夯扩桩在建筑工程中应用研究.docVIP

夯扩桩在建筑工程中应用研究 　　摘要:首先论述夯扩桩的成桩机理、特点和适用范围,进而论述其施工工艺流程和施工操作要点。 　　关键词:夯扩桩;建筑工程;承载力;施工工艺 　　中图分类号:TU 　　文献标识码:A 　　文章编号:1672-3198(2010)21-0365-02 　　 　　1 前言 　　夯扩桩是在沉管灌注桩施工技术、施工设备、施工工艺的基础上加以改进的桩型,以单桩承载力为主,同时起到挤密和加固地基土,提高桩端地基土强度的作用。与一般灌注桩相比,夯扩桩由于夯扩成型,在桩端处形成扩大头,桩端面积增大;同时桩端地基土得到夯实挤密,而且深层地基土也得到一定的挤密效果,故单桩承载力较高。且借助了内夯管和柴油锤的重量加压成型,提高了桩身灌注质量,还可大大减少高层建筑桩身缩颈和断桩的问题。在此,本文将主要就夯扩桩施工技术进行探讨,以供参考。 　　2 夯扩桩的概述 　　2.1 夯扩桩的成桩机理 　　夯扩桩是在锤击沉管桩的机械设备与施工方法的基础上加以改进,采用夯扩的方式将桩端现浇混凝土扩大成大头形的一种桩型,通过增大桩端截面和挤密桩周土,使桩的承载力大幅提高。锤击沉管夯扩桩成孔部分采用内外双管,外桩管为通心钢管,内桩管的下端封底,两管套桩长度相等,一般无桩靴。用桩锤将其打到设计深度后拔出内管,往外管内灌入一定高度的扩底混凝土,重新插入内管并将外管向上拔一定高度,锤击力经内外桩管直接传给混凝土,通过桩管的挤撑作用,将管底的混凝土夯出管外,迫使扩底混凝土向下部和四周基土挤压,能够避免缩颈、断桩等现象的发生,且大大降低施工成本,保证桩身质量。经静力触探表明,桩侧比贯入阻力提高5%-10%,扩大头比贯入阻力提高25%-35%。 　　2.2 夯扩桩的特点 　　夯扩桩实质上是一种侧壁阻力与端承力共同承载的摩擦支承桩,通过增大桩端面积和挤密地基土使单桩承载力有了很大的提高。夯扩桩有如下突出优点: 　　(1)由于夯扩桩是属于以夯扩头支承为主,桩侧摩阻力为辅的摩擦性端承桩,故桩底部的扩大,周围土层的挤密,都使其承载力得到了极大提高;且由于承载力的大幅度提高,故在相同荷载下桩的总数和桩承台体积都将大量减小,其基础工程造价大幅度降低。 　??(2)地基土挤密程度高,桩端面积大,承载力高,通过一次或二次夯扩,使桩端下被夯实土层中一定范围的土体得到了极大的密实,使强度、压缩模量相应增大,则相应减少了基础的沉降量。 　　(3)在内管底部放置干硬性混凝土作为薄型土塞,可有效起到止淤和短时止水作用,保证混凝土的浇注质量。 　　(4)桩身混凝土借助于柴油锤力量和内夯管的自重作用压密成型,这样就避免或减少了桩身缩颈和断桩等现象的产生,提高了桩身质量。 　　(5)夯扩桩是一种主要承受轴向力的桩,同时由于桩端部夯扩头的存在,夯扩头又进入持力层2m以上,所以不但能承受轴向压力,还具有良好的抗拔性能。 　　(5)施工机械轻便,机动灵活,适应性强,施工速度快、工期短、性价比高。 　　(7)夯扩桩用干硬性混凝土封底止淤、止水,比一般沉管灌注桩节省预制桩靴,降低成本;而与预制桩相比,其不需预制,节省了预制桩尖、铁垫圈的费用,大大缩短了施工周期、造价。 　　2.3 夯扩桩的适用范围 　　(1)夯扩桩是新型的摩擦端承桩,故其一般适用于地表下3-20m为软弱土层或不均匀软弱土层,须使夯扩端置于可塑、硬塑的粉质黏土层和中密卵砾石、粉土、砂土层等的持力层上,其埋藏深度一般不大于18m,持力层厚度不宜小于4m。 　　(2)上部土层为推山填海的素填土、淤泥质砂土,下部桩端持力层为软质岩; 　　(3)上部土层为素填土、淤泥等软土,下部桩端为硬塑粘性土,适合层数不高,单桩承载力500kN以下的多层建筑,适用于任何地区。 　　(4)采用合理桩径时,夯扩桩一般可应用于二、三级安全等级的6-20层工业与民用建筑物的基础工程中。 　　3 夯扩桩的施工工艺 　　3.1 施工工艺流程 　　桩位放线→桩机就位→沉护筒→填料并夯实→测量贯入度→填干硬性混凝土夯实→放入钢筋笼→灌注混凝土并振捣→成桩。 　　3.2 施工操作要点 　　(1)桩机就位:在就位过程中通过枕木的铺设将机座调平,架调直,必须保持垂直、平稳,确保在施工中不会发生倾斜、移位在内、外桩管上作出控制深度标记,以便施工中进行套管土深度和夯扩投料高度的观测; 　　(2)以三击贯入度控制夯扩体的投料量小于0.5m3,且不大于1.8m3为宜。当投料量大时,应调整桩或改变施工参数。在夯击后地面隆起不得大于50mm;填料以满足最后三击贯入度小于10cm作为控制标准; 　　(3)扩大头混凝土的坍落度应为60mm-80mm,桩身混凝土坍落度控制在80mm-120mm,并在拔管前、后用插入式振捣器将桩上