淺談擠擴(kuò)支盤樁的施工工藝及技術(shù)特點(diǎn)

【摘要】高大、復(fù)雜的建筑物對地基承載力要求較高， 灌注樁是其常用的基礎(chǔ)形式. 近年來隨著機(jī)械技術(shù)、施工工藝的不斷進(jìn)步， 在傳統(tǒng)等截面灌注樁基礎(chǔ)上又發(fā)展出一種新型樁——擠擴(kuò)支盤樁， 即通過擠擴(kuò)設(shè)備在等截面鉆孔適當(dāng)深度擠擴(kuò)形成同心擴(kuò)徑支盤空間， 灌注混凝土后形成的變截面樁。本文主要介紹了擠擴(kuò)支盤樁的施工工藝及技術(shù)特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】擠擴(kuò)支盤樁；施工工藝；技術(shù)特點(diǎn)

在工程建設(shè)過程中，當(dāng)建筑場地淺基礎(chǔ)不能滿足建筑物對地基基礎(chǔ)設(shè)計的承載力和變形要求，且又不便采取地基處理措施時，會考慮采用深基礎(chǔ)將荷載傳至深部堅實(shí)土層，這其中以樁基礎(chǔ)的應(yīng)用最為廣泛。

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑及各類大型工程的興建對地基基礎(chǔ)的要求越來越高，這也促進(jìn)了樁基礎(chǔ)在設(shè)計形式、施工工藝等方面的不斷改進(jìn)和發(fā)展。鉆孔灌注樁憑借其單樁承載力高、施工時噪音小及深度容易控制等優(yōu)點(diǎn)成為近年來應(yīng)用最為廣泛的一種樁型，擠擴(kuò)支盤樁即是在傳統(tǒng)等截面鉆孔灌注樁基礎(chǔ)上經(jīng)改進(jìn)而發(fā)展起來的一種新型鋼筋混凝土樁。

擠擴(kuò)支盤樁樁身由主樁和主樁上的數(shù)個分支承力盤組成，從成孔角度看，它屬于鉆孔灌注樁形式的一種；從樁身形狀角度看，它是一種變截面樁。根據(jù)已有的使用情況和經(jīng)驗(yàn)，這種樁具有單樁承截力高，抗拔性能及穩(wěn)定性好，成孔、成樁工藝適用范圍廣等特點(diǎn)，可以說，它既是一種可靠的抗壓樁，同時也是一種理想的抗拔樁。更為重要的是，擠擴(kuò)支盤樁與相同直徑、相同長度的普通灌注樁相比，混凝土用量增加10%～20%，而單樁承截力可增加60%～100%，具有十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益，因此目前工程中有著廣泛的應(yīng)用。下面淺談一下擠擴(kuò)支盤樁的施工工藝及特點(diǎn)。

一、擠擴(kuò)支盤樁的施工工藝

支盤樁工程施工質(zhì)量的好壞是能否最大限度地發(fā)揮支盤樁的特點(diǎn)，體現(xiàn)支盤樁優(yōu)良的承載特性和顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因?yàn)橹ПP樁是在鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)上衍生而成的一種新樁型，所以支盤樁的施工工序與鉆孔灌注樁基本相同，只是在鉆孔灌注樁施工工藝中增加了一道“擠擴(kuò)支、盤”的工序。

1）施工順序

按試樁平面布置圖測放樁位，清理場地，接通電源和水源，施工機(jī)械就位。安裝鉆機(jī)位置偏差不大于20mm。

a）成孔：本工程采用正循環(huán)泥漿護(hù)壁成孔，先成錨樁，掌握地層和鉆進(jìn)情況再成試樁。

b）成孔后，按設(shè)計要求分支、做盤、清孔。

c）按設(shè)計要求安裝好鋼筋籠。

d）按設(shè)計配合比要求攪拌混凝土，運(yùn)至試樁現(xiàn)場，進(jìn)行灌注成樁。

2）工藝流程

定位放線→埋設(shè)護(hù)筒→樁機(jī)就位→鉆成直孔并進(jìn)行第一次孔底沉渣清理→將DX擠擴(kuò)裝置放入孔內(nèi)→按設(shè)計位置自下而上依次擠擴(kuò)成盤腔體將→DX擠護(hù)裝置移出孔口→回鉆清孔→下放鋼筋和導(dǎo)管→導(dǎo)管泥漿循環(huán)清理孔底沉渣→水下灌注混凝土并隨即上拔導(dǎo)管→拔出導(dǎo)管、護(hù)筒成樁→養(yǎng)護(hù)。

3）施工方法

a）鉆探：

鉆進(jìn)速度，鉆進(jìn)過程中根據(jù)泥漿補(bǔ)給情況進(jìn)行控制，在硬層的鉆進(jìn)速度以鉆機(jī)不發(fā)生跳動為準(zhǔn)。及時清理沉淀池，調(diào)整泥漿比重，使鉆進(jìn)順利進(jìn)行。每鉆進(jìn)2～3節(jié)鉆桿就要校正一次垂直度。

b）第一次清孔：

鉆至設(shè)計深度后稍提鉆桿少許，使鉆頭距孔底10～20cm處空轉(zhuǎn)，并保持泥漿正循環(huán)，泥漿密度1.05～1.25，孔底沉渣厚度≤300mm。

c）成盤：

①利用DX98-600型雙液壓擠擴(kuò)設(shè)備進(jìn)行分支成盤。分支成盤采取自上而下的順序?qū)嵤丛O(shè)計要求的標(biāo)高（根據(jù)現(xiàn)場地層實(shí)際情況，將樁A和全部錨樁的下承力盤移至相對標(biāo)高-27m），在擠擴(kuò)設(shè)備連接桿上標(biāo)注擠擴(kuò)支盤嘗試標(biāo)志。按照支盤成型刻度盤上的度數(shù)，每轉(zhuǎn)動一次為18°，按指定方向轉(zhuǎn)動，擠擴(kuò)成型時由液壓泵站的壓力表指針變化來操控擠擴(kuò)的運(yùn)行。每次擠擴(kuò)支盤時，弓壓臂壓出或回收過程認(rèn)真讀取表壓值，液壓油位差，起止時間等，并隨時檢測泥漿液面變化。

②每擠擴(kuò)成型一個承辦盤后及時補(bǔ)充泥漿，保持水頭高度，但不能注清水。擠擴(kuò)設(shè)備離孔后，及時清除孔口，并立即補(bǔ)充泥漿，保持水頭壓力。

③擠擴(kuò)支盤經(jīng)盤徑檢測器檢測合格后，應(yīng)連續(xù)施工下道工序，樁孔成型完畢至開始灌注的時間間隔一般應(yīng)控制在2小時左右。

d）第二次清孔：

擠擴(kuò)成盤過程中，支盤處部分土體脫落至孔內(nèi)，應(yīng)進(jìn)行回鉆清孔。鉆至設(shè)計深度后稍提鉆桿少許，使鉆頭距孔底10～20cm處空轉(zhuǎn)，并保持泥漿正循環(huán)，泥漿密度1.05～1.25，孔底沉渣厚度≤100mm。

e）鋼筋籠制作安裝：

①鋼筋具有出廠合格證和復(fù)試報告。鋼筋籠制作嚴(yán)格按設(shè)計圖紙和規(guī)范規(guī)定加工。

②鋼筋籠制作完成后，認(rèn)真安裝測試元件。

③在鋼筋籠吊放時對準(zhǔn)孔位扶正、輕放，鋼筋籠下放位置控制準(zhǔn)確。

f）第三交清孔：

擠擴(kuò)成盤、安放鋼筋籠及導(dǎo)管后，進(jìn)行第三次清孔，清孔后泥漿比重控制在1.15左右。

g）混凝土灌注清孔完成后，立即進(jìn)行藻注水下混凝土。導(dǎo)管必須密封、光滑、暢通，底節(jié)導(dǎo)管長度不宜小于4m。灌注時應(yīng)有足夠的混凝土儲備，使導(dǎo)管第一次埋入混凝土面以下1.00m以上。混凝土坍落度為180～220mm，水下混凝土必須連續(xù)施工。

二、擠擴(kuò)支盤樁的主要技術(shù)特點(diǎn)

擠擴(kuò)支盤樁是一種新型結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土灌注樁。從其成孔方式角度看，屬于鉆孔灌注樁形式的一種；從其承載特性看，屬于端承摩擦樁；從樁身直徑看，它是一種變截面樁；從承載功能方面看，它既是一種可靠的抗壓樁，同時也是一種理想的抗拔樁。

對支盤樁結(jié)構(gòu)、受力機(jī)理的分析研究和大量的工程實(shí)踐應(yīng)用證明，擠擴(kuò)支盤樁具有較為明顯的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)為：

1)單樁承載力高。在相同地層、相同樁長和樁徑的情況下，擠擴(kuò)支盤樁比普通鉆孔灌注樁承載力提高60%～100%，單方混凝土承載力提高一倍左右。

2）節(jié)約原材料，縮短工期，降低工程造價。采用擠擴(kuò)盤樁可縮短樁長，減少樁數(shù)、減少樁徑和承臺面積。據(jù)測算，相同單樁承載力的擠擴(kuò)盤樁與普通鉆孔灌注樁相比，可節(jié)約原材料30%～50%，縮短工期30%左右，降低工程造價30%左右。

3）抗拔性能、穩(wěn)定性好。由于樁身的支盤受土體的支撐作用，改善了樁身剛度，提高了樁的抗拔力，增加了樁的穩(wěn)定性，提高了抵抗水平荷載的能力。

4）工藝簡單。和普通灌注樁相比只需增加一套擠擴(kuò)成型器和一道擠擴(kuò)工序，不需更換原有的鉆孔設(shè)備。

5）勞動強(qiáng)度低，工效高，泥漿排放量顯著減少，噪音較小，對環(huán)境污染小。

6）成孔、成樁工藝使用范圍廣，適用范圍廣。

擠擴(kuò)支盤樁是一種較新的樁型，雖然擠擴(kuò)盤樁有這么多優(yōu)點(diǎn)，但其在設(shè)計、施工、檢測方面也有一些不足，有待改進(jìn)或者深入研究。如：施工現(xiàn)場地狹小時，不利于成型器的擺放；擠擴(kuò)力還需加大，以便在硬土層中擠擴(kuò)；因其為變截面樁，用低應(yīng)變檢測其完整性技術(shù)要求高。

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