可变式承力支盘扩底注浆桩在榆次地区的应用

王 玉 龙

(山西建筑工程(集团)总公司，山西 太原 030002)

可变式承力支盘扩底注浆桩在榆次地区的应用

王 玉 龙

(山西建筑工程(集团)总公司，山西 太原 030002)

结合具体工程实例，分析了影响支盘挤扩桩设计及施工的各项因素，介绍了可变式承力支盘扩底注浆桩施工的具体工艺流程，并总结了各施工环节应注意的操作要点，为类似工程的施工积累了宝贵经验。

支盘挤扩桩，施工工艺，承载力，基桩检测

可变式承力支盘扩底注浆桩是用特制的专利设备在原来普通灌注桩的基础上增加底部扩大头和中间的挤盘提高承载力。扩底支盘成型机挤扩设备根据不同的部位进行加固挤密，形成支盘，从而能以桩径小、缩短桩长，再加上成桩后后注浆工艺，承载力经试验确定后能够满足设计图纸的要求。该桩同时还具有施工简便、缩短工期、降低造价、减小沉降量、多种成桩工艺、适用多种地基、保护环境、减少施工噪声、无振动等绿色施工方面的优点。

1 工程简介

本工程为晋中市王湖经济适用房住宅小区11号住宅楼，建筑场地位于晋中市王湖村东平路南，地上22层，地下1层，剪力墙结构体系，采用墙下桩基，根据岩土工程勘察报告，持力层天然地基承载力不能满足建筑物荷载要求，设计单位根据场地地基形状及建筑物上部结构类型、荷载特征，地基处理采用可变式承力支盘扩底注浆桩。总桩数为164根(含锚桩6根)。其中Z-1桩80根(含试桩3根)，Z-2桩60根(含试桩3根)，Z-1a桩18根；Z-1桩径600 mm，Z-2，Z-1a桩径700 mm；Z-1，Z-2桩有效桩长21.8 m，Z-1a桩有效桩长21.25 m；每根桩均设3个支盘，支盘位于有效桩顶标高下13.95 m，17.15 m，20.35 m；Z-1桩支盘直径1.4 m，Z-2，Z-1a桩支盘直径1.6 m；桩端压浆量为250 kg～500 kg；锚桩桩身混凝土强度等级为C45，其余桩桩身混凝土强度等级为C40。

我单位综合以上各方面因素后，在保证施工质量和工期的前提下，选用机械洛阳铲(D-78)灌注成孔，可变式挤扩支盘设备(ZK280-1400-1600)扩底支盘、泥浆泵(BW-250)注浆、25 t汽车吊等机械设备用于现场施工，可变式承力支盘扩底注浆桩作业图见图1。

2 影响支盘挤扩桩设计、施工因素及相应处理对策

1)探测支盘处土层的软硬程度。现场施工时能探测土层的软硬程度是支盘挤扩桩的特点之一，它的意义在于使挤扩盘、挤扩岔能最终设置在承载力较好的土层上，这既是挤扩桩施工自身的要求，同时也是设计人员的意图所在。

2)支盘挤扩桩应留有足够的桩根长度且孔径不宜过小，对确保支盘挤扩桩的施工质量至关重要。桩根的作用除有利于挤扩桩的稳定性外，它还有在施工过程中储存挤扩沉渣，而挤扩完毕后便于清孔的作用。

3)支盘挤扩桩的桩间距和盘间距的确定，对支盘挤扩桩承载力的影响不可忽视，设计和施工时应严格遵循有关规范的规定。支盘挤扩桩的桩间距的大小将直接关系到群桩效应的程度，通常情况下，桩间距过小，受群桩效应的影响就增大，支盘挤扩桩单桩的承载力将大打折扣，因此，支盘挤扩桩不宜布置的过密。盘间距的大小是保证挤扩盘能否独立发挥承载力的关键所在，决不可掉以轻心。

4)支盘挤扩桩施工要特别关注清孔质量。要求现场技术人员按支盘挤扩桩的施工程序严格把关，以确认沉渣的清理达到有关规范的要求。清孔工序完成后应及时灌注混凝土成桩，原则上不允许再留有等待时间，否则，在灌注前还要再行清孔。

5)支盘挤扩桩机转动的准确性及挤扩臂运行方向的稳定性如何，将直接影响到挤扩盘的成型是否完整。为了指示挤扩臂的运行方向，目前普遍采用的是在孔口上放置由钢筋制作的刻度盘，此法简单易行，使用效果不错。刻度盘制作时其直径不应小于1 200 mm,挤扩施工前，在孔口放置刻度盘时应使刻度盘中心与钻孔中心相一致，并在挤扩过程中严禁挪动刻度盘。

3 工艺流程

可变式承力支盘扩底注浆桩工艺流程图见图2。

4 施工工艺要点

4.1 施工准备

1)施工前，必须进行施工图纸会审，对施工图纸上的问题及时进行处理。

2)施工前宜进行试成孔，以便核对地质资料，检验所选择的施工工序参数及技术要求是否适宜，判断各土层情况；如出现缩颈、塌孔、钻进速度、挤扩压力不满足设计要求时应及时与设计人员进行联系，拟定补救技术措施。

3)复核设计单位提供的测量基线和基点，测定控制桩位和高程，并以长约300 mm，直径不小于42 mm的钢钉锤入土中，然后在其周边浇筑混凝土进行保护作为标记，钢钉露出地面高度一般为20 mm～30 mm。

4.2 成孔工艺

1)测放桩位：首先由控制点或控制轴线确定桩位，使桩位允许偏差满足规范要求。

2)护筒安放和钻机就位：根据桩位进行护筒安放，钻机在护筒埋置后就位。安放钻机必须牢固、水平，确保在施工中不发生位移或倾斜，并在开钻前由测量人员依据水准点确定设计孔深。

3)钻进成孔：开孔时采用较低转速，确保开孔孔位及护筒稳定。正常钻进采用较高转速，以提高成孔效率。到砂层，应适当降低转速，防止产生超径或憋钻，并加适量红粘土，提高排渣能力和护壁效果。

4)清孔、测孔深及终孔检查：钻机达到设计深度后停止进尺，换浆清孔后用测锤测定孔深，沉渣厚度、终孔垂直度、桩径等技术指标均应符合规范规定。

4.3 挤扩成盘

1)支盘成型机的准备。a.检查支盘成型机的型号以及外型尺寸是否与孔径尺寸相匹配；b.检查支盘成型机上的电器设备及油管；c.提前准备好各种易损易坏的配件；d.依据孔深配置连接管，并标出支盘成型机外形、长度尺寸，单根连接管长度、法兰直径以及总长度等；e.支盘成型机入孔施工前，必须测量孔径、孔深并进行清孔作业。

2)成盘。a.支盘成型机施工前的检查。第一，将支盘成型机上的成盘设备吊在孔口无施工人员一侧，然后空载运转，操作人员及时检查支盘成型机上的螺栓、油管、弓压臂分合、液压装置、法兰连接、油箱油位变化情况；第二，将支盘成型机吊入孔内，根据盘体位置进行成盘作业，盘体宜自下盘依次向上盘成型；每次挤扩后旋转角度要按孔口刻度盘进行；第三，在成盘工程中成型机每次设备挤出和回收，要认真读取液压表读数，记录油位液面下降数据，并对孔内泥浆面下降和机体的上浮进行监控。b.清渣。桩体挤扩成盘后，根据施工规范要求，再次测量桩孔深度及桩底土体的沉渣厚度，如果孔底土体沉渣厚度大于规范要求时，再按施工方案要求进行再次清孔作业，直至各项指标达到设计或规范要求后，清孔作业才算完成，待施工质检人员及监理人员检查完毕后，及时覆盖，以防止意外发生。

4.4 钢筋笼制作及安装

依据施工图纸上所示的配筋图，严格按施工图纸进行钢筋笼的制作及安装，待清孔完毕后再进行安放钢筋笼的吊装施工，吊放过程中，尽量垂直下放，禁止触碰桩体周边土体，防止孔底土渣过厚。

4.5 注浆管的制作、安装及注浆

1)准备注浆管：桩底注浆管一根或两根(根据注浆量确定)，上下端均应外露钢筋笼;2)注浆管在下管前应按要求制作，并与钢筋笼绑扎在一起，使其稳固随钢筋笼一并下入孔中。

4.6 混凝土灌注

1)导管的安放应执行相应现行规范、规程的有关规定;2)干作业和水下作业混凝土应执行相应现行规范、规程的有关规定。

4.7 灌注混凝土后注浆

1)待灌注混凝土初凝后用清水打通注浆通道开始注浆;2)注浆终止是以设计注浆压力和注浆量为准。

5 基桩的(动、静)试验检测

根据设计图纸要求Z-1桩单桩竖向抗压极限承载力不小于8 188 kN，Z-2桩的单桩竖向抗压极限承载力不小于10 168 kN。成桩后经过太原市兴华岩土工程勘察质量检测有限公司检测结果：Z-1桩单桩竖向抗压极限承载力为8 228 kN，Z-2桩的单桩竖向抗压极限承载力为10 274 kN，都达到设计要求。低应变共检测52根桩，桩身混凝土应力波速在3 066 m/s～3 659 m/s之间，均为Ⅰ类桩，占抽检数量的100%，未发现其他类型桩。

6 结语

从基桩检测报告可以看出，通过单桩竖向抗压静载试验检测发现，单桩竖向抗压极限承载力都达到设计要求。低应变检测桩身混凝土完整性，被检测桩都为Ⅰ类桩，占抽检数量的100%，未发现其他类型桩。证明可变式承力支盘扩底注浆桩在该地基工程应用是成功的，这既提升了公司在社会上的形象，又创造了良好的社会经济效益。也为今后该地区应用同样桩基提供了宝贵的施工经验。随着本技术的不断应用、发展、完善、提高，本技术将继续在地基基础工程领域发挥其承载力高、沉降量小、节省投资、缩短工期的优势，造福于国家、社会和人民。

[1] CECS 192∶2005，挤扩支盘灌注桩技术规程[S].

[2] GB 50007—2011，建筑地基基础设计规范[S].

[3] JGJ 94—2008，建筑桩基技术规范[S].

[4] YJG F10—2000，可变式支盘扩底注浆桩施工工法[S].

[5] 王湖经济适用房住宅小区11号住宅楼基桩检测报告[R].

Application of variable squeezed branch pile in Yuci region

Wang Yulong

(ShanxiBuildingEngineering(Group)Corporation,Taiyuan030002,China)

Integrating with specific engineering examples, the paper analyzes factors influencing squeezed branch pile design and construction, introduces specific construction procedures of variable squeezed branch pile, and summarizes construction operation points, which has accumulated valuable experience for similar engineering construction.

squeezed branch pile, construction technology, bearing capacity, foundation pile detection

2014-11-25

王玉龙(1984- )，男，工程师

1009-6825(2015)04-0072-02

TU473.1

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