孔内深层强夯（DDC）灰土桩基施工工法申报材料

　 目

　录

　一、省级工法申报表

　二、工法 文本

　三、 企业级 工法批准文件

　四、工程应用证明

　五、经济效益证明

　六、专业技术情报部门提供的科技查新报告

　七、关键技术专利证书和科技成果获奖证明

　八、反映实际施工中工法操作要点的照片

　 一、省级工法申报表

　 附件

　福建省建设工程 省级工法申报表

　（2011 年度）

　 工法名称: : 孔内深层强夯（ DDC ）

　灰土桩基施工工法

　申报单位: : 中建七局第三建筑有限公司

　推荐单位: :

　福州市建设 局

　申报时间: :

　1 2011 年 年 8 8 月 月 0 30 日

　 福建省住房和城乡建设厅科技处制

　 填写说明

　 1、“申报单位”栏：应为工法的主要完成单位。

　2、“主要完成单位”栏：完成单位不得超过 2 个，完成单位之间不允许有上下级或控股关系；且填写内容应与“主要完成单位意见”栏中的签章一致。

　3、“通讯地址”及“联系人”：指完成单位的地址和联系人。

　4、“主要完成人”栏：最多填写 5 人。

　5、“主要完成单位”、“主要完成人”必须在企业级工法批准文件公布之列。

　6、“工法应用工程情况”栏：最少填写 3 项工程；如填写工程少于 3 项，应在申报表“工法成熟、可靠性说明”栏内说明，并提供由推荐单位组织专家审定并出具的“工法成熟、可靠性”论证说明书。

　7、“工法关键技术名称”栏：未组织审定的工法，组织审定单位和时间可不填写。

　8、工法关键技术涉及有关专利的，应在“关键技术及保密点”栏注明专利号。

　9、“工法形成企业技术标准情况”栏：工法已形成企业技术标准时填写，内容包含企业技术标准名称、编号、发布时间等。

　10、“升级版工法”指该工法已批准为省级工法，有效期超过 6 年，但其关键技术有所创新，仍具有先进性和较高推广应用价值的工法。

　11、表中内容填写不下的，可另加附页。

　工法名称 孔内深层强夯（DDC）灰土桩基施工工法 主 要 完 成 单 位 1、中建七局第三建筑有限公司 通讯地址 福州市北环中路 148 号 邮编 350013 2、 通讯地址

　邮编

　联系人 王耀 电 话 办公：0591-87739431 手机：13600885328 传真：

　主 要 完 成 人 姓 名 工作单位 职务/职称 电话 涂闽杰 中建七局第三建筑有限公司 科员/助工 18759858795 张浩杰 中建七局第三建筑有限公司 项目经理/工程师 13720877793 李清火 中建七局第三建筑有限公司 分 公司总工/工程师 13950126242 王

　耀 中建七局第三建筑有限公司 副总工/高工 13600885328 张燕云 中建七局第三建筑有限公司 科员/助工 18950399049 工 法 应 用 工 程 情 况 工程名称 1、蒲城县医院综合住院楼 开竣工时间 2009.8～2011.5 工程所在地区 陕西省蒲城 工程名称 2、陕西临潼天荣骊景苑 开竣工时间

　2010.3～2011.6 工程所在地区

　陕西省临潼 工程名称 3、西安湖景佳苑 开竣工时间

　2009.12～2011.7 工程所在地区

　西安市

　 工法关键技术名称、组织审定单位和时间 工法关键技术：根据“动力固结”的机理与现代科学技术为一体的地基处理技术，先成孔，再向孔内填按比例拌和的灰土，以高动能、超压强特异重锤在孔内深层领域进行冲砸挤压，使填料灰土在强力的推动下向孔周和底部挤压。

　工法关键技术获 科技成果奖励的情况 1、获得中施协 2010 年度国家级 QC 成果； 2、《DDC 技术在湿陷性黄土基中的应用》论文获2010 年度中建七局优秀论文、参加福建省土木协会 2010 年年会交流，并发表在《福建建筑》上；

　工法形成 企业技术标准情况 已形成企业技术标准 标准名称：《孔内深层强夯（DDC）灰土桩基施工工法》 标准编号：Q/ZQS554183-2011 发布时间：2011 年 3 月 升级版工法原工法编号、名称、完成单位及批准文号

　 工法内容简述：

　孔内深层强夯法（down-hole dynamic compaction，简称 DDC）,是一种新型深层地基处理方法。该法先成孔至预定深度，然后自下而上分层填料强夯，形成高承载力的密实桩体和强力挤密的桩间土，从而形成DDC 桩复合地基。

　该工法通过对工艺流程、操作要点等各项施工工作的详细描述，制定相应的安全、环保措施，严格控制施工质量，通过采取控制石灰杂质、灰土含水率、分层填料量以及增加夯垂重量等措施，确保了 DDC 桩基施工质量。

　关键技术及保密点（有专利权的，请注明专利号）：

　孔内深层强夯法作为一项新技术，该法施工中先成孔至预定深度，然后自下而上分层填料强夯，形成高承载力的密实桩体和强力挤密的桩间土，从而形成 DDC 桩复合地基。

　 技术水平和技术难度（包括与省、国内外同类技术水平比较）：

　传统的处理软土地基的方法主要采用粉喷桩、管桩等，这些由于使用水泥、石灰、钢材等材料，需要特殊的搅拌钻机，施工先对复杂，造价高。运用该法处理后的灰土桩地基，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，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，与传统的桩基处理方式相比，该法简化了施工过程，且施工效率高，施工效果好，缩短了工期，节约成本，与国内同类技术水平相比，总体技术水平处于领先位置。

　 工法成熟、可靠性说明（当工法应用少于 3 项工程时填写）：

　工程应用情况及推广应用前景：

　该工艺在我司施工的蒲城县医院综合住院楼、陕西临潼天荣骊景苑、西安湖景佳苑等多个项目应用，该法施工具有能显著提高地基承载力、采用建筑垃圾灰土处理地基，减少污染，保护环境等优点，近年来已在我国各地区得到较好的推广应用。

　经济效益或社会效益（包括节能和环保效益）：

　传统的处理软土地基的方法主要采用粉喷桩、管桩等，这些由于使用水泥、石灰、钢材等材料，需要特殊的搅拌钻机，所以造价高，施工工艺复杂；而孔内深层强夯(DDC)灰土桩基可用大量废料和垃圾作为填料，可节约钢材、水泥，减少开挖地基和地基处理所用材料的往返运输，降低了工程造价，大大节约了工程费用。

　由于孔内深层强夯(DDC)灰土桩基施工时是由深及浅在孔内填夯，因此减少了振动及噪声对周围环境的影响，施工公害也较小，并且该方法可大量消耗废料和垃圾，变废为宝，不仅不造成污染，而且还起到保护环境的作用。

　 二、工法 文本

　 孔内深层强夯 (DDC) 灰土桩基施工工法

　完成单位：中建七局第三建筑有限公司 主要完成人：涂闽杰

　张浩杰

　李清火

　王耀

　张燕云 1 1

　前

　言

　工程实践中，很多工程建造于软弱地基上，施工要求地基处理后能达到承载力高、刚度均匀、变形小、费用低、节约材料、污染公害小等要求，孔内深层强夯法作为一项新技术，该法施工具有能显著提高地基承载力、经济环保等优点，近年来已在我国各地区得到较好的应用。

　孔内深层强夯法（down-hole dynamic compaction，简称 DDC）,是一种新型深层地基处理方法。该法先成孔至预定深度，然后自下而上分层填料强夯，形成高承载力的密实桩体和强力挤密的桩间土，从而形成 DDC 桩复合地基。

　陕西省蒲城县医院综合住院楼采用孔内深层强夯法处理桩基，我司为加强该桩基施工质量控制，开展质量管理活动，QC 小组被评为“全国工程建设优秀质量管理小组”称号，并在灰土桩基施工过程中形成本工法。

　2 2

　特

　点

　2.0.1

　适用范围广。可广泛的处理“杂填”、“湿陷”、“液化”、“软弱”、“膨胀”等各类软弱地基。

　2. 0.2 2

　用料标准低。使用的灰土填料可就地取材，无需严格加工。

　2. 0.3 3

　地基承载力和变形模量高，地基变形小。该技术具有超压强、强挤密的效果，地基处理承载力提高的效果显著，且地基变形小。

　2. 0.4 4

　经济环保。采用建筑垃圾灰土处理地基，减少污染，保护环境。

　3 3

　适用范围

　3. 0.1 1

　本工法适用于加固地下水位以上、天然含水量12%～25%、厚度5～15m的新填土、杂填土、湿陷性黄土以及具有酸、碱、盐腐蚀的地基，具有硬夹层的不均匀地基以及地下人防工事等各种复杂建筑场地的处理。

　4 4

　工艺原理

　孔内深层强夯灰土桩施工，是在强夯技术基础上发展的地基加固技术，是根据“动力固结”的机理与现代科学技术为一体的地基处理技术。它的施工是先成孔，再向孔内填按比例

　 拌和的灰土，以高动能、超压强特异重锤在孔内深层领域进行冲砸挤压，使填料灰土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。夯击能量可达20000KN﹒m/m2。DDC 技术处理后的灰土桩地基，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，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。

　5 5

　施工工艺流程及操作要点

　1 5.1 施工工艺流程

　孔内深层强夯灰土桩施工工艺流程如图 5.1 所示。

　 桩孔定位 机械成孔 检查孔径、深度等参数是否符合要求 灰土拌合 土料、石灰过筛、计量等是否符合要求 桩孔夯填 夯实质量是够否符合要求 检查、复核桩位图 下道工序 图 5.1

　施工工艺流程图 否 否 否

　 2 5.2 操作要点

　5.2.1

　桩孔定位 桩轴线控制桩及水准点桩设置并编号，且进行复核；桩孔位置放线并钉标桩定位或撒石灰。

　5. 2.2

　机械成孔 成孔机械应保持垂直稳定，场地承载力不应低于 120kpa,垂直度偏差不应大于孔深的2.5%，成孔中心偏差不应超过桩径的 1/4。

　成孔机械主要采用机械洛阳铲成孔，施工时一般应采用隔行隔列、间隔跳打的方法四遍成孔、成桩（见图 5.2.2），以避免后打孔施工时对已打孔的影响。桩间距应根据设计要求确定，常用的孔径、中心距按表 5.2.2 确定。

　3421 图 5.2.2 成孔、成桩顺序 1－第一遍打孔、桩；2－第一遍打孔、桩；3－第一遍打孔、桩；4－第一遍打孔、桩 表 表 5..2.2

　常用孔径、中心距

　成孔方法 成孔直径（mm）

　中心距 夯后桩径（mm）

　机械成孔 400～1500 2.0～3.0d 550～2000

　 注：d——成孔直径

　根据土质情况可在孔底预留一定厚度的原土层，以重锤夯冲至地基处理设计深度，强夯桩底影响深度应为 1～2m。根据设计要求，可在孔底做一人工持力层或扩大头。

　5.2.3

　灰土拌和

　按照 2：8 或 3：7 灰土比例进行拌和，石灰粒径 d≤10～20mm,土粒径 d≤（1/10～1/8）成孔直径，灰土的有机物含量不应超过 10%. 填料最优含水量应通过试验确定，也可按当地经验确定。可根据公式 5.2.3 控制素土的最优含水。

　 W=w1÷s

　 （5.2.3）

　式中

　W—素土含水率（%）；

　w1—灰土要求含水率（%）；

　s—灰土中素土所占比例（一般为 0.8 或 0.7）。

　采取提前对素土料的含水率检测措施，可对灰土的含水率进行主动控制，若素土的含水率偏大时，可提前进行晾晒，不影响工期和灰土的质量。若素土的含水率偏小，在灰土拌合机上安装简易洒水龙头在灰土拌和机的出料口安装简易的洒水装置，可开启洒水龙头，将水均匀的喷洒在灰土中，以保证灰土含水量的均匀。

　5.2.4

　桩孔夯填 夯实机平稳就位、对中，夯锤应能自由落入孔底，落距≥3.5m。填料前先对孔底进行 1～2 击预夯，夯击次数以孔底发出清脆响声为止。填料、夯击交替进行，边填边夯，均匀下料，均匀夯击至基坑底面。填料时应按试验确定的填料量进行，每次填料后，必须夯够规定的锤击数后方能进行下次填料。

　夯填施工顺序应先外排后里排，同排内应间隔 1～2 孔进行；对大型工程可采取分段施工，以免因振动挤压造成相邻孔缩孔成坍孔。应分层回填夯实，每次回填厚度为 250-400mm。回填量可根据公式 5.2.4 确定。

　Q=H×S

　(5.2.4) 式中

　Q—分层填料量（m3）；

　H—填料堆积厚度（m）；

　 S—桩孔面积（m2）。

　电动卷场机或提升式夯实机，夯实时每层夯实不少于 10 锤。施打时，逐层以量斗向孔内下料，逐层夯实，当采用偏心轮夹杆式连续夯实机，则将灰土用铁锹随夯击不断下料，每下二锹夯二击，均匀地向桩孔下料、夯实。桩顶应高出设计标高不小于 0.5cm，挖土时将高出部分铲除。

　若孔底出现饱和软弱土层时，可采取加大成孔间距，以防由于振动而造成已打好的桩孔内挤塞；当孔底有地下水流入，可采用井点降水后再回填填料或向桩孔内填入一定数量的干砖渣和石灰，经夯实后再分层填入填料。

　5.3 劳动力组织

　劳动力组织见表 5.3

　 表 表 5.3

　劳动力组织情况表（单位：工日0 /100 根 ）

　序号 工序名称 技工人数 普工人数 1 桩孔定位 2 2 2 机械成孔 10 10 3 灰土拌合 20 30 4 桩孔夯填 20 25 6

　材料与设备

　6.1

　材

　料

　6.1.1

　土料 可采用就地挖出的粘性土及塑性指数大于 4 的粉土，不得含有有机杂质或用耕植土；土料应过筛，其颗粒不应大于 15mm。

　6.1.2

　石灰 应用Ⅲ级以上新鲜的块灰，使用前 1-2d 消解并过筛，其颗粒不应大于 5mm，不得夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质，也不得含有过多的水分。

　6.2

　设

　备

　主要机具设备详见表 6.2 主要机具设备表。

　表 表 6.2

　主要机具设备表

　序号 名称 型号 性能 能耗 数量 用途 1 机械洛阳铲 80 型 打桩深度：1-20 米 7.5kw 2 成孔 2 提升式夯机 QH400 允许夯锤重量 20t 160kW 2 夯实 3 小型装载机 YY-20F 额定斗容量 0.8m3 47 kW 2 运料 7

　质量控制

　1 7.1 工程质量控制标准

　DDC 灰土桩质量标准执行中国工程建设标准 CECS197：2006《孔内深层强夯法技术规程》 7.1.1

　主控项目 灰土挤密桩的桩数、排列尺寸、孔径、深度、填料质量及配合比，必须符合设计要求或施工规范的规定。

　7.1.2

　一般项目

　1 1

　施工前应对土及灰土的质量、桩孔放样位置等做检查。一般来说，现场用灰土拌合机拌和 3：7 灰土有利于控制配合比。

　 2 2

　施工中应对桩孔直径、桩孔深度、夯击次数、填料的含水量等做检查。夯填桩时施工时一般控制分层填料量、柱锤夯击次数、柱锤落距这三个施工参数。通过对填料的反复锤击使桩径扩大到设计要求以保证桩间土的挤密系数符合设计要求。三个施工参数之间存在互补关系。施工中可采用计量法进行控制，即分层填料量严格按照试桩确定的填料量进行计量控制，施工中应采用固定的器具填料，保证分层填料量小于试桩确定的分层填料量。为保证施工质量，除对分层填料进行计量外还应对每根桩的总填料量进行计量，总填料量可按公式7.1.2 进行计算：

　Vx≥Vk×ρd/ρs

　（7.1.2）

　式中

　Vx---满足设计要求下孔内应填灰土量（虚方量）

　 Vk---设计要求成桩后的桩体积

　ρs—孔内填料在拌和后松散状态下且含水率在规范允

　许偏差范围内的干密度（现场测定）

　 ρd—灰土达到设计要求应控制的干密度

　由式λc=ρd /ρdmax

　可求出ρd 值

　 式中 λc—设计压实系数

　 ρdmax—轻型标准击实试验测得灰土的最大干密度 当同一范围内多根桩的总填料量小于计算量时，应停止施工，查明原因，必要时会同勘察设计单位处理。待原因分析及问题解决后方可继续施工。

　3 3

　施工结束后，应检查成桩的质量及地基承载力。

　4 4

　DDC 灰土桩地基质量检验标准应符合表 7.1.2 的规定。

　 表 表 7.1.2

　质量检验标准

　项目 序号 检查项目 允许偏差或允许值 检查方法 单位 数值 主控 项目 1 桩长 mm ±500 测桩管长度或垂球测孔深 2 地基承载力 设计要求 按规范方法 3 桩体及桩间土干密度 设计要求 现场取样检查 4 桩径 mm -20 用钢尺量 一般 项目 1 土料有机质含量 ％ <5 试验室焙烧法 2 石灰粒径 mm <5 筛分法 3 桩位偏差 满堂布桩≤0.4d 条基布桩≤0.25d 用钢尺量 4 垂直度 ％ <1.5 用经纬仪测桩管

　 5 桩径 mm -20 用钢尺量 注：桩径允许偏差是指个别断面。

　7.1.3

　特殊工艺关键控制点控制，见表 7.1.3 表 表 7.1.3

　特殊工艺关键控制点控制

　序号 关键控制点 控

　制

　措

　施 1 施工顺序 分段施工 2 灰土拌制 土料、石灰过筛、计量，拌制均匀 3 桩孔夯填 石灰桩应打一孔填一孔，若土质较差，夯填速度较慢，宜采用间隔打法，以免因振动、挤压，造成相邻桩孔出现颈缩或坍孔 4 管理 施工中应加强管理，进行认真的技术交底和检查；桩孔要防止漏钻或漏填；灰土要计量拌匀；干湿要适度，厚度和落锤高度、锤击数要按规定，以免桩出现漏填灰、夹层、松散等情况，造成严重质量事故 8

　安全措施

　8 8. . 0.1 1

　工人进入工地后应进行三级安全教育和职业健康安全教育。各工种结合培训进行安全操作规程教育后方能上岗，桩机机长等特殊工种必须持证上岗，新工人应进行上岗教育。

　8 8. . 0.2 2

　桩机等机械及设备组装和使用前应根据《建筑机械使用安全技术规程》检查各部件工作是否正常,确认运转合格后方能投入使用。

　8 8. .

　0.3 3

　施工现场的临时用电必须按照施工方案布置完成并根据《施工现场临时用电安装技术规范》（JGJ46-2005）检查合格后才可以投入使用。

　8. 0.4

　振动或锤击沉桩机安放平稳，经常检查设备情况。

　9

　环保措施

　9.0.1

　成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度。

　9.0.2

　将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。

　9.0.3

　优先选用先进的环保机械。采取措施降低施工噪音到允许值以下，同时尽可能避免夜间施工。

　9.0.4

　对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘

　 土飞扬，污染周围环境。

　10

　效益分析

　10.0.1

　社会效益 由于孔内深层强夯(DDC)灰土桩基施工时是由深及浅在孔内填夯，因此减少了振动及噪声对周围环境的影响，施工公害也较小，并且该方法可大量消耗废料和垃圾，变废为宝，不仅不造成污染，而且还起到保护环境的作用。

　10.0.2

　经济效益 传统的处理软土地基的方法主要采用粉喷桩、管桩等，这些由于使用水泥、石灰、钢材等材料，需要特殊的搅拌钻机，所以造价高，施工工艺复杂；而孔内深层强夯(DDC)灰土桩基可用大量废料和垃圾作为填料，可节约钢材、水泥，减少开挖地基和地基处理所用材料的往返运输，降低了工程造价，大大节约了工程费用。

　11

　应用实例

　本工法成功地应用于陕西省蒲城县医院综合住院楼、陕西临潼天荣骊景苑、西安湖景佳苑等工程，工程质量满足规范和合同要求。现以陕西省蒲城县医院综合住院楼工程为实例。

　11.0.1

　工程概况 蒲城县医院综合住院楼位于陕西省蒲城县延安街西段，总建筑面积 2.5 万 m2 ，地上 16层，地下1层，总建筑高度63 米。主体采用现浇框架剪力墙结构，筏板基础，基础埋深-7.00m。场地为Ⅳ类自重湿陷性黄土，厚度达 30m，采用 DDC 法灰土桩复合地基，桩距 900mm，成孔直径 400mm，夯后桩径 550mm，总计 4345 根。

　11.0.2

　施工情况 该工程桩基在施工过程中按照本工法施工，按照各工艺流程、操作要点做好各项施工工作，制定相应的安全、环保措施，严格控制施工质量，通过采取控制石灰杂质、灰土含水率、分层填料量以及增加夯垂重量等措施，有效地确保了 DDC 桩基施工质量，施工过程中我们对桩基进行抽样检测，共检测 28 跟桩，280 个取样点，经检测夯后桩径均达到 580mm，桩体的平均压实系数为：0.98，满足工程要求。

　11.0.3

　工程评价 在 DDC 灰土挤密桩施工完成后，进行静载荷试验，试验结果显示复合地基承载力特征值不小于 250kpa，符合设计要求；同时进行湿陷性地基处理效果检测，检测结果显示桩间土湿陷性系数值均小于 0.015， DDC 灰土桩复合地基满足设计要求。综合以上两种检测结

　 果，DDC 灰土桩复合地基满足设计要求。DDC 灰土桩工程优良的施工质量为确保整个工程的创优奠定了坚实的基础，为实现甲、乙双方合同目标提供了有力的保证。目前，该工程已顺利通过各方竣工验收，投入使用。

　三、 企业级 工法批准文件

　 四、工程应用证明

　 五、经济效益证明

　 六、专业技术情报部门提供的科技查新报告

　七 、关键技术专利证书和科技成果获奖证明

　 八 、反映实际施工中工法操作要点的照片

　 DDC 法桩基施工全景

　图 图 1

　 专人指挥桩机移位和对中

　图 图 2

　机械洛阳铲成孔

　图 图 3

　灰土拌合

　图 图 4

　标准翻斗车填料

　图 图 5

　成桩移位

　图 图 6

　沉淀法检查石灰杂质

　图 图 7

　 含水率检测

　图 图 8

　桩体检测

　图 图 9

　 成 桩 检查

　图 图 10

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