冲孔夯扩挤密桩复合地基施工的监理要点
摘要：冲孔夯扩挤密桩复合地基是对软弱土层加固处理较为实用有效的方法，但由于桩基础具有特殊性和隐蔽性等特点，监理工程师要更好的控制这类复合地基的施工质量，需首先了解冲孔夯扩挤密桩的作用机理、适用范围及施工工序，再此基础上，本文详细介绍了其各个阶段的施工监理要点，并对冲孔夯扩挤密桩实际施工监理中遇到的问题进行了分析，探讨了冲孔夯扩挤密桩质量判定方法，期望能对冲孔夯扩挤密桩复合地基施工监理提供一些借鉴。
关键词：冲孔夯扩挤密桩；复合地基；施工监理要点
0 引言
建设工程监理的任务就是控制工程项目目标，即力求使工程项目目标能够在设计的投资、进度和质量目标范围内实现，但具体到不同的分部（子分部）工程，其工程监理要点是不同的[1]。夯扩挤密桩复合地基是指由夯扩挤密桩桩体和桩间挤密土构成的复合地基，其建筑物的上部荷载由该复合地基承担，该法适用于各类软弱地基，适用性强，得到广泛应用[2]。桩的作用是通过土层传递荷载，并根据不同需要满足建筑物的荷载和变形要求[3]。地基基础作为建筑工程强制控制内容之一，是建筑工程质量控制的重中之重。但由于桩复合地基是在地下施工，隐蔽性和技术性都很强，给施工监理带来一定难度，因此，必须更加严格地监理其施工过程，才能保证工程质量。
1 冲孔夯扩挤密桩
1.1 作用机理
夯扩挤密桩的设计思路是在一定能级的夯击作用下，桩体直径随土层密实度的变化而变化。其除具有一般概念上桩体的置换、挤密、垫层、加筋等作用外，还具备自身所特有的作用机理。该工法侧向冲击挤压力较大，可使土层中的软弱地段产生较大的水平向挤密，从而达到桩身在竖向上呈不等径串珠状，使得桩体与桩间土镶嵌挤密在一起。
该法可根据实际情况，对于不同的地层，桩身材料亦可灵活选择利用刚性、柔性或散体材料，以达到其最优效果。如对于同一地基的不同部位，可采用不同的材料；对于同一桩的上、下不同部位亦可采用不同的材料。故夯扩挤密桩除更能充分发挥和利用桩间土的承载力外，桩
与桩间土的相互协调作用效果更好，可以有效地提高复合地基的承载力。
1.2 适用范围
冲孔夯扩挤密桩法适用于各类软弱地基土，实用性强，一般受地下障碍物及地下水影响较小，成桩质量可靠，振动和噪声较小，不排污，不排土，可以大量消纳建筑工业及生活垃圾，减少环境污染，造价低廉，因此得到广泛应用。
1.3施工工艺
冲孔夯扩挤密桩的施工一般分为冲击成孔、填料、孔内夯扩、成桩等四个主要工序（如图1）。其实质是把直径为200~600mm，长1~5m，重10~50KN的柱状锤（锤底为平底，凹底货锥形等）用起重机、步履式夯扩桩机或其它专用机具设备提升5~10m后无导向自动脱钩下落，在地基土中冲击成孔，然后在桩孔中边填料边用锤夯实形成桩体，与桩间土形成复合地基。
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图 1 冲 孔 夯 扩 挤 密 桩 施 工 工 艺 示 意 图
a）冲 击 成 孔；b)填 料；c)孔 内 重 锤 夯 扩； d)成 桩
2 监理要点
监理工程师必须全面详细地熟悉整个施工工艺流程，在质量控制中对可能发生的失控问题要有预见性和超前的考虑，制定相应的对策和预控措施予以防范，做好事前预控，过程控制，总结验收的工作。
2.1 前期工作阶段
2.1.1 前期资料
前期资料的准备与审核应以图纸会审，施工方案审核为质量控制的起点。监理工程师应认真研究预处理场地岩土工程勘察报告、桩位图、施工图，以及复核地基设计承载力等，以全面彻底了解拟作加固处理的场地的土层工程性状、桩位的布置、施工的工序等，并对施工方案可行性做出评价。
2.1.2 试桩施工
工程全面施工开展前，需先进行试桩施工。可在预加固处理场地附近选取地层与之相似场地进行成孔、夯填工艺和挤密效果试验，以确定填料厚度、夯击次数、桩及桩间土承载力等施工参数及质量标准[4]，以评价该施工方案是否可达到复合地基设计承载力要求，若符合承载力设计要求，可开展全面施工；若不符合，则应提出加固处理措施或更改设计方案。
2.2 施工阶段
事中控制是保证冲孔夯扩挤密桩质量的监控重点，利用巡视、试验、测量、旁站等一系列的监理手段落实监控措施[5]。施工过程中应随时检查施工记录及现场施工情况，并对照预定的施工工艺标准，对每根桩进行质量评定。
2.2.1 成孔过程
在清理平整施工场地，施工机具就位后，开始成孔。成孔时应使柱锤对准桩位并保持垂直，防止柱锤倾斜影响成桩质量。成孔过程中监理工程师应仔细观察柱锤的下落情况，根据每击柱锤下落深度的大小，估计软弱土层的位置及厚度，估计穿过软弱层到达持力层深度，必要时用钢尺测量，确保达到设计成孔深度。若有地下水存在，成孔提锤时，根据柱锤或钢丝绳被浸湿
痕迹测量该孔地下水位埋深。同时，要求现场技术人员做好成孔记录。
2.2.2 填料与夯实过程
冲孔夯扩挤密桩质量的好坏在于填料的多少与夯实的好坏。成孔后，监理工程师根据孔深与桩径估算该孔填料量确保施工中填入足够材料，特别对于软弱土层的位置应加大填料量，填料应分次分层填入桩孔，并用锤反复夯击密实。夯实控制标准为夯扩挤密后的填料能托住夯锤并有明显振动感。料填至设计桩顶标高。
2.3 工程验收阶段
2.3.1 质量检测
对冲孔夯扩挤密桩复合地基的检测包括三部分内容：桩间土的检测、桩体承载力的检测和复合地基承载力的检测。
施工结束后7~14d内，可对桩间土进行抽样检验，一般可采用钻探、取样或动力触探、静力触探等原位测试方法进行检测评价。桩体承载力的检测，通常可采用动力触探和载荷试验等原位测试方法进行检测评价。检验点数可按桩总数的2%计，每一单体工程桩身及桩间土总检验总数均不应小于6点[6]。复合地基竣工验收时，承载力检测应采用复合地基载荷试验，检测数量为总桩数的0.5%，且每一单体工程不应少于3点，载荷试验在成桩14d后进行[6]。
进行以上检测试验时，必须按照各项规范、标准严格控制执行。
2.3.2 质量评价
监理人员在完工后应根据桩基施工过程记录资料、桩基检测结果来检查桩位、桩数、成桩质量、桩间土质情况等，并对施工质量做出评价报告，对工程可能出现的问题（如漏桩、桩位偏差过大、桩间土质松软等质量问题）及处理意见作详细说明。
3施工中问题及分析
3.1 缩孔
在成孔过程中，由于机械振动对粘性土层的扰动，常常会出现上部孔壁缩径造成不易起锤，或成孔起锤后孔壁下部缩径造成填料不能充满而形成空洞影响成桩质量。对于缩孔现象，可采
用边填料边成孔的方式进行成孔，即夯孔每达到一定深度，分次向孔内填入少量碎砖和生石灰块，再用夯锤夯击填料，使填料挤入孔壁，提高桩孔四周土体密实度，达到护壁作用，继而反复如此成孔。当孔深接近设计成孔深度时，可在孔内填少量粗骨料继续冲击，直到孔底被夯击密实。
3.2 塌孔
当上部地层为杂填土或含碎石较多的土层时，成孔过程中常出现塌孔现象。当塌孔严重难以成孔时，可采用“复打成孔”的方式进行成孔，即提锤反复冲击至设计孔深，然后分次填入碎砖和生石灰块和适量水，待孔内生石灰吸水膨胀，桩间土性质有所改善后，再进行二次冲击复打成孔。
当采用上述方法仍难解决缩孔与塌孔问题时，可采用套管成孔，即用柱锤边冲孔边将套管压入土中，直至桩底设计标高。
3.3 土层液化或触变
对含水量大的软弱土层，若夯击次数过多，易造成土层液化或触变，出现填料大大增加且不易起锤现象。遇此现象时，应暂停施工此桩，先施工其周围的桩，待周围桩施工完毕后再施工该桩，一般均可克服该现象。而为消除土的液化性，桩体采用粗骨料（碎石、碎砖瓦或其它材料）较为合适，这种桩体可增强地基土的渗透性，有利于振动时孔隙水压力消散，在夯击时挤入液化土层中改变液化土的组成成分，使其重度增大。
3.4 地下水的影响
地下水是造成地基土软弱的重要因素。在软弱地基中，由于土的抗剪强度低，对散体材料的桩体的侧限压不大，而在散体桩受压时发生侧向鼓胀，因而所构成的复合地基的承载力较原天然地基增加不大。为此，可通过加强上部桩体的自身强度来提高基础下复合地基的承载力。因此，可在地下水位以上、桩顶以下1.0m使用具有一定胶结力的混合料（水泥、碎石、砂、粉煤灰、适量水）以形成较大刚度的桩体；在地下水位以下使用渗透性较好的粗骨料。
4 结语
冲孔夯扩挤密桩复合地基施工过程监理主要抓住成孔、填料及夯实过程，确保成孔质量好、填料充足、夯击密实，并以此来控制成桩质量，对发现的问题做好事前、事中、事后控制，确
保冲孔夯扩挤密桩复合地基施工项目顺利完成，为上部结构的施工提供良好的地基基础。
参考文献：
[1] 汪振军.沉管灌注桩基础工程施工的监理要点分析[J].工程项目管理,2009,113—115.
[2] 龚晓南.复合地基设计和施工指南[M]. 北京:人民交通出版社,2003.
[3] 张中苗.桩基工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[4] GB50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].
[5] 李新远.灌注桩基础施工的监理要点[J].广东建材,2009,(4),177—178.
[6] JGJ79-2002建筑地基处理技术规范[S].