沉管夯扩灌注桩

沉管夯扩灌注桩，简称夯扩桩。它是利用打桩锤将内外桩管同步沉入土层中，通过锤击内桩管夯扩端部混凝土，使桩端形成扩大头，再灌注桩身混凝土，拔外桩管时，用内桩管和桩锤压顶在管内混凝土面上，使桩身密实成行。夯扩桩桩身直径一般为400～600mm，扩大头直径在500～900mm，桩长不宜超过20M。适用于中低压缩性粘土、粉土、砂土、碎石土、强风化岩等。2100433B

静压沉管夯扩灌注桩施工工法适用范围

《静压沉管夯扩灌注桩施工工法》适用于：软土地区、多层住宅和中小型工业厂房的扩头桩施工，扩头桩适用于桩端持力层为中低压缩性黏土、粉土、砂土、碎石类土的砂土与粉土、粉质黏性土等。桩埋深不大于20米。

静压沉管夯扩灌注桩施工工法工艺原理

《静压沉管夯扩灌注桩施工工法》是在传统的沉管桩基础上发展而来的新型施工技术，该工法的工艺原理如下：

1、静压沉管夯扩灌注桩是一种现场灌注的混凝土桩，它通过静压系统将套管下沉至设计标高，先用内夯锤将管内混凝土击出管外，形成扩头。然后安置钢筋笼、灌入混凝土，最后将套管拔出，留在土中混凝土则形成扩头桩。由于在持力层中夯扩挤密形成扩大头，既增加了桩端截面积，又增加了地基土密度，从而使桩的竖向承载力有较大的提高。

2、静压沉管夯扩灌注桩的荷载传递机理（与非扩头桩相比）为桩端扩头增加受力面积，减少了桩尖的刺入位移，提高土对桩的抗力，从而使桩身混凝土得到充分发挥，其摩阻力沿桩身均匀分布受力时，扩大锥面上土体成拱形与锥面有脱离趋势，承载时桩端应力收敛较一般桩快2~3D（D为扩大头直径） 。

静压沉管夯扩灌注桩施工工法工艺流程

《静压沉管夯扩灌注桩施工工法》施工工艺流程如下：

施工准备——桩尖定位及埋设——桩机就位——试桩——打桩——扩大头施工——吊放钢筋笼——浇筑混凝土——拔除桩管——桩机移机。

静压沉管夯扩灌注桩施工工法操作要点

《静压沉管夯扩灌注桩施工工法》操作要点有以下各项：

1、施工准备

1.1、组织项目部成员学习图纸、地质资料，并进行图纸会审和试成孔，从而熟悉该工程场地内地层情况特征及各项物理性能，水文地质情况，熟悉图纸设计意图及有关规范；

1.2、对各种建材进行见证取样送检；

1.3、桩基轴线、标高确定并引测完毕，经过监理、甲方复核办理签署手续；

1.4、“三通一平”施工用电、用水进行合理布设，场地上可能存在一些地下障碍物未破除，待施工中边施工，边破除。

2、桩尖定位及埋设

根据建设单位提供的规划控制点，按设计施工图的桩位布置图用经纬仪和钢卷尺测放各主要轴线位置并填写测量定位放线记录，报有关部门审核无误后根据桩位布置图测放各工程桩桩位的中心位置，并在各桩位的中心位置埋入预制混凝土桩尖。

3、桩机就位

根据建设、设计等单位确定的试桩号，桩机就位。施工沉管前先调整机械与桩位间距，让沉管自由垂直套住桩尖，沉管过程中随时校正垂直度，确保桩管垂直度误差小于1%。

4、试桩

以抬架为终孔标准，其抬架值（压桩力）由工程桩施工前试成孔确定。应综合考虑地层情况和单桩设计承载力。工程桩施工前必须进行试成桩试验，详细记录抬架值（压桩力）数据，混凝土的分次灌入量，外管上拔高度等。并通过净载试验确定单桩设计承载力。

5、打桩

5.1、安放桩尖置桩套管头上，并校正桩管垂直度；

5.2、进行施打，沉桩进入设计要求的持力层深度，静压沉管桩机抬架并达到持荷稳定要求，一般持荷稳定为3分钟。

6、扩大头施工

6.1、达到设计压桩力（抬架值）后，倒入2/3扩头混凝土量，桩管拔高0.5米，用内夯锤将混凝土击出管外形成第一次扩头（注意管内留20厘米高的混凝土）；

6.2、倒入1/3扩头混凝土量，桩管拔高0.5米，用内夯锤将混凝土击出管外，形成第2次扩头（注意管内留20厘米高的混凝土）；

6.3、拔管成桩扩大头直径可按下式计算：

式中:

d₀——桩管内径；

H——拔管高度；

h——夯扩时桩管中混凝土灌注高度；

D——扩头有效直径；

C——管内残留混凝土高度，一般取C=0.2米。

7、吊放钢筋笼

扩头结束后，进行吊放钢筋笼作业；

7.1、钢筋笼采用卷扬机吊入桩管内，并应保证钢筋笼的位置、标高正确；

7.2、钢筋笼应按相关规范的要求制作。

8、浇筑混凝土

8.1、根据需要和现场条件桩身混凝土可采用预拌商品混凝土或现场搅拌混凝土，混凝土灌注可釆用泵送或专用料斗；

8.2、混凝土配合比事先按试验确定，混凝土拌合物应具有良好和易性；

8.3、桩端2~3米长度范围内混凝土坍落度宜为150~180毫米，其余部分宜为80~100毫米；

8.4、长桩管打短桩时，混凝土可以一次连续灌足。

9、拔除桩管

9.1、桩身混凝土灌注到规定高度后，进行振动拔管；

9.2、拔管速度应均匀，拔管全过程应保证管内混凝土始终高出自然地面，拔管速度约1.2米/分钟；软弱土层应控制在0.6~0.8米/分钟；

9.3、桩身混凝土顶面标高应与自然地面平，且不低于设计标高50厘米；

9.4、拔管过程要有专人观测管内混凝土面，以控制混凝土扩散后桩形成的直径和拔管速度；

9.5、当桩较长或拔管有困难时，宜釆用分次灌注混凝土办法。

10、桩机移机

桩机移机应在成桩过程完毕后进行。移机要专人统一指挥，协调作业，注意安全。

11、做好施工记录

收集各种资料，保证资料的完整便于竣工验收 。

12、劳动组织

《静压沉管夯扩灌注桩施工工法》操作中的施工班组包括测量工、桩机司机、测量工、打桩工等总计22人。详见下表：

福州市第七建筑工程有限公司和福建六建集团有限公司采用《静压沉管夯扩灌注桩施工工法》的社会效益、经济效益如下：

1、经济效益

1.1、《静压沉管夯扩灌注桩施工工法》在基础工程中应用，其经济效益明显。单位工程建筑面积桩基工程造价25~30元/平方米，而施工预应力管桩单位面积桩基工程造价约50~60元/平方米。釆用锤击沉管夯扩灌注桩大大降低了工程建安成本。

1.2、静压沉管夯扩灌注桩与其他类型同桩径的灌注桩相比，桩端截面积增加100~250%，其单桩承载力比同桩径沉管灌注提高了60~100%。

2、社会效益

静压沉管夯扩灌注桩与普通沉管灌注桩相比有效地避免了缩颈、断桩、吊脚等灌注桩通病。由于单位建筑面积的桩基成本大为降低，从而节约了能源与其他资源的消耗，从根本上符合建筑节能环保的要求 。

注：施工费用以2009-2010年施工材料价格计算

施工企业采用《静压沉管夯扩灌注桩施工工法》与传统的沉管桩相比较，有如下特点：

1、工序明确，对每个工序都有控制标准，产品质量有保证。操作简便工效高，周期短，施工1根桩仅需1小时左右。

2、施工噪声小无污染，符合环保要求。

3、静压沉管夯扩灌注桩比普通沉管桩的单桩承载力高，桩总数减少，桩身混凝土强度得到更好发挥。材料节约，经济效益好 。