何帆
中铁二十局集团第三工程有限公司 重庆 400000
摘要：全夯式扩底灌注桩是一种新型灌注桩，其质量控制与检测是保证并衡量桩基施工质量的关键环节，文章以南昌尤口安置房项目的全夯式扩底灌注桩为例，通过对全夯式扩底灌注桩的施工质量控制方法、要点及检测技术进行阐述与总结，从而为保障全夯式扩底灌注桩成桩质量及后续类似工程的施工提供参考与借鉴，。
关键词：全夯式扩底 灌注桩 控制 检测
1.工程概况
尤口安置房项目地处南昌市高新区尤口村，施工场地地势平坦，多半为水田，土层主要为粉质黏土、细砂、中砂、粗砂、砾砂岩层，其中上覆土层为人工堆积层（Q4ml）耕填土，基岩为强风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩。项目总用地面积约128亩，总建筑面积为22.93万㎡，最高建筑为18层，建筑高度达54.45m，工程主体结构采用框剪结构，基础采用双扩大头全夯式扩底灌注桩基础，其中桩径450mm的1194根，桩径500mm的2538根，施工数量较大，是项目基础施工阶段的重点与难点工程，其质量控制及检测结果的好坏更是直接影响工程使用与安全的关键因素。
2.施工工艺
全夯式扩底灌注桩是一种新型的沉管类灌注桩基础，采用全夯式扩底灌注桩机的柴油锤全过程夯击内外管成型，将桩底混凝土强行夯击形成扩大头，经低锤密击桩身混凝土，形成桩身比外管大的截面，随后安装钢筋笼，形成桩周表面凹凸的呈“棒棒糖”或“狼牙棒”形状的基桩。
具体施工工艺流程如下图所示。
3.质量控制
3.1施工机械的质量控制
在施工当中应该重点注意施工机械、拔管能力以及桩管强度是否保持适应关系，外管和内夯管长度之间是否垂直以及符合相关标准，桩长是否能够符合设计要求，桩机架是否保持垂直与平衡等。
3.2桩位偏差的控制
注意复查桩位尺寸，是否符合设计及有关规范要求，发现有误须立即调整。同时做到放样、复核须有明确的责任手续。（桩位由施工测量员放样，自检完成后报监理及相关单位进行复验）
3.3桩管垂直度的控制
沉管前需检查桩管的垂直度是否符合规范要求，超出规范要求的必须进行调整，可根据施工场地的平整度，采用加高或降低枕木的方法来调整桩机机座的水平以控制桩架的垂直度，达到控制桩管的垂直度，保证将桩基础的垂直度偏差控制在规范要求以内。桩管的垂直度测量可采用吊线锤用尺测量的方法进行。垂直度的检测采用现场设置铅锤，专人测量。
3.4止淤封底质量的控制
在锤击双管被沉管到贯入度标准之后，需要将内夯管抽出，这时候应仔细检查管下端的干燥情况，观察外管内有没有进水现象。若是止淤封底未能成功，那么需要通过加大内外管间的长度差，即在内管长度不变的情况下加长外管长度约30cm左右、以增加封底干硬性混凝土量等措施解决。
3.5最后贯入度控制
在沉管到设计深度且进入到持力层之后，需要确保锤击落距的稳定性，在每次贯入度击至2厘米的时候，应对最后贯入度进行测定，待达到要求后停锤。
3.6夯扩头质量控制
在双管同步下沉过程当中，如果锤击数过少，则代表贯入度过大；反之则是贯入度过小，则代表锤击数过大，这就意味着夯扩效果不佳，这时候需要把夯扩头投料量以及夯扩参数作出修正，同时应确保或减小夯扩头混凝土坍落度，满足混凝土计算用量和保证夯扩参数要求。
3.7混凝土质量的控制
（1）针对所配制的混凝土原材料进行检查，包括水泥、砂石以及沙土等有没有满足质量标准；
（2）针对混凝土配合比以及坍落度等进行检查，看起是否满足设计与施工标准，有没有根据规定对混凝土试块进行每班制作，避免把停置超时的混凝土灌入到桩内。
（3）现场对进场混凝土坍落度进行测量并记录。
3.8夯扩工序质量控制
针对施工过程当中夯扩工序进行检查，确保能够严格根据设计参数来完成，同时夯扩参数误差值也要被控制到既定范畴内。
3.9钢筋与钢筋笼制作及安装质量控制
（1）针对钢筋直径与型号进行检查，看其是否满足设计标准；
（2）检查钢筋笼的尺寸和焊接质量是否符合设计要求；
（3）后置钢筋笼法施工时，完成夯扩工序后，移开桩架，用卷扬机吊装后将钢筋笼插入桩身混凝土，需复核钢筋笼位置是否符合设计要求，应根据技术交底的控制数据进行检查及控制。在桩机底盘上安装一个钢筋笼安装控制圆箍，确保钢筋笼垂直并且对准桩心。在加劲箍筋上套一个半径5cm砂浆环或在主筋上焊接一个高度5cm的圆弧形钢筋，以保证保护层的厚度及安装时不出现偏心现象。
3.10灌注桩身混凝土质量控制
针对桩身混凝土进行检查，确保其能够满足充盈系数标准，确保混凝土的搅拌质量及和易性。内夯管是否在桩身混凝土顶面；是否一边锤击一边拔管，严防被卡时带起内管，拔管速度宜按不同土层控制，分别控制落锤高度，增加内管夯击次数和能量，保证混凝土的质量。采用预置钢筋笼法施工时还须保证内夯管和钢筋笼顶之间距离大于50厘米，从而保证钢筋笼不会因受压而出现变形。施工记录能够作为质量检验以及工程验收的关键参照标准，所以在施工过程当中要详细记录各道工序，并按规范要求报监理复验，复验合格后再进行下道工序的施工，在验收完成后将资料整理归档。
4.质量检测
4.1检测数量
根据《建筑桩基检测技术规范》JGJ106-2014及赣力基础【2011】第006号文件规定，按如下数量检测：
（1）低应变：每个单位工程按总桩数100%进行检测；
（2）静载：检测数量不应少于同条件下的桩基分项工程总桩数1%，同时要超过3根；在总桩数低于50根的情况下，检测数量应大于2根。
4.2检测项目、内容以及目的
4.3单桩竖向抗压静载法
加载采用重力平台反力装置，用混凝土预制块为加载重物（详见右图），由超高压油泵带动千斤顶对桩进行加载，桩顶沉降量通过百分表或位移传感器测量。
桩基静载试验采用快速维持荷载法，试压重量为设计承载力特征值2倍，每级荷载维持时间不应小于1h。具体内容如下：
（1）加载分级：各级加载量应是单桩极限承载力十分之一，其中的第一级是根据两倍分级荷载进行加载。
（2）沉降记录：每级加载后隔5、10、15分钟各测读沉降量一次，接着是间隔15分钟测读一次，待累计1小时之后则间隔30分钟测读一次。
（3）沉降稳定条件：待每小时沉降量小于0.1mm达到相对稳定，可加下一级荷载。
（4）终止加载条件：第一，桩在某级荷载作用之下，沉降量可以达到上级沉降量五倍，在桩顶沉降能较为稳定同时总沉降量不超过40毫米的情况下，应加载到桩顶的总沉降量大于40毫米；第二，桩受到某级荷载的作用，其沉降量是上级沉降量的2倍，且经24小时尚未稳定；第三，当荷载-沉降曲线呈现为缓变型的情况下，能够加载到桩顶的总沉降量是60-80毫米。而在某些特定条件之下，能够按照实际要求加载到桩顶的累计沉降量可大于80毫米；第四，已达到设计要求的单桩特征承载力值的2倍
（5）缷载回弹观测：第一，缷载分为5级，每一级缷载量为单桩极限承载力的1/5；第二，缷载时，每一级荷载应维持1h，分别按15分钟、30分钟以及60分钟间隔测读沉降量之后，则能够将一级荷下载，当缷载到0负荷的情况下，需要测读桩顶所残留下来的沉降量。
4.4低应变法
（1）受检桩应符合下列规定：第一，桩身强度应达到设计强度的70%，且不小于15Mpa；第二，桩头所使用的材质、实际强度以及截面尺寸等需要与桩身保持大体一致；第三，桩顶面需要保持平整与密实，同时和桩轴线相互垂直。
（2）测试参数设顶需要满足下述条件：第一，在时域信号当中所记录下来的时间段长度需要于2L/c时刻之后，至少延续5ms，同时幅频信号分析最高频率范围需要超过2000Hz；第二，设定桩长需要是桩顶测点到桩底之间的施工桩长，而设定桩身截面积则需要是施工当中的截面积；第三，桩身波速能够按照当地同类型桩所测值作出首次设定；第四，采样间隔时间或频率需要按照桩长、波速以及频域分辨率等作出科学设定，而时域信号当中选择的采样点数不应超过1024点；第五，传感器设定值需要基于计量检定结果进行确定。
（3）测量传感器安装以及激振操作需要满足下述条件：第一，传感器安装需要和桩顶面相互垂直，在使用耦合剂进行拈结过程当中必须保证具备一定粘结强度；第二，实心桩激振点需要选点在桩中心位置，安装测量传感器应位于桩中心三分之二半径位置，空心桩激振点以及测量传感器安装位置最好是保持在水平面之上，同时和桩中心连线之间的夹角是90，激振点以及测量传感器的安装点应是在桩壁厚二分之一位置；第三，激振点以及测量传感器安装需要防止受到主筋的影响；第四，激振方向需要保持沿着桩轴线方向；第五，瞬态激振需要借助现场敲击试验来完成，并且合理选定激振力锤与锤垫，可使用宽脉冲来得到桩底或者是桩身之下存在缺陷的反射信号，同时以窄脉冲获得桩身之上存在缺陷的反射信号；第六，稳态激振需要于各个设定频率之下得到稳定响应信号，同时按照桩径、桩长以及桩周土的约束条件针对激振力作出调整。
（4）信号采集与筛选需要满足下述条件：第一，按照桩径在桩心之中布置2-4个对称检测点，同时在各个检测点将有效信号记录下来，数量不低于三个；第二，针对实测信号是否可以体现出桩身的完整性情况进行判断；第三，如果各个检测点与多次实测时域信号缺乏相应一致性，则需要针对具体原因进行总结，同时适当调整检测点数量。
4.5检测结论
经过严格控制全夯扩底灌注桩施工过程，本项目单桩竖向抗压静载检测共检测57根，合格率100%；低应变检测共检测桩基3732根，一类桩3700，占比99.14%。二类桩32根，占比0.86%保证了桩基施工质量。
5.结束语
当前高层建筑的层数与高度逐渐增加，而结构体系也日渐复杂化，各种层数相差较大的建筑与地下空间开发开始受到普遍关注，全夯式扩底灌注桩的应用也将更加广泛。施工质量作为人在施工当中的实践操作结果，必须针对施工全过程各个环节质量作出有效控制，以确保质量活动以及施工行为都能够满足相应标准，并对桩基质量进行全面有效的检测，从而有效保证桩基施工质量的可靠性。
实践证明，全夯式扩底灌注桩在尤口安置房项目得到了成功应用，既保证了质量，又节约了工期与成本，取得了良好社会效益与经济效益，其质量控制方法、措施及检测技术均可行，值得推广应用。
参考文献：
[1]项目总体施工组织设计．
[2]桩基专项施工方案．
[3]《全夯式扩底灌注桩技术规程》JQB-01-2005．
[4]《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014．
论文作者:何帆
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第18期
论文发表时间:2018/1/30
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