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孔内深层超强夯法施工控制要点
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1 孔内深层超强夯法简介：
孔内深层超强夯法，英文名：Super **** Dynamic Consolidation，地基处理深度可达65m。原理是通过机械钻孔或冲击成孔至设计深度，形成桩体填料的通道，然后对孔内填料自下而上分层进行高动能、超压强、强挤密的孔内深层强夯作业，使孔内的填料沿竖向深层压密固结的同时对桩周土进行横向的强力挤密加固，针对不同的土质，孔内深层超强夯法使用不同的桩体材料，采用不同的施工方法，使桩体获得串珠状、扩大头和托盘状，有利于桩与桩间土的紧密咬合，增大相互之间的摩阻力，地基处理整体刚度均匀，承载力显著提高，而且地基变形模量高，沉降变形小。
2 孔内深层超强夯法的特点
2.1 地基处理后承载力高，整体刚度均匀，沉降变形小
根据该工艺多年在**各地应用的实践经验和检测数据表明，其复合地基承载力特征值已达到750kPa（s=6.27mm）。
2.2 处理深度“深”
目前孔内深层超强夯法施工设备采用了单绳非脱钩和全自动遥控脱挂钩装置，地基处理深度可达65m。
2.3 挤密范围和桩径大
单桩挤密范围可达到3m以上，根据不同设备桩径可达到1500～2200mm或更大。
2.4 具有高动能、超压强、强挤密的机理
孔内深层超强夯法对周围土体产生强力挤密作用，挤密的范围一般为桩径的2～2.5倍，目前施工设备采用的全自动遥控自动脱挂钩或非脱钩橄榄状锤重量达到10～15吨，提升高度从地面算起可达到10m或更高。由于孔内深层超强夯法锤形状为抛物线尖锥橄榄状，夯击时单位面积夯击能量要比同类型平底的强夯锤要优越得多。施工时由深及浅在孔内分层填料、分层夯击或边填边夯，对下层填料是深层动力夯、砸、压密，对上层新填料是动力夯、砸、劈裂和强制侧向挤压。通过桩锤的动力夯击，在锤侧面上产生极大的动态被动土压力，迫使填料向周边强制挤出，在压实桩体填料的同时桩间土也被强力挤密加固。
2.5 可降低工程造价
孔内深层超强夯法处理地基时可就地取材，有效的节约工程造价。
2.6 施工效率高
施工机械化、自动化程度高，施工速度特别快。孔内深层超强夯法每台设备每天可完成300m～500m的工程量。
2.7 绿色环保
孔内深层超强夯法可采用无机、无毒固体的土、砂、石料、灰土、水泥土，碎砖瓦、混凝土块等建筑垃圾、工业废料以及它们的混合物等处理地基，不仅变废为宝，而且节约材料，降低工程造价，保护了生态环境。
3 孔内深层超强夯法施工流程
4 孔内深层超强夯法质量控制
孔内深层超强夯法质量控制主要依据有《孔内深层强夯法技术规程》( CECS 197-2006)《建筑地基基础工程施工质量验收标准》（GB 50202-2018）等相关要求和设计规范进行控制，重点控制填料配置、孔深、孔径和垂直度、夯锤的质量、夯实能级（夯锤重量×落距）、了解填料含水率，了解地质情况，施工过程中是否有缩径、塌孔、冒水等现象，以便在孔内深层超强夯法施工时采取相应的技术措施。
4.1 桩位放线管控要点
根据地基处理设计图纸放出每个桩位，桩位放线工作应分次完成，放线后要求施工单位用空心钢管或焊条打入地下200～300mm并用白灰作明显标记。根据《工程测量标准》( GB 50026-2020）的规范要求，桩位放线误差不得超过20mm。孔内深层超强夯法采用正三角形布置，桩间距3m，排距2.6m，监理应根据设计图纸以及施工单位定位放线成果，对桩位进行复核，检查桩定位是否准确，复核桩编号、桩间距、桩排距是否符合设计图纸要求，桩孔偏差不应超过桩距值的5%。经现场监理复核确认后方可进入下一道工序施工。
4.2 旋挖钻孔质量管控要点
钻孔前应检查旋挖机钻头直径，以保证成孔的垂直度和成孔直径能满足设计要求。钻孔宜采用跳打（隔一打一）的方式，防止漏孔或错位，钻孔过程机械应保持垂直稳定，垂直度偏差不应大于孔深 的2.5%，成孔中心偏差不应超过桩径的1/4。当钻孔深达5m左右，应检查钻杆垂直度，不符合规范要求时，应查明原因，并采取改正。若穿过软弱土层时，钻进速度不宜过快，防止缩径或塌孔。钻孔过程中应认真分析地质钻探资料，根据钻探情况做出岩层分布等高线图，按等高线确定成孔深度，成孔后应结合设计要求对成孔直径进行复核。可在机械上直接读取垂直度及孔深，亦可采用皮尺吊挂重物放入孔内直接量测孔深，孔深允许偏差±500mm。
检验从孔中取出的土质是否与地勘报告相符，确保桩身入岩达到设计深度后方可终孔验收，当按设计暂定深度成孔后，如地勘结果与设计相差较大，则应以地勘报告为准。如出现异常情况应及时通知建设单位，由设计单位和勘察单位提出处理意见。验收检查的内容有：桩径、孔深、垂直度、有无缩径、塌孔、回淤等现象。如遇塌孔或缩径现象，应采用回填土复打处理。回填复打可进行数次，若经多次回填复打无效时，监理可**建设、设计、总包单位商讨采取其它可行性方法进行处理。
4.3 孔底空夯管控要点
孔内深层超强夯法夯实前，应根据设计要求对夯锤进行选型，并进行质量检查，主要检查锤身完整性和夯锤重量，以保证施工夯击能级满足设计要求。为确保工艺要求，夯直径应比桩孔直径小100～150mm。钻孔深度达到设计要求且进行验收后，在夯实填料前，应先对孔底夯实，空夯2～4击，在桩端形成扩大头。否则在回填料后，难以保证桩端扩夯范围。
4.4 桩体填料管控要点
例如根据设计图纸要求，回填土料、石子比为5：5，土的含水率和石子粒径应满足设计要求。对于回填土料的含水率检查，可采用手抓起回填料，压力握紧，回填料成团状，丢弃后自然散开，达到"手握成团，落地开花"状态，此回填土料的含水率为最佳。石子粒径不大于50mm，需满足《建设用卵石、碎石》( GB/T 14685-2011）规范要求。
现场拌料可以采用装载机或挖机将回填土料和石子进行拌和，通过重复拌和填料至均匀。拌和好的填料应及时使用，下雨时回填料应用塑料薄膜进行覆盖，以免含水率超高。
4.5 逐层夯实管控要点
回填料可通过装载机或挖机转运倒入桩孔内，分层回填，根据设计要求每层填料体积3m3。孔内深层超强夯法施工时，桩顶应高出设计标高500～1000mm。每层夯锤落距8～10m，夯击次数4～8击，重复夯击到设计桩顶标高。****中心对中，其落距允许偏差应为±500mm。当遇到缩孔时，可用硬骨料夯填消除缩孔影响。
4.6 满夯及褥垫层管控要点
孔内深层超强夯法施工完成后，复合地基区域应采用低能量级（夯击能级1000kN﹒m，2击）满夯一遍，满夯时要求前后锤印相互搭接，搭接后成间距为1/4。孔内深层超强夯法施工完成后，开挖至设计标高再开始褥垫层施工，褥垫层为 500mm厚的砂石垫层，最大粒径50mm，砂石掺入量约为20%～30%，采用压实法或碾压法施工。
4.7 孔内深层超强夯法施工质量问题预防措施
4.7.1孔内积水
(1）主要原因：地表排水不及时，或地下水丰富。
(2）预防措施：施工期间准备好水泵及时抽排地表和孔内的积水，或做好降水井，如无法抽排可以通过提高骨料配比或在填料中加入适当的水泥。
4.7.2塌孔、缩径
(1）主要原因：土质松散、有流塑粘土层、夯击震动。
(2）预防措施：可用采用回填土、硬骨料夯填复夯消除塌孔与缩径影响。
4.7.3 吸锤
(1）主要原因：含水率偏高。
(2）预防措施：可用硬骨料夯填消除吸锤影响，同时降低拌合料含水率。
4.7.4成桩扩径小
(1）主要原因：土质较密实，夯击次数不足，夯实能级不足。
(2）预防措施：增加夯击次数，或提高夯实能级。
4.7.5成桩倾斜
(1）主要原因：钻孔倾斜、夯实偏位。
(2）预防措施：钻孔过程严格控制成孔垂直度，夯实****中心夯击。
5 孔内深层超强夯法施工现场安全管控
(1）现场核查孔内深层超强夯法作业人员操作证件真伪，是否人证合一；
(2）旋挖钻机、装载机、强夯机等机械操作规程应随车张贴；
(3）施工作业区设置安全警示隔离带，设置方式为警戒带或临时围栏；
(4）对已经完成的钻孔口采用钢筋网片进行覆盖，并要防止在盖板上行车或走人，确保安全；
(5）夜间施工严格落实施工照明措施；
(6）施工机械应定期保养检修。
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2024-05-27
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