擠擴(kuò)支盤灌注樁-研究和工程應(yīng)用

1、擠擴(kuò)支盤灌注樁-研究和工程應(yīng)用            摘要：擠擴(kuò)支盤灌注樁及其用于支盤擠擴(kuò)成形的液壓設(shè)備是八十年代末期由張俊生先生發(fā)明的。1990年在國內(nèi)取得發(fā)明專利權(quán)以后又分別在美國、歐洲、日本、加拿大和泰國取得或申請了專利。 關(guān)鍵詞：地基基礎(chǔ) 樁基礎(chǔ) 灌注樁  一、概述 擠擴(kuò)支盤樁是在原有等截面鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其專用液壓擠擴(kuò)設(shè)備與現(xiàn)有樁基機(jī)械配套使用，產(chǎn)生了樁體、承力盤和分支。根據(jù)地質(zhì)情況在適宜土層中擠擴(kuò)成型承力盤及分支、承力盤直徑較大，如樁身直徑

2、600mm的樁體，其承力盤直徑可達(dá)15001600mm，如表1所示。 樁徑 400 600 800 1000 直徑 960 1600 2000 2500 樁徑與承力盤直徑關(guān)系 表1 擠擴(kuò)支盤灌樁從1992年開始在建筑工程中使用。十年來已在北京、天津、河北、河南、安徽、山東、江蘇、黑龍江、湖北、廣東、海南、福建等十多個(gè)省市的上百項(xiàng)工程中采用。在提高樁基承截力、減少沉降、增加樁基安全性、降低工程造價(jià)和縮短工期等方面都取得了顯著效果。國家科委1998年4月組織專家論證后，已將擠擴(kuò)支盤灌注樁技術(shù)納入“重點(diǎn)國家級(jí)火炬計(jì)劃項(xiàng)目”，建議在全國推廣應(yīng)用。1998年11月科技部、稅務(wù)總局、對外貿(mào)易經(jīng)濟(jì)合作部、質(zhì)

3、量技術(shù)監(jiān)督局、環(huán)?？偩值葐挝粚D擴(kuò)支盤灌注樁及設(shè)備納入“國家重點(diǎn)新產(chǎn)品“。在此之前，天津市建委、北京市科委、黑友江省建委、江蘇省建委、河南省建委、廣州市建委等都下達(dá)了文件或以會(huì)議紀(jì)要的形式推廣這項(xiàng)新技術(shù)。 擠擴(kuò)支盤灌注樁的出現(xiàn)，對于解決灌注樁的許多技術(shù)缺欠，提高和改進(jìn)灌注樁的承載性狀有著重大的影響和改進(jìn)，是一項(xiàng)重要的新技術(shù)成果。 擠擴(kuò)支盤灌注樁技術(shù)在理論研究方面也做了大量工作。1992年北方交通大學(xué)唐業(yè)清教授主持完成了擠擴(kuò)多分支承力盤砼灌注樁受力機(jī)型及承載力性狀的實(shí)驗(yàn)研究、擠擴(kuò)支盤樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究并做了18組不同盤距、不同盤數(shù)支盤樁的數(shù)據(jù)測定，總結(jié)出不同盤距或盤數(shù)對承載力的影響和承載力的計(jì)

4、算公式，對擠擴(kuò)支盤樁技術(shù)做為承載樁及支護(hù)樁的應(yīng)用提供了重要的理論基礎(chǔ)。1994年在中國水利水電科學(xué)研究院主持下，對擠擴(kuò)支盤帶來的土質(zhì)擠密效果進(jìn)行了72組試驗(yàn)，得出了不同土層下擠密效果和成型規(guī)律。1995年在天津大學(xué)顧曉魯教授的指導(dǎo)下，在天津沿海軟土地區(qū)做了擠擴(kuò)支盤工程樁的應(yīng)力傳遞規(guī)律的試驗(yàn)研究，并對該樁型的應(yīng)用效果進(jìn)行了分析研究，進(jìn)一步豐富了沿海軟土情況下的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。1999年4月，與北京勘察設(shè)計(jì)研究院合作進(jìn)行了10組擠擴(kuò)支盤樁的抗試驗(yàn)。 目前，擠擴(kuò)支盤灌注樁已編制了詳細(xì)的設(shè)計(jì)規(guī)程、施工規(guī)程以及施工質(zhì)量檢測和驗(yàn)收評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，并由天津市建委下發(fā)了新技術(shù)認(rèn)定證書。建設(shè)部于1997年5月和7月分別

5、在建筑施工手冊和地基基礎(chǔ)施工手冊中編入了“擠擴(kuò)多分支承力盤砼灌注樁”的章節(jié)，內(nèi)容包括擠擴(kuò)支盤灌注樁的特點(diǎn)、適用范圍、工藝工法、承載力計(jì)算、質(zhì)量要求、工程實(shí)例和效果評(píng)價(jià)等。 電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院于1998年4月下旬，在鄭州召開的“電子巖土工程技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)小組1998年年會(huì)暨多分支承力盤樁基經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)”上，已明確提出在電力行業(yè)的工程建設(shè)中推廣應(yīng)用擠擴(kuò)支盤灌注樁，并建議將現(xiàn)有的擠擴(kuò)支盤灌注樁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)修訂后，作為電力行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行。 總之，擠擴(kuò)支盤灌注樁經(jīng)過多年實(shí)踐證明技術(shù)是可靠的，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。而且設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)、驗(yàn)收都已制定了規(guī)程，并取得地方政府和在關(guān)單位的認(rèn)可。進(jìn)一步加速推廣這項(xiàng)新技術(shù)的條件已基

6、本具備，應(yīng)用前景十分廣闊。 二、樁的作用機(jī)理 擠擴(kuò)支盤灌注樁作為一種新型樁基，其作用機(jī)理可概括為以下幾點(diǎn)。 、灌注樁的特點(diǎn) 灌注樁按其成樁過程對樁側(cè)土體的影響程度，可分為非擠土灌注樁（普通灌注樁）、部分?jǐn)D土灌注樁（擠擴(kuò)支盤樁）和擠土灌注樁（沉管灌注樁）等三大類。主要有以下特點(diǎn)： （1） 除沉管灌注樁外，（2） 各種灌注樁在施工過程中無大的噪聲和振動(dòng)。（3） 可根據(jù)土層分布情況任意變化樁長，（4）可根據(jù)同（5） 一建筑物的荷載分布與土層情況采用不同（6） 樁徑或樁型，（7） 對于承受側(cè)向荷載的樁可設(shè)計(jì)成有利于提高水平承載力的異型樁，（8） 變截面樁。（9） 可穿過各種軟硬層，（10） 將樁端置于

7、堅(jiān)實(shí)土層和嵌入基巖，（11）還可擴(kuò)大樁底以充分發(fā)揮樁身強(qiáng)度和持力層的承載力。（12） 樁身鋼筋可根據(jù)荷載大小與性質(zhì)及荷載沿深度的傳遞特征，（13）以及土層的變化配置，（14） 配筋率遠(yuǎn)低于預(yù)制樁。 2、擠擴(kuò)支、盤可充分利用承載土層 擠擴(kuò)支盤灌注樁是采用普通鉆機(jī)成孔、通過專用裝置液壓擠密成支或承力盤，屬于部分?jǐn)D土灌注樁。在所需擠擴(kuò)支或盤的土層，支盤成型設(shè)備施加較大的油缸壓力(10-28Mpa)，最大擠擴(kuò)壓力可達(dá)300T，對土強(qiáng)力擠密成分支或承力盤。因此不僅加大了樁側(cè)、樁端承載面積(以直徑600mm支盤樁為例，一個(gè)擠擴(kuò)成1.6m承力盤的面積是樁身截面面積的7倍)，同時(shí)還對分支或承力盤上下的樁周土進(jìn)

8、行了擠密加固，提高了地基土的承載力和樁側(cè)摩阻力。     2007-04-21        1994年6月水電科學(xué)研究院關(guān)于多分支承力盤成型裝置支盤成型壓密效果試驗(yàn)報(bào)告的試驗(yàn)研究結(jié)論指出： ()多分支承力盤成型擠密的效果是明顯的，成型擠密的影響范圍水平方向在距樁孔外邊1.0米以內(nèi)，垂直方向在0.5米以內(nèi)，干密度的提高幅度量大可達(dá)1520%左右。 ()分支或盤成型擠密的作用，對支或盤下方土體的影響比對上方土體的影響要大。由于樁的承載力主要取決于支盤下部土的性質(zhì)，因此該特點(diǎn)對提

9、高樁的承載力是利的。 、擠擴(kuò)支盤灌注樁具有廣泛的適用性 擠擴(kuò)支盤樁不僅可以作為承載樁，也可作為支盤樁、抗拔樁和承受較大水平荷載的樁、復(fù)合地基等。特別是對于水下難于成孔的砂礫土層，此種擠擴(kuò)可形成理想的規(guī)則的擴(kuò)大頭，以及在擠擴(kuò)過程對持力土層進(jìn)行加固擠密。 、擠擴(kuò)支盤樁比普通灌注樁更優(yōu)越 擠擴(kuò)支盤灌注樁和普通灌注樁相比具有明顯的優(yōu)越性，由于擠擴(kuò)支盤的有效作用。 、擠擴(kuò)支盤灌注樁的破壞形式 灌注樁的破壞形式可分二種情況：第一為置于軟弱土層中的摩擦樁或一般土層中的小直徑樁，為樁尖刺入破壞模式。樁端阻力分擔(dān)的荷載比例較小，曲線呈徒降型。第二為大直徑擴(kuò)底樁。由于樁端有較大的支承面積，以基底土的壓密變形為主，

10、伴有少量的側(cè)向擠出。支承于礫、砂、硬粘性土、粉土上的擴(kuò)底樁，由于端阻破壞所需位移量過大，端阻所占比例較大，其中曲線呈緩變形，極限承載力一般可取u=(3%-6%)D控制。 擠擴(kuò)支盤灌注樁的破壞機(jī)理類似于大直徑擴(kuò)底樁基礎(chǔ)，當(dāng)樁頂受荷較小時(shí)，樁底承力盤下部土體被擠密，當(dāng)荷載繼續(xù)加大，承力盤底下土層被壓密。由于施工時(shí)通過液壓裝置擠擴(kuò)成孔，對樁底土壓密，故盤底土承載力高于原狀土，擴(kuò)底盤的上部斜面由于樁體向下位移會(huì)出現(xiàn)臨空面，如在適宜土層處設(shè)多個(gè)承力盤，則擠擴(kuò)支盤樁的極限承載力會(huì)明顯高于大直徑樁基礎(chǔ)，而且可以解決水下砂土不易形成擴(kuò)大頭的困難。 當(dāng)有兩個(gè)擠擴(kuò)盤時(shí)，如果其間距大于最小臨界間距，則各承力盤周圍的

11、土體，在成樁時(shí)被擠密加固，承力盤能提供較大的承載力，根據(jù)百余根擠擴(kuò)支盤樁的靜載荷檢測報(bào)告數(shù)據(jù)分析，極限承載力中支承阻力即各承力盤分擔(dān)荷載之和所占比例達(dá)50%90%。 如果盤間距太近，則承力盤間的土體就可能被剪裂，甚至塌落到下面承力盤的臨空面縫隙中，從而破壞了這一段樁土間的摩擦力。設(shè)計(jì)規(guī)程要求在計(jì)算樁側(cè)摩阻力時(shí)，將樁長減少ah,其中a取值1.11.8之間(參見表4)，h為承力盤高度。 當(dāng)設(shè)置兩個(gè)以上承力盤時(shí)，合理的盤間距是設(shè)計(jì)多支盤樁的一個(gè)重要因素。因?yàn)楸P間距太近，盤之間土層將會(huì)被剪壞，根據(jù)大量的室內(nèi)模型實(shí)驗(yàn)成果以及大量工程樁的工程實(shí)踐，總結(jié)出盤間距與土層的關(guān)系，在粘性土中承力盤最小臨界間距小于

12、砂性土中最小臨界間距。 分支的破壞機(jī)理與承力盤的不同之處在于分支與土層的接觸面比承力盤小，分支會(huì)產(chǎn)生剪切刺入破壞。其對承載力的貢獻(xiàn)可按增加側(cè)阻考慮。 、樁側(cè)摩阻力的分析 樁側(cè)摩阻力及支承力的發(fā)揮與受荷狀態(tài)下樁的位移有密切關(guān)系： ()樁側(cè)土阻力在受荷初期就發(fā)揮作用，樁頂位移主要由樁身彈性變形和樁土相對位移引起，上部樁身與土體發(fā)生相對位移，使樁側(cè)摩阻力得以發(fā)揮，隨荷載的增加側(cè)摩阻力的發(fā)揮逐漸向下轉(zhuǎn)移，在分支或盤處荷載傳遞重新分配，盡管在盤附近可能失去部分摩阻力，但是，盤可以起到類似端承的支承作用，所以最終承載力仍可大幅度提高，單樁豎向承載力是普通鉆孔灌注樁的2倍3倍。 ()支、盤支承力的發(fā)揮一般滯

13、后于側(cè)摩阻力，由于有支或盤的存在使荷載傳遞更加復(fù)雜。在盤的設(shè)置位置問題上，除考慮最小臨界盤間距因素外，更要考慮各承力盤之間的協(xié)調(diào)變形問題，即各承力盤壓縮變形區(qū)內(nèi)各土層的壓縮模量Eai的問題。 有時(shí)擠擴(kuò)支盤灌注樁的QS曲線呈此形狀，曲線前段與一般摩擦樁相同，隨各承力盤逐漸發(fā)生作用，QS曲線的坡度變緩，可謂支盤樁越壓越有勁。 、樁的沉降變形是控制樁基承載能力的首要條件 擠擴(kuò)支盤灌注樁的承載能力，既要考慮樁的承載能力因素，更應(yīng)考慮樁的沉降因素，過大的沉降即使地基還沒有發(fā)生塑性破壞，往往會(huì)導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)的開裂和損壞。因此樁基承載力和樁的下沉變形是控制擠擴(kuò)支盤樁承載能力的雙重條件。尤其沉降變形更是首要條件

14、。擠擴(kuò)支盤灌注樁的破壞模式。應(yīng)通過現(xiàn)場壓樁試驗(yàn)，按樁許可的沉降量，選定樁的承載力，以便根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇合理樁長、支盤數(shù)、支盤間距的擠擴(kuò)盤的大小尺寸等。     2007-04-21        三、樁基承載力 擠擴(kuò)支盤灌注樁作為一種新型深基礎(chǔ)，在適宜土層條件下可取代目前工程上使用最多的預(yù)制樁、鉆孔灌注樁以及大直徑樁墩基礎(chǔ)。雖然擠擴(kuò)支盤樁與大直徑擴(kuò)底樁變形均為漸近壓密形，但由于擠擴(kuò)支盤樁對分支和承力盤周圍土體進(jìn)行擠密加固，且可根據(jù)土層情況，選擇較好土層擠擴(kuò)成數(shù)個(gè)分支或承力盤，

15、所以擠擴(kuò)支盤樁的受力機(jī)理和承載力性狀比普通鉆孔樁要復(fù)雜。 根據(jù)室內(nèi)模型試驗(yàn)的分析研究、大量現(xiàn)場靜壓試樁結(jié)果以及多項(xiàng)工程使用情況的，可用以下四種方法確定支盤樁的承載力： 1、直接法： 直接法主要有靜載壓樁試驗(yàn)和大應(yīng)變試驗(yàn)法。采用現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)確定單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，在同一條件下的試樁數(shù)量不宜小于總樁數(shù)的1%，且不應(yīng)小于3根，工程總樁數(shù)在50根以內(nèi)時(shí)不應(yīng)小于2根，由于Q-S曲線為緩變形，極限承載力一般可取S=40-60mm對應(yīng)的荷載，對于大直徑樁可取S=(0.030.06)D所對應(yīng)荷載值，也可取S=0.001D(D為承力盤直徑-20cm)對應(yīng)的荷載為容許承載力。這是首選的方法，尤其重要工程都應(yīng)通過

16、壓樁試驗(yàn)確定其承載力。這樣既可滿足變形條件又可有效的確定其承載力標(biāo)準(zhǔn)值。 2、計(jì)算法 （）標(biāo)準(zhǔn)貫入法 根據(jù)專家建議：結(jié)合擠擴(kuò)支盤樁的特點(diǎn)，可用標(biāo)準(zhǔn)貫入法進(jìn)行承載力估算： 式中Rk一單樁豎向載力標(biāo)準(zhǔn)值(KN)； 2j, 3土性系數(shù)按表2采用 qsi樁身第I層土的側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(KPa)，按樁基規(guī)范選用 K2j,K3分項(xiàng)系數(shù)按表3采用； Nj,N第J層土標(biāo)貫平均值和底盤座位置上下各4d土層的標(biāo)貫平均值； Li折減后樁周第I層土摩阻(M)，計(jì)算方法按表4采用； u-主樁徑周長（） Ap底盤投影面積，按承力盤直徑cm計(jì)算； pbj扣除樁身截面積的支盤投影面積(M2)； n -樁有效深度范圍內(nèi)土性系數(shù)；

17、m -除底盤外的承力盤與十字分支個(gè)數(shù)。 支盤周圍土性系數(shù) 表2 土類 2j 3 粘土、粉土 21-25 21 砂土 55 55 碎石、礫石 55 75 其它 分項(xiàng)系數(shù)K2j、K3系數(shù) 表3 中間盤、上盤分項(xiàng)系數(shù)k 層盤分項(xiàng)系數(shù)k 1.41.8 2.53.5 L4計(jì)算方法 表4 粘土、粉土 砂土 碎石、礫石 其它 H-1.2h H-1.51.8h H-1.8h H-1.11.2h 式中：Hi-土層厚度；h承力盤高度 (2)阻力法： 天津及軟土地區(qū)單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值可按以下經(jīng)驗(yàn)公式估算： 其中 Quk單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）： ai 第i層土側(cè)阻力修正系數(shù)； i 第j個(gè)支盤阻力修正系

18、數(shù)； Qski第i層土極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值（KN），暫按普通灌注樁的0.60.9計(jì)算； Qpkj第J個(gè)建盤極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值（KN），暫按砼預(yù)制樁標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算； n有效深度范圍內(nèi)土的層數(shù)； m承力盤與個(gè)數(shù)。     2007-04-21            四、擠擴(kuò)支盤樁的主要特征 擠擴(kuò)支盤樁由樁柱（樁身）、底盤、中盤、頂盤及整個(gè)分支所組成。按照土質(zhì)情況，在硬土層中設(shè)置分支或承力盤。分支和承力盤是在普通圓形鉆孔中用專用設(shè)備通過液壓擠擴(kuò)而形成的。

19、在支、盤擠成空腔同時(shí)也把周圍的土擠密。經(jīng)過擠密的周圍土體與腔內(nèi)灌注的鋼筋砼樁身、支盤緊密的結(jié)合為一體，發(fā)揮了樁土共同承力的作用，提高了樁的側(cè)摩粗力和支承阻力，從而使樁承載力大幅度增加。 經(jīng)測算，承力盤的面積約為主樁截面的47倍，如把各盤和各分支的面積加起來，其總和約為主樁截面的10-20倍。 擠擴(kuò)支盤樁具有以下特點(diǎn)： （1）可以利用沿樁身不同部位的硬土層來設(shè)置承力盤及分支，將摩擦樁改為變截面的多支點(diǎn)摩擦端承樁，從而改變了樁的受力機(jī)理。這樣的樁基礎(chǔ)會(huì)使建筑物更穩(wěn)定，抗震性好，沉降變形更小。 （2）有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。其單方砼承載力為相應(yīng)普通灌注樁的2倍以上。也就是在同樣承截力要求下，擠擴(kuò)支盤樁可比

20、普通直孔樁節(jié)約材料一半以上。 （3）對不同土質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)。在內(nèi)陸沖積和洪積平原及沿海、河口部位的海陸交替層及三角洲平原下的硬塑粘性土、密實(shí)粉土、粉細(xì)砂層或中粗砂層等均適合作支盤樁的持力層。而且不受地下水位高低的限制。 （4）成樁工藝適用范圍廣?？捎糜谀酀{護(hù)壁成孔工藝、干作業(yè)成孔工藝、水泥注漿護(hù)壁成孔工藝和重錘擠擴(kuò)成孔工藝等。 （5）由于單樁承載力較大，在負(fù)荷相同的情況下，可比普通直孔樁縮短樁長，減小樁徑或減少樁數(shù)，作為高層建筑及重要構(gòu)筑物的基礎(chǔ)，可供設(shè)計(jì)靈活使用，既可作樁下單樁方案以減少承臺(tái)施工量，又可沿箱基墻下或筏基柱下布樁以減少底板厚度及配筋量。這不僅能節(jié)省投資，而且施工方便、工期短、造價(jià)

21、低、質(zhì)量優(yōu)。 （6）對環(huán)境保護(hù)有利。與打入式預(yù)制樁相比，施工噪聲低、無振動(dòng)；與普通泥漿護(hù)壁直孔樁完成等值承載相比，泥漿排放量顯著減少。 （）支盤樁和其它樁型的性能對比如表。 表 樁型 性能特點(diǎn) 缺點(diǎn) 預(yù)制樁 適用于土層較軟弱，有較好的持力層，對樁周土產(chǎn)生擠密作用，施工質(zhì)量較穩(wěn)定。錘擊產(chǎn)生噪音污染，配置較多鋼筋，造價(jià)高 普通灌注樁 施工方法較簡單，適應(yīng)性較強(qiáng) 比擠擴(kuò)支盤樁造價(jià)高，鋼筋、水泥用量多，樁尖虛土難于處理，樁身可能有縮勁。 錐形樁 擠土效果好，利用錐面可增加樁的側(cè)阻力，承載力比等截面（體積相同條件下）樁提高倍倍，沉降量較小。長度有限，產(chǎn)生噪音、震動(dòng)等。 竹節(jié)樁 可防止地震時(shí)地基土的液化，

22、可提高側(cè)阻力，承載力比普通樁高30%-40%。 產(chǎn)生震動(dòng)噪音，污染。入土深度較短，承載力有限。竹節(jié)處尺寸擴(kuò)大有限。 沉管灌注樁 能改善灌注樁和預(yù)制樁等樁的施工缺欠。 僅適用上部為軟弱土層，下層為較好的持力層的土層。產(chǎn)生噪音，也易產(chǎn)生樁身質(zhì)量問題。承載力較低，事故較多。 大直徑樁 施工簡便，造價(jià)低，承載力高，混凝土質(zhì)量易于保證，抗震性能好，樁底土可檢查。對無粘性的砂、碎石類土，難于在水下形成擴(kuò)大頭。孔壁松弛效應(yīng)導(dǎo)致側(cè)阻降低，要求大功率施工成樁機(jī)具。人工挖擴(kuò)樁孔易出安全事故。 孔底注漿樁或碎石注漿樁 由于二次注漿可解決普通灌注樁的樁尖虛土及樁身與土的收縮縫隙，提高承載力。二次注漿需多耗費(fèi)水泥、造價(jià)

23、高。易對相鄰基礎(chǔ)產(chǎn)生不利影響。碎石注漿樁樁身質(zhì)量難于保證。 8.樁 可節(jié)約用砂及水泥，樁的可灌性好承載力提高有限，不適于作支承樁 擠擴(kuò)支盤樁 集預(yù)制樁、夯擴(kuò)樁、灌注樁的優(yōu)點(diǎn)，使用專利機(jī)具，根據(jù)需要可對不同的部位進(jìn)行加固擠密，形成支盤，能以樁徑小、縮短樁長，滿足承載力大的要求。具有施工簡便，造價(jià)低，承載力高，沉降量小的優(yōu)點(diǎn)。在深厚軟土、淤泥地基、無相對理想持力層時(shí)慎用。 五、工程實(shí)例： 近十年來使用擠擴(kuò)支盤樁的工程主要有三種類型，一是工業(yè)廠房，二是高層建筑，三是多層建筑。其中前兩種類型占絕大多數(shù)。有些工程地質(zhì)情況很差。如天津塘沽的淤泥質(zhì)軟土地區(qū)，河漫灘和黃河沖積層等，地耐力很低，有些工程地下情況

24、復(fù)雜，管網(wǎng)密布，場地狹小，但使用擠擴(kuò)支盤樁后效果都很好。 、工業(yè)廠房     2007-04-21        實(shí)例1、北京四環(huán)制藥廠： 北京四環(huán)制藥廠新建分廠位于良鄉(xiāng)鎮(zhèn)南關(guān)開發(fā)區(qū)。首期工程項(xiàng)目為合成車間、鍋爐房及食堂，基礎(chǔ)工程均采用擠擴(kuò)支盤樁基礎(chǔ)，由核工業(yè)部第二設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，完成擠擴(kuò)支盤樁558根，主樁徑400mm，設(shè)一個(gè)底承力盤及一組十字分支。盤徑960mm，有效樁長7.0m，單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值450KN，樁身砼強(qiáng)度等級(jí)C20，主筋614。由于該樁樁徑小，盤徑大，使底盤承載

25、力充分發(fā)揮。工程用凝土量約640m3，折合單方砼完成承載力比較如下: 普通鉆孔灌注樁為80.15KN/m3，支盤樁為394.7KN/m3 若采用普通鉆孔灌注樁耗用混凝土3100m3,約需造價(jià)240萬元。 樁基工程采用擠擴(kuò)支盤樁新技術(shù)后，取得了良好效果，節(jié)約投資約50%。由于該地區(qū)地下水位較低，采用螺旋鉆成孔施工速度快，每日完成40-50根柱，工期提前一個(gè)月。樁的盤位調(diào)節(jié)性能好，豎向系載力、抗拔力大、穩(wěn)定性好，抗震性能良好，結(jié)構(gòu)工作安全度高。由于首期工程采用支盤樁效益顯著，二期工程樁基700余根仍全部使用擴(kuò)擠支盤樁。 實(shí)例2、河南焦作萬方鋁業(yè)公司電解鋁車間： 河南焦作萬方鋁業(yè)公司電解鋁車間屬于一

26、般重型廠房，安裝有天車，廠房為單層單跨排架結(jié)構(gòu)，跨距25.5米，長度342米。設(shè)計(jì)單位是貴陽鋁健設(shè)計(jì)研究院，共有平行的兩座廠房。場地位于太行山山前沖積平原前緣和廣闊的黃河沖積平原接壤。土層為粉質(zhì)粘土、粉土、粘土，沒有好的持力層。原設(shè)計(jì)采用長9米的350mm的方形預(yù)制樁1506根，單樁極限承載力為850KN。后改為長17.2米，直徑500mm的擠擴(kuò)支盤樁548根，單樁及限承載力為3400KN。方案改定后，樁基礎(chǔ)造價(jià)由524萬元降到250萬元，節(jié)約52%。在天津?yàn)I海電廠、新鄭電廠、洛陽熱電廠和湖北二汽沖壓車間等工業(yè)廠房采擠擴(kuò)支盤樁后，取得了很好的效果，節(jié)約了大量資金。 （二）高層建筑 實(shí)例3、天津

27、市塘沽金寶大廈（現(xiàn)更名為寶泰大廈）。 本工程為框剪結(jié)構(gòu)，地上15層，地下1層，埋深5.00米，荷重相對較大，場地土質(zhì)為中軟場地土，屬類場地。靜止水位埋深0.80.9米，潛水類型。場地埋深5.0米處為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，承載力低，壓縮性高，物理力學(xué)性質(zhì)差。地層結(jié)構(gòu)描述0-1.8米為雜填土，1.8-17.3米為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，17.3-26.7米為粉質(zhì)粘土，26.7-32為是粉質(zhì)粘土、粉土，32-40.5米為粉質(zhì)粘土。 本工程勘測報(bào)告建議的樁基方案為800mm ，樁長19米的鉆孔灌注樁，其承載力標(biāo)準(zhǔn)值為1124KN，折算單方砼完成極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Qvc=118KNm3。經(jīng)中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究院經(jīng)技

28、術(shù)經(jīng)濟(jì)比較采用擠擴(kuò)支盤樁，設(shè)計(jì)樁徑700mm，四個(gè)承力盤，盤徑1500mm，樁入土深度40.0米，單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值4200KN（靜載試樁結(jié)果），折算成單方砼完成極限承載力Qvc=242KN/m3。 與原方案相比，擠擴(kuò)支盤樁節(jié)約了大量砼及鋼筋材料，降低造價(jià)20%，同時(shí)，由于大大減少了鉆孔深度，從而顯著地提高了施工速度，且沉降變形小，樁基穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)也很突出。 本工程兩根試樁于1995年12月底完成，所有工程樁于96年初完成，大廈全部建成后，經(jīng)測量其最大沉降為33mm，而且整體沉降均勻（在當(dāng)?shù)匾话愀邔咏ㄖ某两导s10cm）工程質(zhì)量及施工速度，受到甲方、設(shè)計(jì)及協(xié)作方的一致好評(píng)。 實(shí)例4、天津萬順溫

29、泉花園 萬順溫泉花園位于天津市河西區(qū)賓水道與五號(hào)路交口處，2棟31層的商住樓，高度110米，1棟15層的寫字樓，高度50米，天津建筑設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，樁基基礎(chǔ)，柜剪結(jié)構(gòu)，為了進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)行了6組靜載試樁（3組普通灌注樁，3組擠擴(kuò)支盤樁）。普通樁樁徑600mm，有效樁長33米，支盤樁樁徑700mm，有效樁長33米，沿樁身設(shè)4個(gè)1600mm直徑的承力盤及一個(gè)十字分支。天津建筑設(shè)計(jì)院出具的檢測報(bào)告指出33米長普通樁極限載力標(biāo)準(zhǔn)值為3500KN，Q-S曲線為陡降型。擠擴(kuò)支盤樁Q-S曲線為緩變型，對應(yīng)Qo=7700KN時(shí)，其沉降更移量僅為23.18、27.88mm，滿足設(shè)計(jì)提出的Qw=770

30、0KN要求，原設(shè)計(jì)普通鉆孔灌注樁由于單樁承載力低，直徑600mm的樁間距小于1.6米，布樁困難，改為支盤樁后，做到柱下、筒內(nèi)布樁，承載力分布更加明確合理，減少了底板厚度及配筋量，不僅大量減少了樁基造價(jià)，且大量節(jié)省了混凝土及鋼筋用量。目前，該工程已全部竣工，沉降約2厘米。 實(shí)例5、天津市和平區(qū)新文化花園 新文化花園位于天津市和平區(qū)南市榮業(yè)大街，一期工程3個(gè)組團(tuán)建筑面積約30萬平方米，為層高15至24層不等的高級(jí)商住區(qū)，采用擠擴(kuò)支盤樁，其中占總樁數(shù)60%的是直徑=650mm，樁長L=19m的承載樁，沿樁設(shè)2個(gè)承力盤，盤徑1600mm，1組十字分支，單樁承載力設(shè)計(jì)值Rd=2700KN；=450mm，

31、L=19.5米的承載樁，沿樁身設(shè)2個(gè)承力盤，盤徑960mm，一組十字分支，單樁堅(jiān)向承載力設(shè)計(jì)值Rd=1250KN，這部分樁占總樁數(shù)的20%。另外20%的擠擴(kuò)支盤樁為抗拔樁，這是由于擠擴(kuò)支盤樁的特殊造型和成型時(shí)的靜力擠土作用使樁體能更緊密地和樁周土結(jié)合，形成良好的樁土共同工作體系，能有效地提高樁的承載能力和嵌固效果，從而提高樁的水平承載力和抗拔承載力，因此，擠擴(kuò)支盤樁作為抗拔樁和支護(hù)樁其優(yōu)勢非常顯著。新文化花園中抗拔樁設(shè)計(jì)為=450mm，L=21m，兩個(gè)承力盤，盤徑960mm。抗拔800KN。     2007-04-21   

32、;     采用擠擴(kuò)支盤樁比普通灌注樁節(jié)約投資30%。 實(shí)例6、?？谛腊不▓@寫字樓工程 該工程位于海口市南寶路中醫(yī)拐彎處東側(cè)，面積約4.33萬m2，樓高96.8米，地上26層，地下2層，共28層，是目前海口機(jī)場區(qū)最高的建筑物，采用框剪結(jié)構(gòu)，總豎向荷載720000KN，基礎(chǔ)形式為擠擴(kuò)支盤樁（主樓部分）一層板筏，該樓土層特征為； 中 砂：平均厚度5.27米，中蜜狀態(tài)，上部稍濕，下部飽和。 粘 土：飽和、中密、層厚7米，工程性質(zhì)較差。 中砂層：飽和、中密、層厚7米，主要由中粗砂和少量細(xì)礫粉粒組成，有地下承壓水，工程性質(zhì)穩(wěn)定性較差。 粘土層：可塑、中高壓縮性，工程性質(zhì)較差。 粉 砂：層厚4米，稍中密，飽和、中壓縮性。 中粗砂互層：飽和、中密，有地下承壓水，該層分布均勻，工程力學(xué)指標(biāo)較好，被選為樁端持力層。 該建