淺談支盤樁在工程中的應(yīng)用及質(zhì)量控制要點

張壯 秦文斌 張欣

摘 要：支盤樁是近些年以來出現(xiàn)的一種新型變截面樁，因為能充分利用樁身上下的各部分土層，被用在各種復(fù)雜樁基工程中，由于其樁身支盤的存在改變了樁土的作用機理，從而改變了樁土的受力機理，該樁具備單樁承載力高的特點，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抗震性能好等特點，本文對支盤樁的發(fā)展、特點、施工工藝、及質(zhì)量控制措施進行了總結(jié)與分析。

關(guān)鍵詞：支盤樁;公路橋梁;控制要點

1支盤樁的簡述

1.1支盤樁的成樁技術(shù)

支盤樁作為一種新型的變截面樁基，其成樁技術(shù)主要是通過各種常用的地基處理技術(shù)的結(jié)合，對其分析和處理，出現(xiàn)的一種新型樁基，支盤樁主要以傳統(tǒng)的樁基為基礎(chǔ)，支盤樁的構(gòu)造主要是在傳統(tǒng)原裝桿件上設(shè)置支或盤，其主體是由樁體和多個支或盤組成，在實際的過程成根據(jù)樁的長度，可以按照支盤樁設(shè)計規(guī)范設(shè)置多個支或者盤，支盤間距復(fù)合樁基技術(shù)規(guī)范，不易過多，也不易過少，支盤樁由于多個支或者承載力盤的出現(xiàn)，改變了樁土的作用機理，提高了支盤樁的承載力，由于剪應(yīng)力的存在，使工程的抗剪水平有了大幅度的提高。

1.2支盤樁的作用機理[1]

支盤樁在工作過程中能夠?qū)⑸喜慨a(chǎn)生的荷載通過樁體結(jié)構(gòu)的分支和承載力支盤傳遞到下部，同時在荷載的作用下會產(chǎn)生于荷載相反的側(cè)摩擦阻力，在荷載逐漸增大的情況下，樁體的側(cè)摩擦阻力也隨之增大，直到達到其臨界點，在臨街點情況下樁土作用力處于平衡狀態(tài)，如果荷載繼續(xù)增加土體被破壞掉，支盤或分支承受的剪應(yīng)力也是如此。

1.3支盤樁在橋梁工程中的應(yīng)用

支盤樁不僅在橋梁工程有的應(yīng)用在、風(fēng)力發(fā)電、體育館等也被廣泛應(yīng)用。

1.3.1工程概況

某高速公路路段全場40.5千米，屬于雙向車道，全向月約9600多段為高架橋，在部分路線中有的地基土層為松軟土層為主，多為粉土，呈流動性，厚度約為16mm-22mm，中部為淤泥，呈流動狀態(tài)，下部粉砂、角礫層呈中密一密實狀，低壓縮性;下伏基巖為角礫凝灰?guī)r，力學(xué)性質(zhì)良好。

1.3.2對莫某部段進行支盤樁應(yīng)用

由于高速公路在進行設(shè)計時全路段都是進行轉(zhuǎn)孔灌注樁進行設(shè)計的，當在某段進行支盤樁應(yīng)用時，需要進行設(shè)計變更，由于該高速公路路段土質(zhì)的情況，荷載特性，及結(jié)構(gòu)特征穩(wěn)定性進行分析，將原轉(zhuǎn)孔灌注樁部分進行支盤樁的替換，在后期施工中按照變更后的圖紙進行。

1.3.3支盤樁的設(shè)計

由于原施工圖是按照直樁設(shè)計的，樁的直徑要按照橋梁設(shè)計規(guī)范要求執(zhí)行，原施工圖設(shè)計時樁的間距按照樁體直徑的2.5倍進行布置，承臺尺寸按照要求規(guī)定，如果要改成支盤樁，要按照支盤樁的設(shè)計要求來，支盤樁的間距最小應(yīng)該取樁徑的1.5倍，承載力盤的直徑取值范圍在支盤樁樁身直徑的1.3倍到3倍之間，承載力盤的直徑取值在這個范圍時可以對樁的承載力由一定的提升效果，超過3倍后效果提升不明顯，還有可能影響支盤樁的整體穩(wěn)定性。

1.3.4支盤樁的成樁過程

在該高速公路部分路段利用支盤樁進行成樁施工時，支盤樁成樁技術(shù)與混凝土灌注樁成樁技術(shù)具有相似性，要利用樁孔設(shè)備進行機械成孔，并需要擠壓設(shè)備在對設(shè)有承載力盤承載力分支處的土體進行擠壓，在擠壓完成后要把鋼筋籠放入孔洞，調(diào)整好位置后注入混凝土，支盤樁的樁身和承載力盤能夠有限的與與土體進行結(jié)合，這時支盤樁的受力處于平衡狀態(tài)下，這不僅僅提高了承載力同時提高了支盤樁的成體穩(wěn)定性。

1.4支盤樁的注意問題

1.4.1沉降值的處理

在直樁與支盤樁相鄰處的橋墩存在沉降差，沉降差在一定的時間內(nèi)是持續(xù)增加的，從竣工到交付使用后要持續(xù)進行觀測，如果沉降差大于5毫米，需要用千斤頂將沉降較大處的橋墩的主梁頂起，在支座處用鋼板進行處理，把沉降差控制在5毫米以內(nèi)。

1.4.2靜動荷載效應(yīng)問題[2]

所有的工程都會遇到荷載問題，但是路橋工程與其他工程不同，路橋工程存在的荷載是動荷載與靜荷載的結(jié)合，這時因為路橋工程要承受汽車、溫度等的作用，這些作用會對土體產(chǎn)生擠壓，當擠壓結(jié)束時，導(dǎo)致支盤樁的承載力降低，在對支盤樁進行承載力測量時，先要測水平荷載在側(cè)豎向荷載。

1.5支盤樁質(zhì)量控制要點[3-4]

1.5.1影響質(zhì)量的原因

本工程支盤樁的持力層的土體為粉土、淤泥、粉砂，在施工過程中會遇到一些質(zhì)量問題，①持力層的位置：由于其土層復(fù)雜土質(zhì)較差持力層位置不好判斷，②孔壁保護：轉(zhuǎn)孔時可能會導(dǎo)致孔壁脫落，需要用泥漿進行護臂，擠擴時機器會對孔壁上的土體進行擠壓有可能造成孔壁的隆起和孔壁土體脫落，③支盤或分支形成后，支盤或分支持力層土體有可能會進行回彈，使支盤或分支的直徑達不到要求。

1.5.2控制措施

（1）支盤和分支的定位：可以先去試樁時的經(jīng)驗與設(shè)計單位進行協(xié)商，并與設(shè)計單位達成一致觀點，在對支盤樁支盤或分支確定位置是時不提出嚴格要求，只規(guī)定支盤所在土層、支盤的最小間距，給與施工單位更多的施工空間，按照對土體所測的參數(shù)對擠擴的壓力值進行估算，判斷所對應(yīng)的的及土層。

（2）導(dǎo)向裝置：支盤成型后，經(jīng)過機械的擠壓孔側(cè)的土體會出現(xiàn)不同程度的隆起，導(dǎo)致支盤樁的主樁出現(xiàn)不同程度的縮頸現(xiàn)象，這樣就會給鋼筋籠的施工造成一定程度的困難，使鋼筋龍的保護層厚度不夠，解決這個問題的方法為在擠壓裝置的底端設(shè)置一個圓形的鋼筋圈，每次擠壓成型后當提成擠壓設(shè)備時就可以把隆起的土體切削掉，能夠很好地保護樁徑。

（3）樁孔清孔工藝：正循環(huán)具有操作簡單、設(shè)備少、成本低等特點，反循環(huán)具有泥漿上升速度快、排土能力強、對孔壁的沖刷作用小、成孔質(zhì)量好等優(yōu)點，本工采用正反結(jié)合的施工法，及既能很好地保護孔壁又節(jié)約成本。

（4）混凝土的澆筑：在對支盤樁進行混凝土澆筑時：要控制混凝土的質(zhì)量，要對澆筑的混凝土留有試塊，達到強度后在進行檢測，其次要控住混凝土的首次貫入量，要嚴格按照設(shè)計規(guī)范要求進行貫入。

2結(jié)語

近些年來支盤樁在公路橋梁過程中被廣泛使用，增加了公路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時延長了公路橋梁的使用壽命，在實際的工程使用中支盤黃還有很多不足之處，需要進行進一步的改善，確保工程質(zhì)量的安全可靠。

參考文獻：

[1]朱必洲.變樁徑擠擴支盤樁在橋梁基礎(chǔ)中的應(yīng)用印.門窗.2014 （03）.

[2]王占奎，梁彥偉，史生軍.橋梁工程中擠擴支盤樁的豎向靜載荷試驗研究團.山西建筑.2011（17）.

[3]徐至鈞，張國棟新型樁擠擴支盤灌注樁設(shè)計與工程應(yīng)用[Ml.北京：機械工業(yè)出版社，2003，3.

[4]周國鈞，牛青山.灌注樁設(shè)計施工手冊[Ml.北京：地震出版社.1991.