夯扩桩施工

1.概述

(1)工作过程

夯扩桩是一种顶端打入式的钢管(沉管)现场灌注混凝土桩，在钢管下端配有可脱开的铸铁管靴，在管中填以可塑性混凝土，使之达到要求标高处，而后抽出沉管，使混凝土流出管外，形成桩身。和振动桩的状况相似，借锤击在管上的作用，振实桩身混凝土，钢管下端部分填以半干硬性混凝土，并在其余部分填以砂及砾石形成待扩大的底座，提动沉管后，在砂及砾石的桩顶上加一个桩靴，并用标准管把桩靴打下去，直到新桩靴打至先前打入的那个桩靴上为止，砂和砾石及在下面的混凝土都被挤压出去，从而形成扩大的底座及桩身，然后管内全部填充混凝土并拔出沉管。

夯扩桩的设计构思来源于美国伯尔肯打桩有限公司的阿尔法专利桩和瑞士帝克提AG特尔塔桩，经过欧洲、亚洲、美国等许多地区和国家桩基础公司的***同实践与不懈探索，最后形成了较为稳定的夯扩桩桩型。

(2)夯扩桩特点

1)经过夯扩工序后既可增大桩端截面1.2～3.6倍，又可改善桩端持力层的密实度。夯扩桩由于充分发挥了它的端承力，使得在同等荷载情况下桩身混凝土量及钢筋用量得以较大程度地减少。工程造价比一般混凝土灌注桩基降低30%～40%。

2)设备简单、操作方便、技术可靠、工艺合理。

3)在浇混凝土拔管的同时，对混凝土加压使桩成型，消除一般灌注桩易出现的缩径、裂缝、混凝土不密实、回淤等弊病，保证工程质量。

(3)夯扩桩类型

1)带钢筋混凝土桩靴的夯扩桩。预制混凝土桩靴主要是起底端封闭，防淤、止水作用。适用于有硬夹层的地层。

2)无桩靴的夯扩桩。近似于法兰克桩，它不需要预制混凝土桩靴，而采用干硬混凝土封底，适用于无硬夹层的地层。这种桩制作方法简单，成本低，此种桩型使用较多。

(4)适用条件

地层:适用于一般粘性土、淤泥、淤泥质土、黄土、硬粘性土，亦可用于有地下水的情况，可在20层以下的高层建筑基础上应用。

桩径和桩长:桩径由一般的325mm、377mm，到450mm;桩长由7～12m到19～26m。

预计它将替代桩长在30m内，桩径为600mm，单桩容许承载力为1000kN以内的钻孔灌注桩。夯扩桩具有非常广阔的应用前景。

2.夯扩桩使用的设备机具

沉管机械采用锤击式沉桩机或1.8t导杆式柴油打桩机、静力压桩机，并配有2台2t慢速卷扬机，用于拔管。

图3-21 夯扩桩施工工艺流程

桩管由外管(套管)和内管(夯管)组成(图3-21)，外管直径为325mm(或377mm)无缝钢管;内管直径为219mm，壁厚10mm，内管比外管短100mm，内夯管底端可采用闭口平底或闭口锥底。

3.夯扩桩施工

1)夯扩桩的施工工艺程序如图3-21所示:①机架就位，在桩位垫一层150～200mm厚与灌注桩同强度等级的干硬性混凝土，放下桩管，紧压在其上面，以防回淤。②将外桩管和内夯管套叠同步打入设计深度。③拔出内夯管并在外桩管内灌入第一批混凝土，高度为H，混凝土量一般为0.1～0.3m3。④将内夯管放回外桩管中压在混凝土面上，并将外桩管拔起h高度(h

2)端夯扩沉管灌注桩亦可采用以下两种方法形成:①沉管由桩管和内击锤组成，沉管在振动力及机械自重作用下，到达设计位置后，灌入混凝土，用内击锤夯击管内混凝土使其形成扩大头;②采用单管，用振动加压将其沉到设计要求的深度，往管内灌入一定高度的扩底混凝土后向上提管，此时桩尖活瓣张开，混凝土进入孔底，再将桩管加压振动复打，迫使扩底混凝土向下部和四周挤压，形成扩大头。

3)有地下水或渗水，沉管时，外管封底可采用干硬性混凝土或无水混凝土，经夯实形成管塞，其高度一般为100mm。

4)桩的长度较大或需配置钢筋笼时，桩身混凝土宜分段浇筑;拔管时，内夯管和桩锤应施压于外管中的混凝土顶面，边压边拔。

5)桩端扩大头进入持力层的深度不小于3m;当采用2.5t锤施工时，要保证每根桩的夯扩锤击数不少于50锤，当不能满足此锤击数时，须再投料一次，扩大头采用干硬性混凝土，塌落度应在1～3cm左右。