邵興遠

摘 要：夯礫石-鋼筋砼樁與錘擊沉管灌注樁施工工藝是在不降低工程質量標準，沿用現有打樁設備，降低工程造價，在試驗取得成功的前提下，不斷推進實施的施工工藝，本文通過工程實例和實驗分析對比分析，闡述了夯入礫（碎）石以加強樁端持力層的研究過程，以供大家參考。

關鍵詞：礫（碎）石 樁端持力層 內夯擴砼灌注樁

1 對粘性土中夯礫（碎）石改造持力層的目的

丹東地區(qū)普遍采用捶擊沉管灌注樁，其持力層大多數選在10m以下的圓礫層，而且采用的單樁豎向極限承載力標準值Quk值都很高，在造價上，比以往預制樁降低近40%左右。

隨著市場經濟的發(fā)展，人們對科學技術提出更高的要求。提出要進一步降低工程造價，同時要繼續(xù)沿用現有錘擊打樁設備。解決此問題，只有在不降低單樁豎向極限承載力標準值的前提下，縮短樁長，減少砼量與鋼筋量。為此開始進行在上部各種淺層粘性土中強行夯礫石做樁端持力層的研究與試驗工作。

2 強行夯礫（碎）石樁樁端持力層的原理及特點

樁端持力層，簡單地說，是有足夠厚度的，且能承擔上部結構物傳遞給土層荷載的反力就是樁端持力層，持力層的最重要指標還是土力學指標。這種反力持力層是有天然的，也有人造的。如：灰土樁、砂樁、碎石樁、深層攪拌樁、振沖擠密樁、強夯，還有砂和砂墊層。對淺層粘性土中強行夯入礫石后，原粘性土的Quk值可提高2.5倍。所以持力層由圓礫改為粘性土，Quk值不僅不降低反而提高。這樣樁長短了，砼量和鋼筋量也減少了。有時根據上部荷載的大小情況，再在此上面做一個砼擴底，增加樁端面積，使Quk值再一次提高。

3 工程實例與試驗分析

3.1 施工操作步驟的概況

這種施工工藝與其他類似樁的不同點，一是施工機具繼續(xù)采用本地區(qū)常用錘擊設備和錘（錘重為18-25KN），二是在此基礎上，增加內管和3t夯錘。因此，不必現挖導向孔而直接對準樁位進行錘擊沉管至設計入土深度。

具體步驟：（1） 將內外管對準樁位，錘擊沉入設計深度（一般在4—5m左右），提出內管，向外管內倒入0.1m3礫石，提起5.0m落距的3t夯。將礫石夯入土中超出下管口。重復以上操作至滿足礫石填入量（約1.0—3.0m3左右，粘性土狀態(tài)不同而異）和最后貫入度（一般≤12cm/擊，根據Quk值而定）。（2）夯完礫石后，向管內倒入0.1m3干硬性砼分二次進行夯擴，其作用一是防地下水，二是增加樁端面積。當計算Quk大于設計Quk時，不必作此項。（3）下鋼筋籠，澆注樁身砼，振搗拔管成樁。

3.2工程實例與試驗分析

鴨紙25#和2#解困住宅，為七層磚混結構樓。原設計為樁長11.0-14.0m，樁徑Φ325，Quk=875KN，總樁數547根的錘擊沉管灌注樁，后勘察設計人員與建設單位充分考察比較后，改用樁長3.0m、樁徑Φ450、計算Quk=1260KN的向粘性土夯礫石-內夯擴砼灌注柱，總樁數為367根。

地層條件：表層約為1.4m厚為雜填土，其下厚約5.0-8.0m可硬塑粘性土，其e=0.716～0.896，IL=0.16～0.28，樁端位于該層。此工程打樁控制數據見下表

3.3靜載荷試驗分析

為了驗證和得到準確數據，施工后進行了單樁豎向靜荷試驗，其結果見表3.其中1#樁Quk=1150KN，S=72mm；2#樁Quk=1150KN，S=67.2mm。當設計值R=700KN時的對應沉降量分別為16.8和18.1mm時，兩樁差異沉降量為1.3mm。試驗Quk>設計Quk，沉降量也滿足規(guī)范要求。

3.4樁端部開挖觀察分析

施工完成40天后，直接開挖觀察分析夯礫石體底部及樁間土的密實效果。發(fā)現夯入的礫石與粘土膠結成一體，礫石有夯碎現象，處于極密狀態(tài)，礫石體上部與砼膠結在一起。量測礫石體直徑0.8～1.0m，厚度1.8m，砼擴徑0.6m，擴頭厚0.3m，呈現橢圓形狀。

4、經濟造價對比分析

以工程實例，按直接費進行計算，夯礫石-鋼筋砼樁比錘擊沉管灌注樁節(jié)省總造價50%。在這里說明一點是由于錘擊樁選的R值較低而促成節(jié)省比例較大。若按同等R值做對比，其節(jié)省造價為27.67%。詳見下表

5、結語

（1）夯礫石-鋼筋砼沉管灌注樁在夯石過程中，由于把原有粘性土通過強行擠密提高其持力層的強度，所以長樁可改變成短樁，從而降低其工程造價30%左右。

（2）該型樁，是根據土質條件和上部荷載的大小來確定樁長、夯礫石量及貫入度，再是由于所有樁的長度是相等的，所以在施工中易控制樁入土深度和砼貫入量。

（3）因樁短（一般在3～5m），斷樁或縮頸率大為降低。

（4）該型樁，在可塑至硬塑粘性土及松散至稍密細砂層中效益更顯著，但在厚層高靈敏度軟土中，由于夯礫石量過大不經濟。

（5）總的來說，這種樁型比錘擊沉管灌注樁節(jié)省造價30%，是一種經濟效益明顯的優(yōu)良樁型。但它與其他樁一樣，也有適應性的前提條件。

（6）存在的問題，一是施工速度慢，有待于改進設備；二是選料時，應選取級配礫、碎石、山坡碎石土或級配建筑垃圾，其效果更佳。