多節(jié)擠擴(kuò)灌注樁的設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)探討

1、多節(jié)擠擴(kuò)灌注樁的設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)探討論文導(dǎo)讀：多節(jié)擠擴(kuò)灌注樁是一種變截面樁，是在傳統(tǒng)灌注樁工藝中增加了一道擠擴(kuò)工序。從樁身形成過(guò)程上看，樁在側(cè)面型腔的完成中，不是靠切削排土完成的，而是通過(guò)液壓工作臂對(duì)于L壁的土體進(jìn)行擠壓完成的，經(jīng)擠壓后的土體、岔、盤周圍一定范圍內(nèi)，土體密實(shí)程度可得到提高(硬粘土及無(wú)粘性土尤為明顯)，承力盤周圍土體被橫向擠密加固，形成一個(gè)自內(nèi)向外的加固擠密因，改善了樁身與樁基的應(yīng)力分布，改善受力條件，達(dá)到提高單樁承載力的目的所以，從理論上講，多分支，多承力盤樁使直于L樁變成變徑的多支點(diǎn)摩擦端承樁，樁土共同作用能力增強(qiáng)，使樁具有較高的抗壓或抗技能力，其承載力提高程度是十分可觀的，同時(shí)，

2、也達(dá)到了減少沉降的目的。 關(guān)鍵詞：多節(jié)擠擴(kuò)灌注樁，單樁承載力，完整性測(cè)檢1.基本原理闡述 在建筑業(yè)中，由于工程設(shè)計(jì)越來(lái)越高的建筑物，業(yè)主則在最狹窄的情況下選擇開發(fā)場(chǎng)地，而政府部門則要求更加注意環(huán)境保護(hù)和更好地利用劣質(zhì)地基，這些綜合要求使打樁和地基改進(jìn)處理技術(shù)在世界上呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)，巖土工程界專家正迎接要求堅(jiān)實(shí)地基和狹窄場(chǎng)地的挑戰(zhàn)。 國(guó)內(nèi)巖土工程界專家和工程師們多年來(lái)也采用多種專業(yè)方法，如：人工挖孔樁、夯擴(kuò)樁、孔底壓漿法灌注樁、支盤樁等，都在一些工程中取得了較好的效果。多節(jié)擠擴(kuò)灌注灌注樁是賀德新先生總結(jié)了國(guó)內(nèi)外樁基的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)明創(chuàng)造出全智能多功能液壓擠擴(kuò)裝置，通過(guò)這種技術(shù)很好的完成了多節(jié)擠擴(kuò)

3、灌注灌注樁。 多節(jié)擠擴(kuò)灌注樁是一種變截面樁，是在傳統(tǒng)灌注樁工藝中增加了一道擠擴(kuò)工序。它是在鉆或沖孔后，向孔內(nèi)下入專用的液壓擠擴(kuò)裝置，通過(guò)地面液壓站控制該機(jī)的三個(gè)弓壓臂沿徑向的擴(kuò)張和收縮，按承載能力要求和地層土質(zhì)條件，在樁身不同部位擠壓出互為120度三叉分布于水平軸的擴(kuò)大錐形岔腔（簡(jiǎn)稱承力岔）或近似圓錐盤狀的擴(kuò)大頭腔（稱為承力盤）后，然后放入鋼筋籠，灌注混凝土，形成由樁身、承力岔、承力盤和樁根共同承載的樁型，由于充分利用了樁身上下各部位的硬土層，多節(jié)擠擴(kuò)樁的承載力大大提高明，沉降減小，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著。此項(xiàng)技術(shù)受到國(guó)內(nèi)巖土工程界專家的關(guān)注和好評(píng)，國(guó)內(nèi)大型建筑公司也紛紛要求使用合作，政府部門對(duì)該技

4、術(shù)支持與推廣，所以此項(xiàng)技術(shù)有強(qiáng)大的生命力和發(fā)展前途。它已不是一項(xiàng)單純的專利技術(shù)，它具有潛在的、巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、成熟的實(shí)用型新技術(shù)。尤其是在中國(guó)為拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)而對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目大力投入的今天，它的價(jià)值就更為突出。 2.多節(jié)擠擴(kuò)灌注樁適用條件及設(shè)計(jì)參數(shù)的選用 多節(jié)擠擴(kuò)樁的承力盤和承力岔的設(shè)置對(duì)土層有一定的要求，承力盤應(yīng)設(shè)置在可塑硬塑狀態(tài)的粘性土中，或稍密密實(shí)狀態(tài)的粉土和砂土中，底承力盤也可設(shè)置在中密密實(shí)狀態(tài)的卵礫面層、強(qiáng)風(fēng)化巖或殘積土層的上層面上。 樁徑可選用4501000mm，承力盤（岔）的公稱擠擴(kuò)直徑可擴(kuò)為10002000mm。相鄰樁的中心距對(duì)于鉆孔多節(jié)擠擴(kuò)樁須3d且1.5D（D為承力盤直徑），對(duì)于

5、沉管多節(jié)擠擴(kuò)樁應(yīng)當(dāng)穿越非飽和土同前，當(dāng)穿越飽和土則須3.5d且1.75D。承力盤（岔）的豎向最小間距對(duì)砂土不小于3D，對(duì)粉土不小于2.5D，對(duì)粘性土不少于2D，樁根長(zhǎng)度一般不小于1.5d。樁身構(gòu)造詳見圖一。 3.樁的構(gòu)造： 多節(jié)擠擴(kuò)樁的樁身強(qiáng)度的計(jì)算要求及樁身配筋構(gòu)造要求基本同于建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-94）第4.1節(jié)樁的構(gòu)造各項(xiàng)要求，只是對(duì)樁身配筋率略有調(diào)整。因其樁身直徑為4501000mm，故截面配筋率可取0.650.45%（小直徑取高值，大直徑取低值）。 4.樁基計(jì)算 多節(jié)擠擴(kuò)樁基采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，以可靠指標(biāo)度量樁基的可靠度，采用以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)

6、或進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求，樁基需進(jìn)行下列計(jì)算：（1）樁基豎向抗壓或抗拔承載力的計(jì)算和水平承載力計(jì)算；（2）對(duì)樁身及承臺(tái)承載力的計(jì)算；（3）對(duì)樁端以下存在軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算軟弱下臥層的承載力；（4）對(duì)位于坡地、岸邊的樁基應(yīng)驗(yàn)算整體穩(wěn)定性；（5）驗(yàn)算樁基的抗震承載力；（6）對(duì)于樁根部存在軟弱下臥層的一、二 級(jí)建筑樁基應(yīng)驗(yàn)算沉降；（7）對(duì)水平荷載較大或?qū)λ阶兾灰髧?yán)格的一級(jí)建筑樁基應(yīng)驗(yàn)算水平變位。 本文僅就單樁豎向抗壓承載力計(jì)算來(lái)闡明多節(jié)擠擴(kuò)樁的計(jì)算原理。樁的單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值： Quk=qsikLi+pjqpikApi+qpkAp 式中:Quk-單樁豎向極

7、限承載力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）； u-主樁樁身周長(zhǎng)（m）； qsik-樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，如無(wú)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)值時(shí)，可參照J(rèn)GJ94-2008表5.3.5-1取值(kPa)； Li-樁穿越第i層土的厚度，計(jì)算時(shí)應(yīng)減去盤根高度(m)； qpik-樁身上第i個(gè)承力盤或岔處層土的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，如無(wú)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時(shí)，可參照J(rèn)GJ94-2008表5.3.5-2鉆孔樁取值(kPa)； Api-扣除主樁樁身截面積的盤或岔的水平投影面積()； Ap-主樁樁端截面積()； qpk-樁端處土的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，如無(wú)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)時(shí)，可參照J(rèn)GJ94-2008表5.3.5-2鉆孔樁取值(kPa)； pj-承力盤或叉極限端阻力標(biāo)

8、準(zhǔn)值的修正系數(shù)，可按下表一取值。 表一 支盤極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值修正系數(shù)pj 支盤支承處土的名稱硬塑粘土可塑粘土粉土粉砂細(xì)砂中粗砂 pj0.60.80.81.00.81.00.80.90.60.70.40.5 5.與人工挖孔樁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 人工挖孔樁系指采用人工進(jìn)行挖掘成孔，配以簡(jiǎn)易的施工機(jī)具，將孔挖到設(shè)計(jì)要求的硬持力層，孔底部分根據(jù)要求還可擴(kuò)大，經(jīng)過(guò)清孔后吊置鋼筋籠，在孔內(nèi)灌注混凝土而成的大直徑樁。 人工挖孔樁特點(diǎn)是樁基承載力高，施工簡(jiǎn)易，造價(jià)較低，但其在施工中存在著以下幾個(gè)常見弊?。?（1）地下水位較高時(shí)，土層中如含有粉細(xì)砂或淤泥質(zhì)土，易形成涌砂或流砂現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)造成塌孔，威脅施工人員的安全。 （2）下挖的土層中如含承壓水，水量較大時(shí)，易造成塌孔及漫水過(guò)快，使施工人員來(lái)不及撤離。 （3）為避免塌孔須人工降低地下水位，盡可能降到設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高以下，那么一個(gè)樁位就成了一個(gè)深井降水井，大面積大深度的降水將導(dǎo)致周圍土體的地下水位下降而形