浅谈复合载体夯扩桩技术

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1、浅谈复合载体夯扩桩技术摘要：本文探讨了复合载体夯扩桩的发展、施工工艺和三击贯入度的控制、技术特点、适用范围和条件及效益分析等。关键词：复合载体夯扩桩、施工工艺、贯入度、技术特点目前对于一般多层民用建筑物与中小型厂房常常采用沉管灌注桩，然而使用沉管灌注桩常会遇到当采用直径较小的桩时，会因单桩承载力过低而使布桩过密，桩距无法满足要求，而采用较大直径桩，又会因为增加桩身混凝土用量及因桩距增大，承台相应扩大而使工程造价提高的问题，此时如根据地质条件采用复合载体夯扩桩，则可充分显示其优越性。复合载体夯扩桩是由干硬性混凝土及填充料等经过细长锤夯扩形成的

2、复合载体和钢筋混凝土桩身组成的。它具有承载力高、变形小的特点，主要原因是由于在被加固土层内填料并施以强冲击，致使土体明显被加固，桩端下4m范围内的土的压缩模量提高1.35倍，承载力提高了1.50~1.58倍，使被加固土层成为一个硬层与其下的持力层形成了双层地基，从而使单桩承受的荷载经被加固土层向下应力扩散所以沉降小，承载力大幅度提高，它具有挤密地基及扩大桩端面积的双重作用。复合载体夯扩桩的应用考虑两方面的条件：一方面地质条件，即当浅层土为软弱土层(软弱土层指不能满足上部结构对承载力和变形要求的土层)，下层被加固土层具有良好的挤密性，足够的厚

3、度，稳定的层面和适宜的埋深；另一方面环境条件，是指复合载体夯扩桩在无有效隔振措施时不宜在居民区或对振动敏感的建(构)筑物附近施工。1夯扩桩及复合载体夯扩桩的发展夯扩桩自1981年由杭州城建设计院与浙江省机械化施工公司及杭州市下城区建筑公司等联合研制成功。首先在浙江一带推广使用，并在1983年通过了技术鉴定。1992年11月在杭州市召开了全国首届夯扩桩技术交流会，对该技术的发展起了积极的推动作用。为了总结经验、交流技术、共同探讨我国夯扩桩的发展途径和应用前景，于1994年11月在武汉市召开第一届夯扩桩技术交流会。目前，夯扩桩已在江苏、山东、湖

4、北、安徽、广东、辽宁等地迅速推广应用。国外的夯击式沉管扩底桩有两大类，第一类有打孔灌注桩、西方扩底桩(westerncompressedpile)、得尔塔桩(deltapile)、阿尔法桩(alphapile)、麦克阿瑟柱桩(macarthurpile)、ckn桩(cknpile)、维斯特雷顿bv桩(verstraetenbvpile)及辛普莱克斯桩(simplexpile)等；第二类有福兰克桩(frankipile)及道塞提桩(dowsettpile)等。第一类桩的基本原理是把底端暂时封闭(用平板式钢桩尖、预制钢筋混凝土桩尖及铸铁桩尖等)

5、的厚壁钢桩管(带l-轴或内管)用锤打入到设计所需要的入土深度；然后拔出心轴或内管，往桩管放入形成扩大头所需的干硬性混凝土或塑性混凝土，再次插入心轴或内管；在稍稍提升桩管的同时锤击心轴或内管形成扩大头；再次拔出心轴或内管，往桩管中插入钢筋笼，灌满桩身混凝土；再把心轴或内管压在桩身混凝土上继续锤击，最后拔出钢管、心轴或内管，成桩。第二类桩中的福兰克桩为一管内击式夯扩桩类型，其施工方法与第一类桩不同，该桩的基本原理是先在钢管内投入一定数量的碎石或干硬性混凝土，形成管内的土塞柱；然后将由卷扬机牵引的圆柱形重锤，采用自由落锤的方式锤击管内的土塞柱，依

6、靠土塞柱与管壁的摩擦阻力将钢管沉入土中；当沉管深度达到设计标高后，用钢丝绳把钢管吊住，将管内土塞柱强制锤击出管外再灌入一定量的混凝土，在桩端锤击成扩大头；插入钢筋笼，继续向桩管内灌注混凝土，换上轻锤(比重锤的直径小，以便在钢筋笼内锤打)；继续灌入混凝土，边锤击混凝土，边拔出桩管，直到设计桩顶标高，最终成桩。复合载体夯扩桩是近几年来针对夯击式沉管扩底桩存在的问题发展起来的，它吸收了国外的夯击式沉管扩底桩的优点，摒弃沉管灌注桩的一些缺点，是具有中国特色的一种桩型。2施工工艺和三击贯入度的控制复合载体夯扩桩的施工工艺流程具体如下：锤击成孑l，先用

7、细长锤低落距轻夯地面，使护筒准确定位于桩位，然后再提高细长锤夯成孑l。锤击成孑l时，护筒下沉，当接近桩底标高时，控制重锤落距，准确将护筒沉至设计标高。填料夯击，提升重锤高出填料口，根据地质情况进行填料，锤做自由落体，夯击填充料(填料量以锤底出护筒底400~600mm为依据)。由投料口每次投入一定量材料，材料为碎砖，重锤提升高度控制在6m左右。开始上下锤击，直至将一定量的碎砖填料全部夯入。填料大致分三个阶段：填料下降、持平、上升。相应填料也分多、中、少。测量三击贯入度，三击贯入度满足设计要求后，填干硬性混凝土继续夯击至锤底同护筒。浇筑混凝土，

8、在护筒内放入预制钢筋笼，测量钢筋顶标高，使钢筋笼沉至设计标高。混凝土施工前做试配，混凝土坍落度为70~80mm。从护筒填料口灌入混凝土0.25m时，插入振捣棒振捣一次，振捣时间不