夯扩桩设计施工技术探讨.pdf

女★工技朮★★
Cities and Towns Construction in Guangxi
ノゆ城携電设
文章编号]1672-7045(2008)09-0071-03
◆张德辉
摘要:本文介绍了夯扩桩的多,在小高层上也有所应用,如南守土进入孔底,由于桩尖活瓣受外侧
应用范固、设计施工方法。以及施工湖景花园、田东电力大夏均取得了阻力关闭,通过加压振动复打,迫使
中主要技术措施,总结出夯扩桩的成
扩底混凝土向下部和四周基土挤
许多优点,说明该方法具有较高的
压,形成扩大头(图2)
实用价值。
2夯扩桩的工作机理
上述两种夯扩方法,其扩大头
关键词:夯扩桩软弱地基
直径和形状与持力层性质及扩底参
桩基工程
2.1夯扩桩的扩底原理
数有直接关系,一般一次夯扩、扩大
[中图分类号JU753
夯扩桩目前有锤击沉管夯扩柱头直径可达550m;三次夯扩,扩大
[文献标识码]B
和振动沉管夯扩桩两种。
头直径可达800mm
锤击沉管夯扩桩(见图1)采用2.2夯扩桩的作用机理
夯扩沉管灌注桩是集合了锤击双管,外桩管为通心钢管,内桩管下
夯扩桩是在锤击沉管灌注桩的
桩和振动沉管灌注桩优点的一种新端封底,两管套装长度相等,用桩锤施工技术设备和施工工艺的基础上
型沉管灌注桩,近年来得到迅速推将其打到设计深度后拔出内管,往加以改进的新桩型。由于夯扩桩端
广和应用,并获得了明显的效益
外管内灌入一定高度的扩底混凝部可用机械的方法扩大,并在夯扩
由于其综合效益好,很快在全国得土,重新插入内管并将外管向上拔的过程中挤密桩周土,充分发挥桃
到推广应用。1998年,南宁引进该
定高度,锤击力经内外桩管直接侧摩阻力和桩端支承力,所以能够
桩型,并试验成功,随后推广应用到传给混凝土,通过桩管的挤撑作用,较大幅度地提高柱的承载力。同时
多项工程。
迫使扩底混凝土向下部和四周基士在浇注桩身混凝土的过程中,能够
挤压,形成扩大头(图1)。如增加夯利用内夯管与柴油锤的重量对混凝
1夯扩桩的应用范围
扩次数,扩头直径可以达到1000m土加压,使之在压力的作用下成型,
以上。
能够避免缩颈、断桩等现象的发生
夯扩桩主要应用的土层是
振动沉管夯扩桩采用单管,用且大大降低施工成本,保证桩身质
①上部土层为素填土、粘性土、松散振动加压将其打到设计深度,往管量。经静力触探表明,柱侧比贯入
稍密的粉细砂,下部桩端持力层内注入一定高度的扩底混凝土后向阻力提高5~108,扩大头比贯入阻
为圆砾或软质岩,代表地区为南宁上提管,提管时桩尖活瓣打开,混凝力提高25-35%8。
盆地和百色盆地;②上部土层为推
山填海的素填土、淤泥质砂士,下部
桩端持力层为软质若,代表地区为
北海、钦州、防城港等;③上部土层
为素填土、淤泥等软土,下部桩端为处雄
硬塑粘性上,遁合层数不高,单桩承
载力500kN以下的多层建筑,适用于
任何地区。根据工程实践,夯扩桩
在低层建筑(一般67层)用得较
图1锤击沉管扩底
图2振动沉管扩底
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ノ矽域重设
3夯扩桩的设计
3.1扩大端直径的计算
根据成桩工艺,设沉管进入土
层后基底部在A-A位置(见图3),设
沉管内径为d,灌入的混凝土在管
内高度为H2沉管拔起高度为b,经
图3夯扩过程示意因
过夯击之后沉管同时下沉距离为C,
设形成的混凝土扩大部分为管心球推荐的下列二次秀扩公式:
Ra=Td22gaL+πD8ya/4
体,则扩大头的直径为
D-axd /Hth c
5d"(H+C)(1)
式中:R一单桩竖向极限承
式中,@为形状系数。当夯扩完
式中:D一夯扩直径
载力标准值(k
成后形成的扩大端完全为圆球体
d一外管直径;
る一桩身直径,按外管外径
时,a=1;当扩大端为竖向或横向的
、H2第一次和第二次灌确定(m);
椭园球时,Q≠1。
入混凝上高度夯;
qk一耕周第i层土的极限摩
a是桩端处土层的侧压力系数
h、h一第一、第二次外管拔阻力标准值(kPa),对于扩大头变截
K、泊松比μ、竖向压缩模量Fs的函起高度;
面以下不计侧阻力
数,其关系为a八(K,以,Es)。设扩大
第一、第二次夯扩后
Lムー一桩周第层土的厚度(m)
端主要受土层的侧压力系数K、泊松混凝土高度;
桩端极限阻力标准值
比u所控制,则有
x-一形状系数,一般取(
kpa)
a=(1+1/K)?
0.9
β一桩端土夯实综合修正系
一般地,Q=0.8~1.2,视具体情
当桩端所处持力土层的上质较数,取1.05~1.40,粘性土取小值
况而定
差时,则易于夯扩形成扩大端,应该砂性土取大值。
为简化计算,当采用二次芬扩在施工控制中增加夯扩混凝土量
在正常施工条件下,影响β的主
时,根据《建筑桩基技术规范》当桩端土层的土质较好时,在相同要因素是桩端处土层的性质。实践
(JGJ94-94)规定,可按下式进行扩的其他地质条件下,拔管高度小比表明,易于夯扩的桩端土层,经检测
大头直径估算。
拔管高度大夯扩后所得的扩大端直得到的桩端承载力提高的比率大
次夯扩大头直径
径大。当拔管高度过小且管内的混些;对于不易夯扩的桩端土层,其承
D=d
凝士量一定时,则施工中管内存留载力本来就高,在某一特定的传播
的混凝土多,在进行夯扩时容易出能量下,提高其土层的承载力是不
二次夯扩大头直径
现卡管;若增加击实能量则容易出易得到的
Du,x 4 /4 ae
现沉管夯裂。因此,式(1)、(2)有实
设计估算值与经验值有较大差
际应用意义,但在施工过程中,必须距,常规倣法是按设计估算值进行
式中:D、D2一第一次、二次根据具体情况,视地质土层性状制施工,采用工程桩做试柱,不压至破
夯扩扩大头平均直径;
定合理的施工方案
坏,以沉降量不超过40m某一值对
d。外管直径;
3.2按公式估算桩的承载力
应的荷载值作为单桩承载力标准
H1、H2一第一次、第二次灌人
按一般摩擦桩承载力由桩侧阻值。工程实例表明,有的桩静载试
外管混凝士高度(从桩底算起);
和粧端阻两部分提供的概念,夯扩验沉降量只达到几毫米,就满足单
第一、第二次外管拔柱的承载力由桩身侧阻承载力和扩桩承载力的设计值要求,没有充分
起高度(从桩底算起);
大后的端部承载力所构成
发挥夯扩桩的实际潜力,造成较大
第一、第二次分扩后
夯扩桩单桩竖向极限承载力标浪费。因此,对夯扩桩应根据工程
混凝土高度。
准值按下式计算(桩基所承受的主实际情况,取用合理的单桩承载力
在广西,目前普遍采用武汉市要竖向力):
标准值。
2008·9