支盘桩技术(课伯)

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1、79第二章支盘桩技术2.1支盘桩基本原理支盘桩属于灌注桩的一种，就其成桩过程对桩周土的作用而言，定性为部分挤土灌注桩。其基本结构图如图2-1。图2－1支盘桩基本结构图支盘桩在成桩过程中通过液压挤扩，对各分支和承力盘周围土体施以三维静压，挤扩成支盘空腔后，灌入混凝土形成支盘。挤扩成盘的过程使得支、盘上下端土体得到压密，土体结构得以改善，桩周土、盘周土的物理力学性质得以提高，使得承力盘端阻力增加[36]。桩身不同位置扩大直径，也增加了桩身与土层的接触面积，增大了侧摩阻力，以至单桩承载力得到提高[10]。在承力时，由于分

2、支和承力盘周边土体预先受到压密，类似于“预应力”作用，减少了土体承载后的压缩量，桩的沉降量相应降低[38]。支盘桩支盘设置的灵活性，最大可能的利用了承载力相对较高的土层，充分挖掘了深层好土层的潜力[37]。荷载施加79过程中，竖向荷载不但由桩土接触面、桩端土体来承担，而且很大程度上还由位于桩体上的每个支盘下的土体分散承担，并将荷载扩散到不同地层，充分发挥了盘面与硬土层接触面的作用，提高了单桩承载力[39]。2.2支盘桩适用地层支盘桩可作为建筑抗压桩、抗拨桩、复合地基、高承载力锚杆以及地基加固和增层改造的桩基。适用于

3、大型工业厂房、高层建筑、道路桥梁、码头、高耸构筑物、大型油罐、大型粮仓等对地基承载力要求较高的建筑。根据文献[40]、[41]的推荐，支盘桩适用于地基土中存在性质和厚度都宜于成盘的土层。宜于成盘的土层有可塑～坚硬状粘土、中密～密实的粉土和砂土、碎石土、全风化岩和强风化软质岩石。盘应避开可液化土层、流塑状土层以及中等风化、微风化和未风化的岩层中。对塑性指数偏高的粘土，应经过试验确定成盘的可靠性。2.3支盘桩特点支盘桩是依据树根的抗压、抗拔作用特点，结合变截面钻孔灌注桩性状进行构思、研究而萌发的一种新的桩型结构[42]

4、。相对于普通灌注桩，他具有着较为鲜明的特点和显著的优势[43～46]。1、基桩承载力高、沉降变形小。可以利用桩身深度范围内地基土中的硬土层来设置承力盘和分支，扩大了基桩与硬土层的接触，发挥了支与盘的端承作用，增加了基桩的端承面积，这样的桩基础会使建筑物稳固，抗震性能好，沉降变形小。2、抗拔能力好。由于支盘处土体成盘时被挤密，使得各支盘与土体较紧密的相互嵌固，支盘桩抗拔力相应提高。3、综合经济效益显著。支盘桩的单方混凝土承载力为相同直径的普通灌注桩的两倍以上，即在相同承载力的要求下，支盘桩可以比普通桩节约一半以上的材

5、料。4、对不同土层的适应性强。可在多种土层中成桩，可根据承载力的需要，充分利用硬土层，采用增设分支和承力盘数量提高单桩承载力。5成桩工艺适用范围广。可适用于由泥浆护壁、干作业或重锤捣扩成桩等。6、绿色环保。支盘桩是在普通灌注桩基础上利用专门的挤扩设备成桩的，因此在施工中具有无噪声和振动的优点。792.4支盘桩设计支盘桩桩身构造、桩基承台构造尺寸、桩基承台受弯、受剪、受冲切等计算与普通灌注桩相同。单桩竖向极限承载力标准值，一级建筑应采用现场静载荷试验；二级建筑宜采用现场静载荷试验确定；当有地质条件类似的试桩资料或地质

6、条件简单时，可参照静力触探、标贯试验；三级建筑，宜根据原位测试资料，利用承载力经验参数估算、经验参数等综合确定。根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系，估算支盘桩单桩竖向极限承载力标准值时可以按照公式（2－1）计算[40～41]。（2－1）式中：——主桩桩身周长（）——为桩侧第层土的极限侧阻力标准值（）——桩穿越第层土的厚度（）——桩身第个承力盘处土的极限端阻力标准值（）——扣除主桩桩身截面积的第个承力盘的水平投影面积（）——主桩桩端截面积（）——主桩桩底处土的极限端阻力标准值（）——第个承力盘极限端阻力标准值

7、修正系数设计过程中确定设置支盘的土层非常重要，它关系到支盘桩有效发挥承载力优势的成败。当设置支盘的各土层物理力学性质相差较大时，支盘的总承载力不能得到充分发挥；上层是软弱土时，则在该层设置支盘意义不大；有软弱下卧层，而其上硬土层没有足够的厚度时，不穿越该软土层的支盘桩可能会产生很大的沉降变形，导致不能满足变形要求[47]。因此设计时桩端和下盘应落在有效的持力层上。根据工程地质勘察资料，选择支盘设置地层主要应考虑以下三方面因素：所选地层应是可提供较大端阻力的硬土层；硬土层的厚度；软弱下卧层的影响[48]。另外，为防止

8、应力叠加，也应该根据地层性质对支盘桩的盘间距、盘支间距、支间距进行合理的设计[49]。792.5支盘桩施工2.5.1支盘桩施工工艺支盘桩施工工序与钻孔灌注桩基本相同，只是在钻孔灌注桩施工工艺中增加了挤扩支、盘，二次清孔的工序。也就是说，除了支盘挤扩成形的工序外，其他工序与钻孔灌注桩基本相同。基本工序为：钻机成孔——磨孔及清孔——支盘挤扩成形——沉放钢筋笼——