SDDC(孔内深层强夯)施工工法

SDDC（孔内深层强夯）施工工法1.前言随着我国国民经济的持续发展，不仅事先要选择在地质条件良好的场地上从事工程建设，而且有时也不得不在地质条件不良的地基上进行建设，随着科学技术的日新月异，结构物的荷载日趋增大，高层建筑层数越来越高，对变形要求也越来越严，甘肃省白银市湿陷性黄土分布较多，随着集团公司在甘肃省市场的进驻开发，将面临各种不良地基，需要进行地基处理才能满足建造上部构筑物的要求。地基处理是否恰当关系到整个工程质量、进度和投资。合理地选择地基处理方法和基础形式是降低工程造价的重要途径。SDDC（孔内深层强夯）技术是通过特种重锤冲击成孔、机械引孔或冲孔与引孔相配合施工至预定深度，形成桩体填料的通道，然后采用特种重锤自下而上分层填料强夯或边填料边强夯，形成高承载力的密实桩体和强力挤密的桩间土共同组成具有较高承载力的复合地基。能有效保证地基处理效果，达到密实度的严格要求，以消除黄土湿陷性，提高地基承载力，满足建(构)筑物对地基的要求，保证其正常使用。2.工法特点2.1可处理湿陷性黄土、膨胀土、杂填土等各类疑难地基。2.2可利用的资源很丰富。可直接利用废弃的建筑混凝土、废砖块，也可采用破碎后的道路混凝土路面板。2.3适用能力强，施工的质量好，对地基承载力的提高大。该方法可以消除地下水的影响，不论是否处于地下水位以下都可以采用该法处理。2.4该法兼有复合地基的特性和桩基的特性。2.5该法的高动能、超压强和强挤密效果可明显地消除地基土的湿陷，土壤的液化性。2.6地基加固的深度大，呈串珠状，而且上下均匀，持力层范围内的地基土层都得到加固，深层的软弱下卧层也可加固，可显著地改善土性。2.7地基压缩模量高，沉降变形小，处理后的复合地基整体刚度均匀。桩与桩间土的共同作用效果佳。桩孔中的材料在受到强力冲击挤压下，桩间土明显往侧向挤压密实，从而使处理后的复合地基上下均匀，横向抱紧成团，密实度高。3.适用范围适用于处理素填土、杂填土、砂土、粉土、粘性土、湿陷性黄土、淤泥质土及古井、古墓、采空区、防空洞、水下等疑难地基的施工。4.工艺原理施工是先成孔，再向孔内填料，以高动能、超压强特异重锤在孔内深层领域进行冲砸挤压，使填料在强力的推动下向孔周和底部挤压。其强夯重锤作业是在孔内自下而上完成。使用SDDC技术处理后的地基，可达到遇水不湿陷、地震不液化、压缩变形小、承载力高、刚度均匀。它能大量消耗建筑及工业垃圾，利用各种无机固体废料进行地基加固处理，减少环境污染，变废为宝。该项技术在地基处理工程中应用，消除了深厚黄土地基的湿陷性，大幅度提高了地基承载力，降低地基压缩性，地基处理效果显著。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程及操作要点对准桩位中心点桩位放线机械就位场地平整对准桩位中心点桩位放线机械就位场地平整装载机就位旋挖成孔孔深、孔径测量装载机就位旋挖成孔孔深、孔径测量按工艺击数、落距夯击每次填料虚土厚度2-3m,按工艺击数、落距夯击每次填料虚土厚度2-3m,填料量1.0-2.0m³循环施工至桩顶夯实填料1.0-2.0m³循环施工至桩顶夯实填料1.0-2.0m³5.1.1施工准备1.完善方案报设计、监理审批。2.安装现场水、电、路。3.机械设备进场组装，调试。4.轴线测放：根据规划方提供的控制点及设计方提供的施工图，测放十字控制轴线及桩位、地面高程，测量结果报监理审验复查。5.1.2场地平整场地整体强夯后，土方回填碾压精平至设计标高。图5.1.2-1--强夯图5.1.2-2--土方回填图5.1.2-3--土方碾压图5.1.2-4--土方精平5.1.3桩位放线确定平面位置后，建立平面位置的控制网，以备下一步施工使用。桩中心距为3000m，先在施工区边线上分出每排桩的控制线。拉线，用50m钢尺定出每个桩的位置，并插竹筷做标示，对每个桩都建立编号。定位完成后，复核所放桩位位置、数量是否与施工桩位图一致，核对无误后，报监理工程师验收。图5.1.3-1--桩位放线图5.1.3-2--桩点布置图5.1.4桩位成孔1.SDDC桩桩孔梅花形布置，桩孔中心距为3000mm，桩孔直径800mm。2.桩身采用旋挖钻引孔，施工时应隔行、隔列、间隔跳打的方法成孔，以避免相邻桩孔成桩时被挤塌孔。3.机械引孔时严格按照机械操作规程操作，必须保持机身垂直稳定。桩孔的垂直度允许偏差符合规范要求；成孔中心偏差符合规范要求。4.成孔应满足设计要求，根据土质情况也可以在孔底预留一定厚度的原土层，旋挖至地基处理设计深度。5.成孔经监理工程师验收合格后，立即做好防护工作：土方堆放远离孔口，机械设备运行时，尽量避免碾压孔口，成桩空夯前，再一次进行孔深检查，如有杂物掉入，运用成孔机械返工至设计深度。6.旋挖钻机挖出的原地土如不适合孔内回填夯实，则将该原地土作为弃土运走，换填符合要求的土。7.阴雨天应用彩条布覆盖孔口，并在孔口周围用土筑高度为100-150mm的挡水堤，以防止地面水流入孔内。图5.1.4-1--桩机就位图5.1.4-2--旋挖成孔图5.1.4-3孔深、孔径测量5.1.5强夯桩体成桩：1.强夯前应检查成孔直径、孔深、垂直度、孔内的虚土和积水情况等并对孔底强夯至设计标高。检查有无空洞等异常情况，对不符合成孔质量标准的应进行补强加固处理。2.SDDC桩顶标高以上的预留覆土层厚度大于0.5m，确保桩顶部分的成桩质量。3.填料前必须先进行孔底强夯，对桩孔进行底夯，夯击采用5.0t橄榄形锤提升5-7m以上，底夯3-5次。确保桩端无虚土，经检验后无异常方可填料进行强夯，用钢尺测量空夯后的桩长并做好相应记录。4.夯实料回填前对回填土料进行含水率检测，接近最优含水率的夯填料，采用装载机进行铲土回填，回填土每次控制在1-2m³左右。5.回填土料选用素土。6.强夯机夯锤自动控制系统设置提锤高度，设置至吊高5-7m，夯击采用强夯机配吊5.0t橄榄形铁锤，连续夯击6次。7.采用每次填料一车夯击一遍的循环方式。每填一层料（填料厚度2-3m,填料量1.0m³-2m³）的强夯击数及夯锤落距初步定为：6～8击，5-7m。8.每次填料容积要准确，填料应由专人负责，做好每根桩的施工验收工作。9.夯填施工时，机手应将夯锤尖对准桩孔中心，保证夯锤中心与桩孔中心对中，防止锤击能量损失。机身要平稳，辅助支腿要牢靠、稳定，提锤高度要足，击数要够，稳、准、狠地冲、砸、挤、压加固地基。10.严格按照《孔内深层强夯法技术规程》进行施工，做到“逐桩施工、逐桩验收”。确保桩体的均匀性及密实效果使处理后的地基满足设计要求。图5.1.4-1--土方回填图5.1.4-2--夯击5.1.6自检及评定1.遵照“逐桩施工、逐桩验收”制度，检查每个成孔间距、垂直度、孔深、夯后深度、填料方量、桩径尺寸、成桩质量等是否符合工艺标准及设计要求。2.每日抽查引孔深度、夯击击数、落距，做好当日分项工程质量评定记录。3.每天核对成孔、成桩记录，检查有无漏桩并做好隐蔽验收。4.填料检查、含水率测试应在施工期间每日进行，应由专人负责，必要时必须有监理工程师在场监督，试验数据真实、可靠，切实起到指导施工的作用。每日测试结果由资料员整理并上报监理审批，作为自检资料备案。5.桩间土及桩身干密度测试，抽样检验数量不小于桩孔总数的2%，并记录试验数据，作为自检资料。5.1.7质量验收1.质量检验内容：桩位、桩径、桩长及桩身夯实效果。2.素土桩、桩间土检测龄期宜为14d。3.施工结束后，由具有国家资质的检测单位，根据设计要求、工艺标准，按规程及国家现行标准，对桩、桩间土和复合地基进行检测并做出综合检测评定。6.材料和设备对工程中使用的各种设备，进场前进行全面的检修，以保证在施工中正常运转，并配备足够易损件。6.1机具配置（见表6.1-1）表6.1-1机具配置设备名称数量用途施工机具SDDC孔内深层强夯机2台成桩旋挖钻机2台引孔装载机2台拌料、运料、场地平整附属机具1套施工设备附件及配件维修机具2套维修设备测量仪器经纬仪1台控制点和桩位测量放线水准仪1台现场标高控制钢卷尺1个量孔深孔径6.2防护准备：安全帽、防护服、乳胶手套、风镜、工作靴、雨靴、雨衣、对讲机等。6.3回填土：素土。7.质量控制7.1桩位测放技术质量控制桩位测放完成后，报监理单位复核，复核无误后，用长500mm、Φl8钢钎打成深300mm的钎孔，插入Φ6的钢筋，并用白灰灌实。工作完成后，由测量工程师及时提交测量放线、点说明，并报监理单位签字认可。7.2成孔质量控制7.2.1机架整平，铲头中心对准桩孔放线中心点，然后旋转取土。成孔后随即测孔深、垂直度和孔径，使误差在设计范围允许内。7.2.2旋挖钻机在成孔开口时确保机身要平稳，保持稳定状态下放成孔，避免孔口过大或出现孔内倒铲现象。7.2.3成孔出土应按照管理人员要求集中堆放，不得随意倒土，避免装载机收土使孔内落土导致深度不足。7.2.4成孔机具定期检查，如成孔偏差大，要及时进行修理，以保证孔径和垂直度满足规范要求。7.2.5成孔施工采用连续工作制，无故不得停机，确保开孔段桩孔的垂直度，如遇到异常情况应立即停机，分析查明原因待处理后方可继续成孔，施工过程中做好施工原始记录表。7.3夯实质量控制7.3.1随时检查回填土料的含水率。7.3.2随时抽查回填土料每次填料量、夯击次数。7.4工程技术、资料的质量控制设专人负责技术、资料的填写、收集及整理，必须符合规范及监理的要求，并与施工进度及质量检验同步。7.5质量要求7.5.1孔深、垂直度和孔径（见表7.5.1-1）表7.5.1-1孔深、垂直度和孔径允许偏差项目孔位偏移垂直度孔深允许偏差≤5cm≤1.5%H+500mm7.5.2SDDC桩工程质量检验标准（见表7.5.2-1）表7.5.2-1SDDC桩工程质量检验标准项目序号检查项目允许偏差检验方法单位数值主控项目1桩体土干密度g/cm3不小于设计现场取样2桩间土平均干密度g/cm3不小于设计现场取样3桩长mm+500测孔深-04桩径mm0尺量-20一般项目1土料有机质含量%≤8试验室焙烧法2桩位偏差≤0.4D尺量3垂直度%≤1用经纬仪测桩管8.安全措施8.1机械设备操作人员必须经过专门训练熟悉机械造作性能，经专业部门考核取得操作证后上机操作。8.2机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后操作。8.3机械设备发生故障后及时检修，绝不带病运行，不违章操作，杜绝机械事故。8.4所有现场人员必须佩戴安全帽，特种作业人员必须佩戴专门的防护用具。8.5施工现场所有设备，设施、安全装置，工具配件以及个人劳保用品必须经常检查，确保完好和使用安全。9.环保措施9.1易于引起粉尘的细料或松散料运输时用帆布，盖套等遮盖物覆盖。9.2施工废水，生活污水不直接排入农田、耕地。不排入饮用水源。9.3使用工程机械时，安尽量减少噪音废气等的污染；施工现场的噪声应符合《建筑施工场界噪声限值》的规定。9.4驶出施工现场的车辆应进行清理，避免携带泥土。9.5施工现场场地平整，道路坚实畅通，桩孔施工完后及时清除积土和多余泥土。9.6操作地点和周围必须清洁整齐，做到“活完脚下清，工完场地清”，丢洒在路上、孔位处的土及时清理。9.7施工现场不准乱堆垃圾及废弃物，应在适当地点设置临时堆放点，并定期外运。9.8现场使用施工机具，要按平面固定位置停放，遵守机械安全技术规程，经常保持机身周围环境的清洁，安全装置可靠。9.9所有机械必须根据机械性能，按照定期检修、保养，并记录备案。10.效益分析10.1经济效益方面：SDDC法施工工艺简单，采用机械