挤扩支盘灌注桩在工程中的应用 .doc

1、挤扩支盘灌注桩在工程中的应用摘要：挤扩支盘桩是近年出现的一种新型号的变径桩，能充分利用桩身上下各部位硬土层，从而改变普通等直径钻孔灌注桩的受力机理，该型桩具备单方混凝土承载力高，结构稳定性、抗震性高等特点。本文对挤扩支盘桩的发展、特点及施工工艺进行了总结与分析，并通过实际工程案例应用进行了说明。 关键词：挤扩支盘桩特点工艺； 中图分类号：TU74 文献标识码：A 一、挤扩支盘灌注桩发展概况： 挤扩支盘灌注桩是指钻孔或冲孔后，向孔中放入专用挤扩设备，挤压出扩大的分岔（分支）或锥形盘状的腔体，放入钢筋笼并灌注砼后，形成由桩的扩径体（承力分岔、分肢承力盘）与筒体组成的桩，是在等截面钻孔灌注桩基础上发

2、展起来的一种新桩型，又称“多级扩盘桩” “多支盘钻孔灌注桩” 、 “挤扩多支盘 DX 灌注桩”或简称“DX”桩。浙江省目前在许多地方对此桩型进行了推广，并相应制定了挤扩支盘混凝土灌注桩技术规DB/T1012-2003 作为施工依据，使得该技术有了设计、施工依据，促进了挤扩支盘桩技术的标准化，应用效果较好。经过将近年的发展，已经成为一种相对比较成熟的技术广泛应用于各种工程中。 二、挤扩支盘灌注桩的特点和优点： 1、能充分利用桩身上下各部位的硬土层，从而改变了普通等直径钻孔灌注桩（以下简称直孔桩）的受力机理，变摩擦端承桩，这样的桩基础会使建筑结构稳定耐震，沉降变形更小。一般说来，直孔桩的破坏形式为

3、剪切刺入型，而挤扩多支盘桩则为渐进压缩型； 2、多支盘桩是一种较好的桩型，与直孔桩相比，有显著的技术经济效益。其单方混凝土承载力为相应的直孔桩的 2 倍以上； 3、成桩工艺适用范围广，即适用于泥浆护壁钻（冲）成孔工艺、干作业成孔工艺、水泥注浆护壁成孔工艺和重锤捣扩成孔工艺等； 4、适应性强，可在多种土层中成桩，不受地下水位高低限制，可根据承载力的需要，充分利用硬土层，采用增设分支和承力盘数量以提高以提高单桩承载力（竖向抗压承载力、水平承载力、抗拔承载力） 、桩身稳定性以及抗震性能；挤扩支盘桩在内陆冲积、洪积平原及沿海河口部位的海陆交替沉积三角洲平原下的硬塑粘性土、密实粉土、粉细砂层均适合作支盘

4、桩基的持；力层，如天津、上海、苏州软土下的上述地层。支、盘位置恰当，支盘桩能充分利用各持力层使单桩承载力得以充分发挥。1530 层高层层建筑最适合使用支盘桩基。大型工业厂房、水塔、烟囱、电厂冷却塔、水厂清水池、市政立交桥、复合地基、基坑支护等均可采用支盘桩基。 5、具有显著的低公害性能，与打入式预制桩相比，施工低噪音、低振动；与普通泥浆护壁直孔桩完成的等值承载力相比，成孔后排泥（土）即泥浆排放量显著减少； 6、产生显著的经济效益。挤扩支盘桩单方承载力是普通灌注桩的 2倍以上。且由于单桩承载力大，在荷载相同的情况下，可比普通灌注桩缩短桩长、减小桩径或者减少桩数，乃至减小承台尺寸，因此能节省投资、

5、缩短工期。通常可以节约基础费用约 20%，缩短工期 25%左右。 三、挤扩支盘桩的成桩工艺 1、泥浆护壁成孔工艺：当地下水位较高时，通常利用孔内地层中的粘性土原土造浆以泥浆护壁成孔，根据地质情况选择持力层设置分支及承力盘，按支盘设计深度，下入全液压挤扩支盘成型机，操作液压工作站将弓压臂（承力板）挤出、收回、反复转角、经多次挤压成盘，再由上至下或由下至上完成挤扩多个支盘的作业，然后安放钢筋笼、清孔、灌注砼成桩。 2、干作业成孔工艺：当地下水位较深时，水位以上可采用螺旋钻机进行干作业成孔后，下入挤扩支盘机，按设计支盘位尺寸进行挤扩作业、处理虚土、下钢筋笼、灌注砼成桩。该法进度快。 3、水泥注浆护壁

6、成孔工艺：干砂成桩时，孔壁易坍塌，成盘作业无法进行。这时必须采用灌注水泥浆工艺，稳住孔壁后，方能挤扩成盘。4、重锤捣扩成孔工艺：浅层软土分布区，上部荷载不大的一般多层建筑物，利用浅部可塑粘性土层为依托，通过插入孔内的外套加入建筑废料（破碎砖瓦、砼碎片、碎石、小石块等） ，在管内用重锤冲捣将废料挤入孔壁，到设计厚度后，放入支盘机，按设计盘位尺寸再挤扩成盘，下钢筋笼、灌注砼成桩，获取理想的单桩承载力。该法可以大量节约材料和投资，用于不受噪音和振动限制的场区。 各种工艺的核心，都必须把支盘成型作业中的盘腔做好。成盘作业有多项指标实施监督与检测，作业规程中已有严格规定。 四、挤扩支盘灌注桩应用实例 近

7、年来使用挤扩支盘桩的工程主要有三种类型，一是工业厂房，二是高层建筑，三是有些工程地质情况很差。如宁波地区的淤泥质软土地区，黄河河流相河漫滩和冲积层等，承载力很低，地下情况复杂，场地管网密布，狭小，使用挤扩支盘桩后效果都很好。 1、工业厂房实例 宁波市工业厂房。工程项目为合成车间、锅炉房及食堂，基础工程均采用挤扩支盘桩基础，设计挤扩支盘桩558 根，主桩径400mm，设一个底承力盘及一组十字分支。盘径 960mm，有效桩长7.0m，单桩承载力标准值 450KN，桩身砼强度等级 C20，主筋 614。由于该桩桩径小，盘径大，使底盘承载力充分发挥。工程用凝土量约640m3，折合单方砼完成承载力比较如

8、下:普通钻孔灌注桩为80.15KN/m3，支盘桩为 394.7KN/m3若采用普通钻孔灌注桩耗用混凝土3100m3,约需造价 240 万元。桩基工程采用挤扩支盘桩新技术后，取得了良好效果，节约投资约50%。由于该地区地下水位较低，采用螺旋钻成孔施工速度快，每日完成 40-50 根柱，工期提前一个月。桩的盘位调节性能好，竖向系载力、抗拔力大、稳定性好，抗震性能良好，结构工作安全度高。由于首期工程采用支盘桩效益显著，二期工程桩基 700 余根仍全部使用扩挤支盘桩。 2、高层建筑实例 江苏高层住宅小区工程。该工程面积约4.33 万 m2，楼高 96.8 米，地上 26 层，地下 2 层，共 28 层

9、，采用框剪结构，总竖向荷载 720000KN，基础形式为挤扩支盘桩（主楼部分）一层板筏，该楼土层特征为；中砂：平均厚度5.27 米，中蜜状态，上部稍湿，下部饱和。粘土：饱和、软塑、层厚7 米，工程性质较差。中砂层：饱和、中密、层厚7 米，主要由中粗砂和少量细砾粉粒组成，有地下承压水，工程性质稳定性较差。粘土层：可塑、中高压缩性，工程性质较差。粉砂：层厚4 米，稍中密，饱和、中压缩性。中粗砂互层：饱和、中密，有地下承压水，该层分布均匀，工程力学指标较好，被选为桩端持力层。该建筑场地类别为类，中软场地土类型，原设计为 800mm 钻孔灌注桩，桩长 40 米，单桩承载力标准值 3000KN，Qvc1

10、=300KNm3。为节约投资，缩短工期，减少沉降，改为桩径为 600mm,桩长 23.5m，三个承力盘，二组十字分支的挤扩支盘桩方案，总桩数为 397 根。经三根试桩静载荷试验结果，承载力标准值3000KN，Qvc2=740KN/m3，沉降量小，回弹率高达 40%，完全满足设计要求。本工程节约投资200 万工程，节约工期 50%，质量全优。 结论： 挤扩支盘灌注桩的出现，对于解决灌注桩的许多技术缺欠，提高和改进灌注桩的承载性状有着重大的影响和改进，是一项重要的新技术成果，能适应更复杂的建筑工程要求，是我国桩基工程技术的一支新秀，一种更为合理的桩型，为桩基的“武器库”中，增添一个新成员。今后必将得到更广泛的应用与发展。 参考文献： 1 欧阳永龙,张有,郑志红,王春虎,刘永祥,沙元恒. 支盘挤扩桩在桩基础中的应用及优势J. 中国煤炭地质. 2012(12) 2 张思军. 支盘灌注桩的荷载作用机理与工程应用研究D. 河海大学 2005 3 李海旺,巨玉文,赵明伟,梁仁旺. 钻孔挤扩支盘桩现场静载试验及分析J. 工业建筑. 2004(03)