桩基施工工艺

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1、土力学研究性学习成果土木0811班钟奇贺磊陈超郝星智一、新型桩基型式及施工工艺1、葫芦桩高层建筑的基础施工涉及地质、建材、建筑施工、施工机械、液压技术和地基捡测等多种学科，谖领域的新技术开发风险大、时间长、耗费资金多，导致基础施工技术发展缓慢。打桩和灌注桩在现有基础施工技术中应用最多，桩体的形状为直桩柱，由于桩体底部的垂直承力面积小，主要靠桩体与周围土体的摩擦力支承负载，故称摩擦桩。这种桩的单桩承载力小、建材浪费多、容易出现基础整体下沉或不均匀下沉，另外这种桩的抗拔力小、稳定性差、抵卸强地震的能力弱。高层建筑基础施工的费用占工程总体造

2、价的l0％～30％，巨大的市场和现有技术的缺陷使许多非建筑领域的专家纷纷致力于基础施工技术的开发研究，如何在直桩柱上增加一个或多个尽可能大的扩体是人们关注的焦点；近年来国内开发的夯扩桩、机械多扩桩、多分支承力盘桩和多翼桩在单桩承载力、抗拔力、稳定性和节省建材等方面均使现有基础施工技术相形见绌。然而夯扩桩仅有一个扩体，遇到硬土层扩体的直径偏小；机械多扩桩的扩体是钻制的．不能压密桩周土；多分支承力盘桩的扩体是向桩柱斜下方伸展的细长圆柱体，扩体有明显的混凝土灌注死角，由于扩体设置角度不合理，扩孔时成形机具受到土体的上推反作用力而抬升，造成扩

3、体型腔畸形；多翼桩的扩体是等腰三角形，因土体上虚下实扩孔时戒形机具也要受到土体的上推反作用力而抬升，从而影响扩体型腔的成形质量。1.1葫芦桩的构造和原理葫芦桩由桩柱和多排扩体桩节掏成．每排扩体桩节有2个呈一字形或4个呈十字形的直角桩撑。依附于桩柱的直角桩撑设计成上锐角40、下锐角50’．这样的扩体型腔投有混凝土灌注死角，混凝土灌注质量好。工程实用表明，这样的扩体型腔设计能实现扩孔时土体对戒形机具的向上推力和向下压力相等，戒形机具始终在原位平稳施工，所扩体型腔的戒形质量非常完美。葫芦桩的直角桩撑沿桩柱的4个方向对称设置，这样的结构设计使

4、桩体对任何方向的偏载都有同样良好的承受能力，还能确保扩孔时戒形机具不倾斜。直角桩撑类似于承受均匀分布载荷的伸臂粱．距离桩柱越近的纵截面承受的剪力也越大，上述直角桩撑的纵截面面积与承受剪力的大小成正比，桩体用材十分合理。葫芦桩扩体桩节的截面开度是桩柱直径的两倍，所以葫芦桩的垂直承力面积比普通圆桩柱大得多。由于葫芦桩的多排大开度扩体桩节深深嵌入周围土体，其抗拔力、稳定性和抵御强地震的能力均明显优于普通圆桩柱。1.2葫芦桩的施工方法：(1)使用螺旋钻机钻制5～12m罐地孔；(2)借助吊装机具将收拢状态的桩机插八地孔；(3)起动液压站，操纵手

5、动换向阀使渣压缸活塞杆外伸，推压扩体桩节成形器的多排挤压板挤压地孔孔壁，扩体桩节型腔成形后反向操纵手动换向闽，液压缸活塞杆内缩．牵拉多排挤压板收拢．一个扩体桩节均为2个呈一字形的直角桩撑的葫芦桩型腔便做成了；(4)如果土质塑性较好．可以原位人工将收拢状态的桩机搬转90’，重复操作步骤(3)便做成一个扩体桩节均为4个星十字形的直角桩撑的葫芦拄型腔；(5)操纵吊装机具．利用桩机自身的重量夯实孔底虚土．然后将收拢状态的桩机从地孔中取出；(6)将锕筋笼播进桩柱孔后灌注混凝土，养护28天以上。芦桩仅比普通圆桩桩多用16％的混凝土，单桩承载力却是

6、普通圆桩柱的2．5倍。由此可见在承载力相同的条件下．采用葫芦桩能够节省536％的建材。由于葫芦桩的单桩承载力大、抗拔力强、稳定性好、抵御强地震的能力高．能够同样良好地承受任何方向的偏载：还由于葫芦桩的扩体型腔成形质量好、无混凝土灌注死角、节省建材，其应用研究被列入河北省建设委员会的科研项目，1995年12月18目此项技术研究正式通过了河北省建设委员会主持召开的鉴定会，会上专家们将葫芦桩定名为扩体桩。2、复合载体夯扩桩在长期的工程实践中，当浅部土层为软弱土层，天然地基不能满足要求，而下层有一定厚度的较好持力层时，设计者自然想到了桩基础。

7、而当桩长较短时，此类桩基础基本上是端承桩，单桩承载力的大小取决于桩端截面积的大小。长期以来，人们为了提高此类桩的单桩承载力，想了很多办法，也发明了各种施工工艺和施工机具，例如，爆扩桩、夯扩桩、钻孔扩底桩以及人工挖孔扩底桩等，在提高单桩承载力方面取得了较好的效果，但这类桩仅仅是增大了桩端面积，无法加密桩端土体，反而由于在成桩过程中对桩端土的扰动和卸载作用，以及桩端浮渣的存在而降低了桩端承载力。复合载体夯扩桩正是为克服上述扩底桩的缺点，在夯扩桩基础上发展起来的新型桩基形式。2.1复合载体夯扩桩的构造复合载体夯扩桩是由干硬性混凝土和填充料等

8、经细长锤夯扩形成的复合载体和钢筋混凝土桩身组成，它具有挤密地基和扩大桩端面积的双重作用。复合载体夯扩桩的构造见图1。被加固土层指桩端至桩端以下2m深度范围内的土层，该土层由夯扩体和在夯扩过程中被挤密加固了的桩间土两部分组