淺談支盤(pán)樁在工程中的應(yīng)用及質(zhì)量控制要點(diǎn)

張壯 秦文斌 張欣

摘 要：支盤(pán)樁是近些年以來(lái)出現(xiàn)的一種新型變截面樁，因?yàn)槟艹浞掷脴渡砩舷碌母鞑糠滞翆樱挥迷诟鞣N復(fù)雜樁基工程中，由于其樁身支盤(pán)的存在改變了樁土的作用機(jī)理，從而改變了樁土的受力機(jī)理，該樁具備單樁承載力高的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抗震性能好等特點(diǎn)，本文對(duì)支盤(pán)樁的發(fā)展、特點(diǎn)、施工工藝、及質(zhì)量控制措施進(jìn)行了總結(jié)與分析。

關(guān)鍵詞：支盤(pán)樁;公路橋梁;控制要點(diǎn)

1支盤(pán)樁的簡(jiǎn)述

1.1支盤(pán)樁的成樁技術(shù)

支盤(pán)樁作為一種新型的變截面樁基，其成樁技術(shù)主要是通過(guò)各種常用的地基處理技術(shù)的結(jié)合，對(duì)其分析和處理，出現(xiàn)的一種新型樁基，支盤(pán)樁主要以傳統(tǒng)的樁基為基礎(chǔ)，支盤(pán)樁的構(gòu)造主要是在傳統(tǒng)原裝桿件上設(shè)置支或盤(pán)，其主體是由樁體和多個(gè)支或盤(pán)組成，在實(shí)際的過(guò)程成根據(jù)樁的長(zhǎng)度，可以按照支盤(pán)樁設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)置多個(gè)支或者盤(pán)，支盤(pán)間距復(fù)合樁基技術(shù)規(guī)范，不易過(guò)多，也不易過(guò)少，支盤(pán)樁由于多個(gè)支或者承載力盤(pán)的出現(xiàn)，改變了樁土的作用機(jī)理，提高了支盤(pán)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(pán)樁的作用機(jī)理[1]

支盤(pán)樁在工作過(guò)程中能夠?qū)⑸喜慨a(chǎn)生的荷載通過(guò)樁體結(jié)構(gòu)的分支和承載力支盤(pán)傳遞到下部，同時(shí)在荷載的作用下會(huì)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(dá)到其臨界點(diǎn)，在臨街點(diǎn)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(pán)或分支承受的剪應(yīng)力也是如此。

1.3支盤(pán)樁在橋梁工程中的應(yīng)用

支盤(pán)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(chǎng)40.5千米，屬于雙向車(chē)道，全向月約9600多段為高架橋，在部分路線(xiàn)中有的地基土層為松軟土層為主，多為粉土，呈流動(dòng)性，厚度約為16mm-22mm，中部為淤泥，呈流動(dòng)狀態(tài)，下部粉砂、角礫層呈中密一密實(shí)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(duì)莫某部段進(jìn)行支盤(pán)樁應(yīng)用

由于高速公路在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)全路段都是進(jìn)行轉(zhuǎn)孔灌注樁進(jìn)行設(shè)計(jì)的，當(dāng)在某段進(jìn)行支盤(pán)樁應(yīng)用時(shí)，需要進(jìn)行設(shè)計(jì)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(jìn)行分析，將原轉(zhuǎn)孔灌注樁部分進(jìn)行支盤(pán)樁的替換，在后期施工中按照變更后的圖紙進(jìn)行。

1.3.3支盤(pán)樁的設(shè)計(jì)

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

1.3.4支盤(pán)樁的成樁過(guò)程

在該高速公路部分路段利用支盤(pán)樁進(jìn)行成樁施工時(shí)，支盤(pán)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(jìn)行機(jī)械成孔，并需要擠壓設(shè)備在對(duì)設(shè)有承載力盤(pán)承載力分支處的土體進(jìn)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(pán)樁的樁身和承載力盤(pán)能夠有限的與與土體進(jìn)行結(jié)合，這時(shí)支盤(pán)樁的受力處于平衡狀態(tài)下，這不僅僅提高了承載力同時(shí)提高了支盤(pán)樁的成體穩(wěn)定性。

1.4支盤(pán)樁的注意問(wèn)題

1.4.1沉降值的處理

在直樁與支盤(pán)樁相鄰處的橋墩存在沉降差，沉降差在一定的時(shí)間內(nèi)是持續(xù)增加的，從竣工到交付使用后要持續(xù)進(jìn)行觀(guān)測(cè)，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(jìn)行處理，把沉降差控制在5毫米以?xún)?nèi)。

1.4.2靜動(dòng)荷載效應(yīng)問(wèn)題[2]

所有的工程都會(huì)遇到荷載問(wèn)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(dòng)荷載與靜荷載的結(jié)合，這時(shí)因?yàn)槁窐蚬こ桃惺芷?chē)、溫度等的作用，這些作用會(huì)對(duì)土體產(chǎn)生擠壓，當(dāng)擠壓結(jié)束時(shí)，導(dǎo)致支盤(pán)樁的承載力降低，在對(duì)支盤(pán)樁進(jìn)行承載力測(cè)量時(shí)，先要測(cè)水平荷載在側(cè)豎向荷載。

1.5支盤(pán)樁質(zhì)量控制要點(diǎn)[3-4]

1.5.1影響質(zhì)量的原因

本工程支盤(pán)樁的持力層的土體為粉土、淤泥、粉砂，在施工過(guò)程中會(huì)遇到一些質(zhì)量問(wèn)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(hù)：轉(zhuǎn)孔時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致孔壁脫落，需要用泥漿進(jìn)行護(hù)臂，擠擴(kuò)時(shí)機(jī)器會(huì)對(duì)孔壁上的土體進(jìn)行擠壓有可能造成孔壁的隆起和孔壁土體脫落，③支盤(pán)或分支形成后，支盤(pán)或分支持力層土體有可能會(huì)進(jìn)行回彈，使支盤(pán)或分支的直徑達(dá)不到要求。

1.5.2控制措施

（1）支盤(pán)和分支的定位：可以先去試樁時(shí)的經(jīng)驗(yàn)與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行協(xié)商，并與設(shè)計(jì)單位達(dá)成一致觀(guān)點(diǎn)，在對(duì)支盤(pán)樁支盤(pán)或分支確定位置是時(shí)不提出嚴(yán)格要求，只規(guī)定支盤(pán)所在土層、支盤(pán)的最小間距，給與施工單位更多的施工空間，按照對(duì)土體所測(cè)的參數(shù)對(duì)擠擴(kuò)的壓力值進(jìn)行估算，判斷所對(duì)應(yīng)的的及土層。

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

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

（4）混凝土的澆筑：在對(duì)支盤(pán)樁進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)：要控制混凝土的質(zhì)量，要對(duì)澆筑的混凝土留有試塊，達(dá)到強(qiáng)度后在進(jìn)行檢測(cè)，其次要控住混凝土的首次貫入量，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行貫入。

2結(jié)語(yǔ)

近些年來(lái)支盤(pán)樁在公路橋梁過(guò)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(shí)延長(zhǎng)了公路橋梁的使用壽命，在實(shí)際的工程使用中支盤(pán)黃還有很多不足之處，需要進(jìn)行進(jìn)一步的改善，確保工程質(zhì)量的安全可靠。

參考文獻(xiàn)：

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