南阳电厂挤扩支盘桩承载力特性试验探究

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1、南阳电厂挤扩支盘桩承载力特性试验探究　　摘要：本文主要根据理论和工程实例相结合的分析方法，以河南省南阳电厂基础工程挤扩支盘桩承载力特性试验的资料为基础，对支盘桩在竖向荷载作用下的荷载传递规律、承载力发挥性状进行系统的分析，得出了挤扩支盘桩抗压时的荷载传递理论；通过本文对挤扩支盘桩的实例分析，得出该桩型具有高承载低沉降的特点，实践证明，该项新技术具有较高的研究价值和工程实用价值。关键词：挤扩支盘桩；静载荷试验；荷载传递机理中图分类号：TM6文献标识码：A文章编号：引言：桩基础工程是一种古老而广泛使

2、用的深基础工程，因其高承载力和低沉降量的特点，所以在高层建筑及重大工程中是设计人员首选的基础型式，然而如何继续提高桩基础承载力和降低基础工程造价一直是工程界、学术界普遍关心和研究的热点问题之一。挤扩支盘桩技术正是在这样的背景下逐步发展起来的。1支盘桩的施工工艺和特点9支盘桩及其用于支盘挤扩成型的液压设备是二十世纪八十年代末期由张俊生先生发明的。专用液压挤扩设备与现有桩的施工机械配套使用，产生了如图1—1所示的桩体、承力盘和分支。支盘桩工程施工质量的好坏直接影响着支盘桩的承载性能与经济效益。支盘桩

3、是在钻孔灌注桩的基础上衍生而成的一种新桩型，利用普通钻孔机如冲击钻机、潜水钻机、正反循环钻机、旋挖钻机等水上水下钻机机械按设计要求成孔，成孔后使用支盘设备在孔中各支盘位置进行挤扩。2.工程概况南阳电厂是南阳市拟建的一座以供热为主、兼顾发电的大型火电项目。根据河南省电力勘测设计院提供的地质勘察资料，试桩区域自然地面标高约141.4m，地基土以硬塑的粘土为主，总体上地基土强度较高。但场地内的粘土层，全为高液塑限的膨胀土，上部地层以弱膨胀潜势为主，下部地层以中等膨胀潜势为主，为特殊性岩土层。在勘探深度

4、范围内的地基土分为5个主层和1个亚层，各层结构及岩土特性分述如下：层①粘土：硬塑，中压缩性，弱膨胀潜势。层底埋深2.40—2.70m，层底标高137.60—139.09m。层②粘土：硬塑，中压缩性，弱膨胀潜势。层厚3.00—4.30m，层底埋深5.60—6.70m，层底标高133.30—135.81m。9层③粘土：硬塑，中压缩性，弱—中膨胀潜势。层厚6.30—7.90m，层底埋深13.00—13.50m，层底标高127.00—128.39m。层④粘土：硬塑—坚硬，低—中等压缩性，弱—中膨胀潜势。

5、层厚10.80—11.60m，层底埋深24.20—24.60m，层底标高115.40—117.39m。层⑤粘土：坚硬，低—中等压缩性，弱—中膨胀潜势。最小揭露厚度10.00m，最大揭露厚度35.50m。层⑤1中粗砂：密实，饱和，中压缩性。该层呈多层透镜体状分布于层⑤中。层厚0.50—1.40m，层底埋深27.00—31.90m，层底标高108.20—113.00m。3试桩概况工程场地±0.00m标高为142.8m，试桩区自然地面标高约141.4m，试桩设计为挤扩支盘桩，分两种桩型，B型1#、2#

6、、3#试桩设计有效桩长为10.0m，设计桩顶标高位于±0.00m以下—3m，实际施工桩顶位于自然地面，桩长11.6—11.8m，桩径600mm，配筋规格12Φ16，桩身设计一个盘，盘径1100mm，支盘位于桩身10.2m处，预估单桩竖向抗压极限承载力2000kN；A型4#、5#、6#试桩设计有效桩长为25.0m，设计桩顶标高位于±0.00m以下—6m，实际施工桩顶位于自然地面，桩长29.57—29.63m，桩径700mm，配筋规格12Φ16，桩身设置两个盘，盘径均为1400mm，分别位于桩身16

7、.5m和25.5m处，预估单桩竖向抗压极限承载力6400kN。9单桩竖向抗压静载荷试验采用锚桩横梁反力装置。主梁水平安置于试验桩上方，将次梁通过钢筋焊接在锚桩上提供反力，试验桩与主梁间安放千斤顶，通过超高压油泵控制千斤顶加、卸或维持荷载。用连接在千斤顶上的测力传感器测量千斤顶施加于试验桩上的力。A型桩加、卸荷载设备为2个6300kN千斤顶，B型桩加、卸荷载设备为1个5000kN千斤顶。为了测试挤扩支盘桩的抗压承载力极限值并探讨其Q—s曲线形态的特殊性，该工程设计了6组抗压静载荷试验。为了测试挤扩

8、支盘桩的轴力分布规律并探讨其荷载传递机理，试桩施工中，根据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ105—2003）及现场地质情况在地层分界面及支盘上下部位分别在2根对称主筋上安装了钢筋计，桩端对称安装2只压力盒。桩身轴力测试和静载荷试验同步进行，在每次观测沉降值时，测试一次钢筋应力计的频率，直至静载试验结束。从桩身轴力的分布特征和支盘阻力、桩侧摩阻力、桩端阻力的发挥过程，可深入分析挤扩支盘桩的荷载传递机理。一、轴力传递规律图2-12#试桩桩身轴力分布图图2-26#试桩桩身轴力分布图9从图中可以看到，挤