载体桩技术的介绍

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1、载体桩技术的介绍1载体桩工艺的介绍1.1.1载体桩的定义载体桩是由混凝土桩身和复合载体构成的桩。根据桩身施工的方法不同分为现浇载体桩和预制桩身载体桩。载体桩是一种新的专利技术，它选择下部层位稳定、土性较好的土层作为被加固土层，以桩端土体为研究对象，利用重锤冲击成孔、沉管，当沉管到设计标高时，对桩端连续进行填料、夯实操作，用三击贯入度作为控制指标（三击贯入度为锤重35kN，上提6.0m，自由落体时三次贯入的累计深度），再填以干硬性混凝土或水硬性材料进行夯实，使桩端以下深度为3～5m、直径为2～3m约10m3的土体得到最有效的加固挤密，自上而下形成了由干硬性混凝土（水硬性材料）

2、、填充料、挤密土体组成的复合载体，然后再放置钢筋笼、灌注混凝土形成载体桩，如图1。1.2载体桩剖面示意图1.3载体桩的受力机理当承受竖向荷载作用下，载体桩荷载主要由载体承受，侧摩阻只占很小的比例。从受力上分析，其受力类似一个扩展基础。桩身可以等效为一传力杆件，复合载体受力等效为扩展基础的受力。采用承台梁和载体桩的基础，其受力即可以等效为条形基础的受力；采用独立承台，载体桩的受力可以等效为柱下一独立基础的受力；采用满堂布置的载体桩，则其受力可以等效为筏板基础的受力。1.4载体桩的应力传递简图从混凝土、夯实填充料到挤密土体，压缩模量逐级降低，形成多个软弱下卧层，应力被扩散，形成

3、类似多级扩展基础的受力。1.5复合载体的载荷试验通州区武夷花园工程自地表向下依次为填土、粘质粉土和粉砂，以粉砂层作为持力层，其fk=160kPa,ES=12MPa。现场施工载体桩，用重锤代替桩身，施工完毕后立即进行载荷试验，所有试桩极限承载力都大于1500kN。施工控制参数133204.53703#123804.53702#84804.53701#三击贯入度（cm）填料砖数量（块）钻孔深度（m）孔径直径（mm）桩号1.7复合载体施工对周围土体的影响1.7.1提高周围土体的密实度根据载体施工的影响范围，可以确定施工时的最小间距，以含水量大的粘性土作为被加固土层，最小间距2.0

4、m，以砂土、粉土或卵石作为被加固土层作，施工最小间距为1.6m。1.7.2能消除载体周围一定范围内土体的湿陷性湿陷性被消除的原因：土体的被夯实，土中的孔状结构被消除，土体的抗剪强度增大。距离混凝土桩身的距离（m）01234施工前的湿陷系数0.0340.0190.0240.0290.023施工后的湿陷系数0.0020.0050.0120.0140.0151.7.3能消除载体周围一定范围内土体的液化1.8载体桩技术的优缺点优点：1.无须基坑开挖和降水，减少了工程量。2.单桩的承载力大幅度提高，并且可以通过调整施工参数（填充料、三击贯入度）来调整载体基础的承载力。不同施工控制参数

5、对应的Q-s曲线桩号桩径(mm)桩长(m)持力层填砖（块）三击（cm）1#4105.2粉砂30052#4104.0穿粘土进粉砂460123#4102.7粘土层48594%4104.0//直杆桩3.可消耗大量的建筑砖块、混凝土块等建筑垃圾。4.施工中无泥浆排出，保护了环境。5.施工成本低，节省施工造价。缺点：1.挤土桩，施工时对周围建筑或管线产生挤土效应。2.有振动，邻近有居民楼时，施工受到一定限制。1.9载体桩施工工艺1）在桩位处挖直径等于桩身直径、深度约为500mm的桩位圆柱孔，移机就位；2）提起夯锤后快速下放，使夯锤出护筒，入土一定深度；3）用副卷扬机钢丝绳对护筒加压，

6、使护筒底面与锤底齐平；4）重复2）、3）的步骤，将护筒沿垂直沉入到设计深度；5）提起夯锤，通过护筒投料孔向孔底分次投入填充料，并进行大能量夯击；6）填充料被夯实后，在不再填料的情况下连续夯击三次并测出三击贯入度，若三击贯入度不满足设计要求，重复5）和6）的步骤，直至三击贯入度满足设计要求为止；7）通过护筒投料孔再向孔底分次投入设计需要的干硬性混凝土，并进行夯击；8）放入钢筋笼；9）灌注桩身混凝土。1.10载体桩的经济优势1.部分建筑材料采用建筑垃圾；2.减少桩的长度和数量。3.减少了一些工序，提高了工效。1.11载体桩的使用范围在地面下不超过25m深度内存在设计要求的持力层

7、，理论上都可以采用该技术。持力层的要求：1.满足承载力要求；2.满足变形要求；3.具有一定的厚度。2载体桩的设计2.1.载体桩的设计控制参数：混凝土桩身的长度、复合载体等效计算面积Ae、桩身直径和混凝土强度。2.2设计步骤：确定桩长和桩间距；验算单桩承载力；桩身强度验算；沉降验算；下卧层验算；承台设计，配筋。2.3单桩竖向承载力特征值可用下式估算：Ra=fa·Ae式中：Ra——单桩竖向承载力特征值；fa——复合载体下地基土经深度修正后的地基持力层承载力特征值；Ae——复合载体等效计算面积。2.4桩身混凝土强度的验算