施工場地要做好“三通一平”。 表面松散土層需進(jìn)行預(yù)壓，周邊設(shè)置排水溝，防止場地表面積水。 3.4 人員配備人員配備見表1“

4、人員組織計(jì)劃表”表1 人員組織計(jì)劃表人員人數(shù)主要職責(zé)組長1負(fù)責(zé)柱錘沖擴(kuò)樁施工的總體工作布置安排技術(shù)員2負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場技術(shù)工作及數(shù)據(jù)記錄測量員2負(fù)責(zé)布樁位置、范圍及樁頭標(biāo)高試驗(yàn)員2負(fù)責(zé)現(xiàn)場材料檢測司機(jī)2負(fù)責(zé)機(jī)械設(shè)備操作及維修安全員1負(fù)責(zé)現(xiàn)場安全及環(huán)保工作3.5 機(jī)械配備柱錘： 柱錘直徑：宜用直徑300500mm、長度26m、質(zhì)量18t的柱狀錘（柱錘）進(jìn)行施工，柱錘規(guī)格詳見表2“柱錘明細(xì)表”。表2 柱錘明細(xì)表序號規(guī)格錘底形狀直徑（mm）長度（m）質(zhì)量（t）1325261.04.0凹形底2377261.55.0凹形底3500263.09.0凹形底注：封頂或拍底時(shí)，可采用210t的扁平重錘進(jìn)行。柱錘可用

5、鋼材制作或用鋼板為外殼內(nèi)部澆注混凝土制成，也可用鋼管為外殼內(nèi)部較鑄鐵制成。為了適應(yīng)不同工程的要求，鋼制柱錘可制成裝配式，由組合塊和錘頂兩部分組成，使用時(shí)用螺栓連成整體，調(diào)整組合塊數(shù)（一般0.5t塊），及可按工程需要組合成不同質(zhì)量和長度的柱錘。錘型選擇應(yīng)按土質(zhì)軟硬、處理深度及成樁直徑經(jīng)試成樁后加以確定，柱錘長度不宜小于處理深度。起重機(jī)具：升降柱錘的設(shè)備可選用1030t自行桿式起重機(jī)、步履式夯擴(kuò)機(jī)或其他專用機(jī)具設(shè)備。起重能力應(yīng)通過計(jì)算（按錘質(zhì)量及成孔時(shí)土層對柱錘的吸附力）或現(xiàn)場試驗(yàn)確定，一般不應(yīng)小于錘質(zhì)量的35倍。脫鉤器：要求有足夠強(qiáng)度，起吊時(shí)不產(chǎn)生滑鉤；脫鉤靈活，能保持夯錘平穩(wěn)下落，同時(shí)掛鉤方便

6、、迅速。 填料設(shè)備：一般采用運(yùn)料車、裝載機(jī)等。 檢測設(shè)備：超重型或重型圓錐動(dòng)力觸探、靜力載荷試驗(yàn)或輕便觸探等設(shè)備以及土工常規(guī)試驗(yàn)儀器。3.6工藝性試驗(yàn)大面積展開施工前，應(yīng)進(jìn)行工藝性試驗(yàn)，確定施工工藝和參數(shù)，試樁數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求且不得少于2根。同時(shí)由于柱錘沖擴(kuò)法目前還處于半理論半經(jīng)驗(yàn)狀態(tài)，成孔和成樁工藝及地基固結(jié)效果直接受到土質(zhì)條件的影響，可根據(jù)現(xiàn)場工藝試驗(yàn)取得的資料復(fù)核地質(zhì)資料是否符合設(shè)計(jì)要求，是否需要變更設(shè)計(jì)?，F(xiàn)場試驗(yàn)的主要內(nèi)容有：成孔及成樁試驗(yàn)；試驗(yàn)性施工；復(fù)合地基承載力對比試驗(yàn)(載荷試驗(yàn)及動(dòng)力觸探試驗(yàn))。 技術(shù)要求處理范圍應(yīng)大于基底面積。對一般地基，在基礎(chǔ)外緣應(yīng)擴(kuò)大12排樁，并不應(yīng)小于

7、及底下處理土層厚度的12。對可液化地基，處理范圍可按上述要求適當(dāng)加寬。成孔和填料夯實(shí)的施工順序，宜間隔進(jìn)行。因?yàn)橹N沖擴(kuò)樁法夯擊能量較大，易發(fā)生地面隆起，造成表層樁和樁間土出現(xiàn)松動(dòng)，從而降低處理效果?；坶_挖后，應(yīng)進(jìn)行晾槽拍底或碾壓，隨后鋪設(shè)墊層并壓實(shí)，避免處理好的路基閑置時(shí)間過長，基底泡水影響處理質(zhì)量?；A(chǔ)底面以上應(yīng)預(yù)留0.51.0m厚的土層，待施工結(jié)束后，將表層擠松的土挖除，或分層夯壓夯實(shí)后，立進(jìn)下道工序施工。雨季或冬季施工，應(yīng)采取防雨，防凍措施，防止水泥料受雨水淋濕或凍結(jié)。5 施工工藝及操作要點(diǎn)5.1 工藝流程柱錘沖擴(kuò)樁施工主要有兩道工序：樁錘中孔，孔內(nèi)填料、成樁。詳見圖1“柱錘沖擴(kuò)樁施

8、工工藝流程圖”。清理平整場地布 置 樁 位柱錘沖孔沖孔檢測孔內(nèi)填料柱錘分層沖夯成樁檢測施工機(jī)具移位施工機(jī)具就位填料拌和初步確定施工參數(shù)圖1 柱錘沖擴(kuò)樁施工工藝流程圖5.2 操作要點(diǎn)柱錘沖孔：根據(jù)土質(zhì)及地下水情況可分別采用下述四種成孔方式：沖擊成孔：常規(guī)的成孔方式，將柱錘提升一定高度，自動(dòng)脫鉤下落沖擊土層，如此反復(fù)沖擊至設(shè)計(jì)成孔深度時(shí)，可在孔內(nèi)填少量粗骨料繼續(xù)沖擊，直到孔底被夯密實(shí)。填料沖擊成孔。成孔時(shí)出現(xiàn)縮頸或坍孔時(shí)，可分次填入碎磚和生石灰塊，邊沖擊邊將填料擠入孔壁及孔底，當(dāng)孔底接近設(shè)計(jì)成孔深度時(shí)，夯入部分碎磚形成擴(kuò)大端。復(fù)打成孔：當(dāng)塌孔嚴(yán)重難以成孔時(shí)，可提錘反復(fù)沖擊至設(shè)計(jì)孔深，然后分次填入碎

9、磚和生石灰塊，待孔內(nèi)生石灰吸水膨脹、樁間土性質(zhì)有所改善后，再進(jìn)行二次沖擊復(fù)打成孔。當(dāng)采用上述方法仍難以成孔時(shí)，也可以采用套管成孔，即用柱錘邊沖孔邊將套管壓入土中，直至樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高。第二次沖孔可在原樁位，也可在樁間進(jìn)行。 套管成孔：用柱錘邊沖孔邊將套管壓入土中，直至樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高?？變?nèi)填料、成樁：用標(biāo)準(zhǔn)料斗或運(yùn)料車將拌和好的填料分層填入樁孔夯實(shí)。當(dāng)采用套管成孔時(shí)，邊分層填料夯實(shí)，邊將套管拔出。錘的質(zhì)量、錘長、落距、分層填料量、分層夯實(shí)度、夯擊次數(shù)、總填料量等應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)或按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定。每個(gè)樁孔應(yīng)夯填至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上至少0.5m，其上部樁孔宜用原槽土夯封。施工中應(yīng)做好記錄，并對發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)進(jìn)行處

10、理。6 質(zhì)量控制及檢驗(yàn)措施6.1 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)詳見表3 “樁錘沖擴(kuò)地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)”表3 樁錘沖擴(kuò)地基質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目序號檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項(xiàng)目1水泥及外摻劑質(zhì)量設(shè)計(jì)要求查產(chǎn)品合格證書或抽樣檢驗(yàn)2水泥用量參數(shù)指標(biāo)查看流量計(jì)3樁體強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求按規(guī)定辦法4地基承載力設(shè)計(jì)要求按規(guī)定辦法一般項(xiàng)目1機(jī)頭提升速度m/min0.5量機(jī)頭上升距離及時(shí)間2樁底標(biāo)高mm200測機(jī)頭深度3樁頂標(biāo)高mm+100,-50水準(zhǔn)儀（最上部500mm不計(jì)入）4樁位偏差mm50用鋼尺量5樁徑mm0.04D用鋼尺量，D為樁徑6垂直度%1.5經(jīng)緯儀7搭接mm200用鋼尺量6.2 質(zhì)量控制措施施工完成后及時(shí)復(fù)核

11、處理范圍是否復(fù)核設(shè)計(jì)要求，基槽開挖后，應(yīng)檢查樁位、樁徑、樁數(shù)、樁頂密實(shí)度及槽底土質(zhì)情況。發(fā)現(xiàn)漏樁、樁位偏差過大、樁頭及槽底土質(zhì)松軟等質(zhì)量問題應(yīng)采取補(bǔ)救措施。施工過程中應(yīng)隨時(shí)檢查施工記錄及現(xiàn)場施工情況，并對照預(yù)定的施工工藝標(biāo)準(zhǔn)，對每根樁進(jìn)行質(zhì)量評定。對質(zhì)量有懷疑的工程樁，應(yīng)用重型動(dòng)力觸探進(jìn)行自檢。沖孔樁施工結(jié)束后714d內(nèi)，可對樁身及樁間土進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，可采用重型動(dòng)力觸探進(jìn)行，并對處理后樁身質(zhì)量及復(fù)合地基承載力做出評價(jià)。檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)可按沖擴(kuò)樁總數(shù)的2%計(jì)。每一單體工程樁身及樁間土總檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)均不應(yīng)少于點(diǎn)。柱錘沖孔樁地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。檢驗(yàn)數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%，且每一單體

12、工程不應(yīng)少于3點(diǎn)。載荷試驗(yàn)應(yīng)在成樁14d后進(jìn)行。把好材料關(guān)，施工材料應(yīng)符合質(zhì)量要求，配合比要準(zhǔn)確。每米樁長灌入量應(yīng)符合要求配置。樁間土經(jīng)成孔擠密后的平均擠密系數(shù)不宜小于0.95。樁體內(nèi)的平均壓實(shí)系數(shù)不應(yīng)小于0.98。DDC樁施工屬隱蔽工程，施工完畢報(bào)監(jiān)理簽認(rèn)后方可進(jìn)行下一道工序施工。關(guān)鍵控制點(diǎn)的檢查措施見表4“關(guān)鍵控制點(diǎn)的檢查措施”。表4 關(guān)鍵控制點(diǎn)的檢查措施序號關(guān) 鍵 控 制 點(diǎn)檢 查 措 施1樁頭均勻性成樁7d后，采用淺部開挖樁頭，檢查2樁徑均勻性成樁3d內(nèi)，用輕型動(dòng)力觸探（N10）檢查每米樁身的均勻性。3承載力進(jìn)行復(fù)合地基載荷試驗(yàn)，單樁載荷試驗(yàn)7 安全措施施工前要對參與柱錘沖擴(kuò)樁的施工人員進(jìn)行崗位培訓(xùn)及施工前的技術(shù)交底，施工中應(yīng)明確分工，統(tǒng)一指揮；施工過程危險(xiǎn)源及控制措施見表5“施工過程危害及控制措施”。表5 施工過程危害及控制措施序號作業(yè)活動(dòng)危險(xiǎn)源控 制 措 施1現(xiàn)場管理人員傷害成孔時(shí)，距振動(dòng)錘，落距，沖擊錘6m范圍內(nèi)，不得有人員走動(dòng)或進(jìn)行其他作業(yè)2樁機(jī)成孔人員傷亡或設(shè)備損壞振動(dòng)或錘擊沉樁機(jī)，沖擊機(jī)操作時(shí)，應(yīng)安放平穩(wěn)，防止成孔時(shí)，突然傾倒或錘頭突然下落，造成人員傷亡或設(shè)備損壞。3樁架裝拆高空墜落在樁架上裝拆維修機(jī)件進(jìn)行高空作業(yè)時(shí)，必須系安全帶4成孔人員或物件掉入孔內(nèi)已成的孔尚未填夯灰土前，應(yīng)加蓋板，以免人員或物件掉入