夯扩桩基础施工技术在地基基础中的应用.PDFVIP

中国月期刊咨询网 夯扩桩基础施工技术在地基基础中的应用 摘要：某工程地处石灰岩、岩溶发育地区，根据对该工程基础的造价、工期及质量进行技术经济分析，决定采用夯扩 桩基础进行施工。 关键词：夯扩桩；施工技术；地基基础 1工程概况 某工程位于立交桥路段西侧，该工程建筑面积约6万平方米，由4栋19层高层建筑和9栋多层建筑、23栋叠加别墅组成 ，地面以下设一层地下室。 2工程地质条件 根据地质勘察资料显示，该工程地处石灰岩、岩溶发育地区，场地土可分为三层： （一）人工填土及耕土层； （二）冲积成因土层； （三）基岩。 据钻孔揭露，场地覆土层除人工填土外，主要为冲积成因的粉质粘土、粗砂、中砂、细砂、粘土、粉土等，局部分布 有淤泥质土，下伏基岩为二叠纪粉晶灰岩，岩面起伏较大。由于灰岩中岩溶较发育，钻孔部分揭露有溶洞，在溶洞顶 的土层中部分伴生有土洞。本工程的工程地质剖面示意图见图1。 图1工程地质剖面示意图 3基础设计与施工 3．1基础选择 根据建设场地的工程地质勘察资料，本工程基础若采用高强预应力混凝土管桩，则桩端必须支承于石灰岩上，由于基 岩面起伏较大，使桩端与岩面接触过窄，极易产生滑桩及断桩。若采用天然片筏基础，则适宜作为持力层的土层太深 ，地下室基础开挖需进行基坑支护或大面积整体开挖，且根据地下室底板面原地基土静载试验显示，该检测点的地基 承载力特征值仅为160kPa，不能满足片筏基础需要持力层地基承载力特征值不小于330kPa的要求。根据对该工程基础 的造价、工期及质量进行技术经济分析，最后决定采用夯扩桩基础。 3.2夯扩桩简介 夯扩桩是在锤击沉管灌注桩的施工技术设备和施工工艺的基础上加以改进而形成的一种桩型。由于夯扩桩端部可用机 械的方法扩大，并在夯扩的过程中挤密桩周土，所以能够较大幅度地提高桩的承载力。同时在浇筑桩身混凝土的过程 中，能够利用内夯管与柴油锤的重量对混凝土加压，使之在压力的作用下成形，所以能够避免缩颈、断桩等现象发生 。本工程高层部分夯扩桩桩端扩大头示意图及钢筋笼大样如图2及图3所示。 夯扩桩具有较高的承载力、较稳定的桩身质量、显著的技术经济效益、快捷的施工速度等优点，目前，该桩型在全国 大部分省份都有使用，在安徽地区的使用也越来越广泛，已是一种成熟的工艺。 中国月期刊咨询网 图2桩端扩大头示意图 图3钢筋笼大样 3.3夯扩桩施工工艺 夯扩桩的施工工艺是采用外管和内夯管套合施工法。具体为当沉管达到设计深度后，抽出内夯管，在外管内灌注扩大 头混凝土，然后插入内夯管，锤击内夯管，将管内的混凝土夯出管外形成扩大头后，再浇灌桩身混凝土。拔管时，借 助于安装在外管上的振动锤，使桩身混凝土在振动中成型。 3.4夯扩桩的适用条件 夯扩桩是一种以桩端夯扩头支承为主，桩侧摩阻为辅的桩。根据这一特性，要使夯扩桩的承载力得到较大幅度的提高 ，则必须使其端部夯扩头置于强度相对较高的土层中。依据目前一般的施工机械、桩架高度及拔管力，夯扩桩适用于 地表下5~28米为软弱土层或不均匀软弱土层，而下部有一层性质相对较好的桩端持力层的地质条件。夯扩桩的持力层 可以是砂砾、砂性土、粉土和可塑、硬塑粘性土，也可以在大厚度高压缩性软土地基中选择一层性质相对较好的淤泥 质粉土或软塑的粉质粘土作为桩端持力层。在地下有溶洞、溶沟、石笋等石灰岩地区建造建筑物，当采用天然基础不 能满足承载力要求时，可采用夯扩桩作为基础，选择溶洞、溶沟或石笋上面一层土质相对较好的土层作为桩端持力层 ，这样既避免了溶洞、溶沟、石笋等不良地质条件对基础施工造成的困难，又解决了地基承载力不足的问题。由于夯 扩桩具有较高的承载力，它一般可用于20层以下的民用和工业建筑基础中。 3.5夯扩桩基础的应用 根据《复合载体夯扩桩设计规程》可知，复合载体夯扩桩单桩竖向承载力特征值可用下式估算： Ra=upΣqsinli+qpn•Ae 式中，Ra—单桩竖向承载力特征值； up——桩身断面周长（m）； qsin——桩侧第6层土的侧阻力特征值； li——桩身穿越第6层土的厚度（m）； 中国月期刊咨询网 qpa——复合载体下地基土经修正后地基持力层承载力特征值； Ae——等效桩端计算面积（m2），随土性和三击贯入度变化而不同。