刘涛涛 王娅兰

近年来随着西北地区的城市化发展进程的加快，建筑规模逐渐增加，过去不适宜建高层的陇原黄土地质区高层建筑也越来越多的占据了城市建设的主要建筑数量。西北地区地质情况复杂，既有河道地区的卵石、泥岩、灰岩地质，又有黄土层厚度高达200多米厚黄土地质，今天主要就厚黄土地区的DDC工法施工的复合地基处理结合本人在实际施工中遇到的问题及处理方法进行探讨。探讨的工程背景地处陇东黄土高原的东南部，俗称陇东地区，大地构造属于关山—六盘山褶皱带以东的华北板块，鄂尔多斯地台区，属于鄂尔多斯向斜的东翼。新构造运动活动较弱，以震荡性上升运动为主。地震活动也相对较弱，地质相对稳定。场地的周围没有滑坡体、崩塌和泥石流等不良地质问题。但地处陇东黄土高原，黄土厚度125 m～220 m。黄土湿陷性较大，地基天然承载力也很难达到要求。根据勘察报告湿陷等级为二级，湿陷性土层最大下陷深度为10.6 m。地基处理主要是为了消除黄土地基土的湿陷性和提高地基承载能力，采用的方法为DDC工法1∶6水泥土夯扩挤密桩法处理。现就具体的设计要求，施工工艺过程和质量控制及质量问题防治措施结合实际施工论述如下。

1 设计要求

基坑开挖采用放坡开挖，根据施工需要基坑底尺寸距筏板垫层外放3 m。开挖完成后进行DDC工法水泥土桩施工，桩锤重1.5 t～2.0 t,成孔采用长螺旋钻成孔。钻孔直径400，成桩直径不小于550。桩孔内填料为1∶5水泥土，桩施工完成后将水泥土桩桩顶500高范围铲除并整平场地，然后用1∶5水泥土夯实至基础垫层底标高。水泥土压实系数不小于0.97，土料有机质含量不大于5%，且不得含有冻土及膨胀土，填料的含水率应满足最佳含水率的要求，最佳含水率一般由试验取得，允许偏差±2%，土料与胶结料应拌合均匀。水泥土桩大面积施工前应进行局部成孔、夯填成桩试验，如不能满足地基承载力及消除湿陷性要求，应对设计进行修正。湿陷性在消除后的剩余的湿陷量不应大于15 cm。当局部含水率较低时可以采取加湿措施处理。地基处理后的承载力应在现场采取静载荷试验结果确定。地基处理后的承载力特征值不应小于330 kPa。水泥土桩挤密填孔后，3个孔之间的最小挤密系数不小于0.88，平均挤密系数不小于0.93。

2 施工工艺流程

桩位测设→桩机对中→成孔→填料→夯击→封顶→截桩头→移位桩机至下一根桩施工→成品保护。

3 施工过程控制

3.1 桩位布置

根据桩位布置图进行布点，并用直径16电钻打入30 cm，用白灰灌满作为标志。基坑内一般桩位数量较多，为方便控制施工数量，控制成孔、减少漏桩、及时统计工程量，也为了方便资料整理、收集，综合现场实际情况，桩号应采用分区域，以行或列为单位编列，即：

1)依次①，②，③，…，n连续确定标记为横排轴线。

2)每横排上的桩再按1，2，3，…，n连续确定标记为纵向轴线。

布桩工作完成后，每个桩即可表示为1/1桩、1/2桩、1/3桩等，测量完成后，应先进行自检，自检合格后测量的结果应同时报送监理及建设单位审核。

3.2 成孔

先找准桩位点，用钻机对中桩位点成孔。孔径允许偏差-20 mm。成孔要分为四遍完成，每遍要先单独成孔，且在夯填后才可进行下一遍的施工，操作要点如下：

1)先用钻头的钻尖对准桩位的中心，入土后，应使钻杆始终保持垂直，也可采用钻机自带的水平垂直观测显示器控制钻杆垂直度，以免引起坍孔、缩孔等质量问题。

2)操作人员必须准确控制钻孔长度及钻进速度，要均匀钻进，遇到岩石、卵石等复杂地质夹层应停止钻进，切不可盲目钻进以免造成事故。

3)经常检查钻头磨损情况，若钻头有磨损应采用钢筋随时进行加焊，经常检查转向装置是否灵活，以免钻机倾倒事故。

4)应提前在钻杆上做长度标记，随时观察和掌握钻孔深度。

5)施工时，应注意土的堆放点，避免挖出的土落入成品孔内，施工过程中应切实做好桩土富余量的控制，成孔后富余量不得大于500 mm。

6)每个工作班完成钻孔施工后应及时填好施工日志，按照图纸的编号及时填写施工资料且应同时上报监理部门进行隐蔽验收。

成孔孔深由于现场有多种类型的桩长，孔深不一，要随时掌握好既不能少打，也不能多打。

3.3 分层填料

填料要按照设计及规范要求，采取纵横向隔一打一的方式施工，顺序如图1所示。

施工控制原则顺序应该是：先里后外，由里向外、纵横向隔一打一的方式，分四遍进行施工：

1)夯机就位后，夯锤应对中桩孔，机械应保持平稳，夯锤能够自由落入孔底，同时应及时复核孔深及倾斜度是否符合设计及规范要求。

2)填料前应对成孔的桩孔进行清底，在未填料的情况下对桩底进行5击～7击的清底，用垂尺进行测量桩孔深度，当相邻两次落锤不超过15 cm时，清底工作完成。

3)孔内填料时，由专人或小型推土机按计算填料数量均匀填入，不能盲目乱填，每次填入量控制在1.2 m～1.5 m高度(约0.12 m3)，然后连续夯实，击打够规定的夯击数量后填料再夯实，交替进行。填料量可专门加工边长为400 mm×500 mm×600 mm的0.12 m3的钢板容量斗随时对填料进行抽查。若采用推土机进行填土作业的，可预先在斗底加工专用隔板对铲斗最大容量进行限制。

4)水泥采用P.C32.5水泥,进场水泥必须具有出厂合格证,进厂后要取样送实验室检验，水泥在存储和使用中要做好防水防潮工作，严禁使用受潮、结块、变质的水泥。应采用P.C32.5硅酸盐水泥，混合材料配比为水泥∶土=1∶5(体积比)，混合料机械搅拌，至少一次，拌制必须均匀，含水率的检测应以手握成团，落地开花为标准。 土料应采用黏土、粉土、建筑渣土或粉砂土等，但土料的有机质含量应小于5%，且不得有膨胀土或冻土等，使用时采用20 mm筛子进行筛余。填料要按实验室的设计配合比进行配制，填料的含水率应控制在17%～19%，含水率与实验室的最优含水率允许偏差不得超过2%，搅拌均匀，即攥之成团，落地即碎。填料在拌和后不能超过2 h。

3.4 重锤夯击

1)采用八击一填，四遍成桩的工艺，每次填料不超过0.12 m3，严禁突击填料，锤击数应根据现场土质情况及成桩次序做相应的调整。

2)夯锤重量不应小于1.8 t，每次提锤高度不应小于3 m。

3)夯填过程必须有专人进行监桩，且每人监桩不超过2个。实际施工过程中必须做到每个桩均要有专人监桩。

4)夯击次数：下半部(桩长1/2以下)8击，落距5 m；上半部(桩长1/2以上)10击，锤端距击打面4 m，夯锤重1.8 t，柱状锤，锤头呈弹头型。夯扩直径：550 mm。

5)夯填过程中贯入度控制在10 cm以内。夯填后桩顶与基坑底面的隆起高度不超过15 cm。相邻两个桩的桩顶相对隆起高度不超过10 mm。

6)将锤尖对准桩孔中心，保持机身平稳，严格控制落距，锤击次数也应严格把控，严禁拖锤溜打及带刹车，充分发挥夯锤的夯击能和冲击功，以达到夯扩挤密的作用从而满足设计要求。

7)严格按照设计及技术规范要求施工，严格控制填料量，确保填料均匀、密实，以满足设计及规范要求。

3.5 成品保护

1)对已经做好的控制桩、水准点、桩位等，在施工过程中应充分做好保护措施，施工时防止机械碾压碰撞。且应经常复核效验水平及平面位置是否符合设计要求。

2)夯填施工时应随时观察周围已成孔而未及时夯填的桩孔，防止对邻近桩孔冲击而发生塌孔缩孔及断桩等质量事故。

3)施工中应及时做好各种施工记录，及时填写好各种施工技术资料既可以避免漏桩，也可以避免在同一位置重复作业。

4 常见质量问题及防治

4.1 漏桩

在实际施工过程中由于操作工人对施工顺序不熟，或桩位测设放样后标记物不清，或在施工过程中施工记录不详细，施工队对施工的桩位不及时清点等都会导致漏桩问题，因此在施工中应提前进行桩位测设放样，标记物应稳固可靠，及时清点已完桩孔，详细记录施工技术资料，工作班交接之间严格履行交接手续。

4.2 断桩

在夯填过程中由于夯击次数不够，夯锤高度过低，或填料过多，或邻桩锤击次数过多，夯击能过大等都会引起断桩问题。解决此类问题应严格控制填料量、夯击次数，控制桩顶标高与基坑标高及桩顶与桩顶标高随时出现异常及时查明处理。

4.3 成桩挤密系数不满足设计要求

在填料过程中填料不均匀，夯击次数不够，贯入度低，试验参数选用不当，试验室试验参数保守，含水率不符合设计要求均会出现成桩挤密系数不满足设计要求的质量问题。其中试验参数等问题，笔者有亲身经历，试验单位在做击实试验时取样不准，对场地大面积的不同地层的土取样过于单一，没有代表性，作出的试验结果过于保守，致使施工中怎样调整均达不到最大干密度的0.97。最后对现场土样进行重新取样，试验结果满足设计要求。笔者也遇到过施工现场的挤密系数大于1这种情况，按理说施工现场的作业环境和试验室的试验环境没有可比性，换句话说施工现场作业的桩体干密度结果一般不会超过实验室给出的最大干密度，一旦出现实际施工的干密度普遍大于试验的最大干密度，那么只能说明是试验室的试验参数出现了问题。故在实际工作中一定要注意这方面的问题，要做到大胆怀疑小心求证。

4.4 桩顶松动土层较厚

由于桩孔夯填到顶端夯机高度有限，夯击吊臂对夯锤提升高度的限制，使得夯锤落距不够，夯击能低锤击不密实等原因导致桩顶松动土层较厚，出现这种问题后可以采用增加锤击次数，或者加大桩顶预留厚度，或者在清桩头时增加清除厚度后增加褥垫层的压实厚度来解决。

5 结语

DDC工法水泥土夯扩挤密桩法多适用于承载力低湿陷性大的黄土软弱地基，可很好的提高地基承载力，消除黄土质地基基础的湿陷性，因其不用采用大开挖而节省大量挖土量，施工方法环保，设备简单，能节省大量挖土量，然而在实际的施工过程中施工质量控制较为困难，工人操作素质不高，人为因素大，很难采取现代化机械自动控制。容易产生成孔质量不稳定，回填水泥土混合料比例及最优含水率不易控制，尤其是工人在操作过程中难以监督、拖锤溜打现象严重，从而造成回填桩身干密度达不到设计要求，造成夯扩直径不够等隐蔽性很强的质量问题，这些问题在施工中必须得到重视和防治。