浅谈挤扩支盘技术与发展

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［摘要］通过了解挤扩支盘桩的由来，分析对比挤扩支盘灌注桩与普通灌注桩在承载力上的不同，阐述挤扩支盘桩的特点与技术控制要点，通过工程实例论述挤扩灌注桩的发展与应用前景。挤扩支盘桩是在原有等截面钻孔灌注桩的基础上发展而来的一种新技术，在普通钻孔灌注桩桩身的基础上通过采用仿生原理，增设了挤扩支盘的多级扩头，桩的竖向荷载传递路线就产生了变化，它既具有钻孔灌注桩特征，但其桩身形态又不同于钻孔灌注桩，它的成桩工艺和设备有其独到之处，是一种科学的、具有独特特色的新桩型，这种由于改变桩体的形状而产生的一种新型桩称为多节挤扩支盘灌注桩，简称挤扩支盘桩。挤扩支盘桩由主桩、底盘、中盘、顶盘及数个分支所组成。根据地质情况，在硬土层中设置分支或承力盘，用专用设备通过液压挤扩，对各分支和承力盘周围土体施以三维静压，在支盘挤成空腔同时也把周围的土挤密，这样就与钢筋混凝土桩身、支盘紧密的结合为一体，发挥了桩同承载的作用，能够有效提高单桩承载力，缩短工期，提高经济效益。以后必定能够在全国得到推广和发展应用。

［关键词］挤扩支盘；灌注桩；技术；发展

［中图分类号］TU74　［立献标识码］C　［文童编号］　1727-5123[2011)03-141-02

1　有关挤扩支盘桩的由来

挤扩支盘灌注桩及其用于支盘挤扩成形的液压设备是八十年代末期由张俊生先生发明的。1990年在国内取得发明专利权以后又分别在美国、欧洲、日本、加拿大和泰国取得或申请了专利。1992年开始在建筑工程中使用。十几年来已在北京、天津、河北、河南、安徽、山东、江苏、黑龙江、湖北、广东、海南、福建等十多个省市的上百项工程中采用。在提高桩基承截力、减少沉降、增加桩基安全性、降低工程造价和缩短工期等方面都取得了显著效果。

2　挤扩支盘灌注桩和普通灌注桩相比具有明显的优越性

由于挤扩支盘的作用，能有效地提高桩基承载力、减少沉降、增加桩基安全、降低工程造价。具体有如下特征：①挤扩支盘桩可利用沿桩身不同部位的硬土层来设置承力盘及分支，将磨擦桩改为变截面的多支点磨擦端承桩，桩基会更稳定，抗震性好，沉降变形更小。②挤扩支盘桩对分支或承力盘周围土体进行了挤密加固，提高了地基的承载力和桩侧摩阻力，所以大大提高了单桩承载力。⑧挤扩支盘桩由于单桩承载力提高，在负荷相同的情况下，可比普通钻孔灌注桩缩短桩长，减少桩径或减少桩数，施工方便。从而大大减少工程材料用量，使得工期缩短，造价减少，所以有着显著的经济效益。④挤扩支盘桩对不同土质的适应性强，对硬塑粘土、粉细砂层或中粗砂层等，均适合作支盘桩持力层。对于淤泥质软土地区，河漫滩和黄河冲积层等采用这种桩型能起到其他类型桩无法相比的效果。⑤成桩工艺适用范围广，可用于泥浆护壁成孔工艺、干作业成孔工艺和重锤冲击等多种成孔工艺。

3　挤扩支盘桩的控制要点

①检查法兰连接、螺栓、油管、液压装置、弓压臂分合情况，一切正常方可投入运行。按设计要求支盘位置标高，在支盘成型机接长管醒目地方标注挤扩支盘深度标志，制作支盘成型转动刻度盘。②设备入孔前，要将设备在孔中找正对中，保证设备下放时不碰击孔壁，处于自由落放状态，下放时，速度适中，避免下放过程中的紧急停车。③支盘成型全部设备入孔后，使用设备本身长度二次复测孔深，同时检验桩身垂直度、孔径。④按技术交底顺序挤扩支盘，每次挤扩支盘时，弓压臂压出或回收过程，要认真读取表压值，设备起浮高度、液压油位差起止时间等，及时根据有关规范内容进行对照判别，发生异常应及时停机，查明情况，正确处理。成型支盘过程中由班长详实记录支盘时间、支盘压力以及一些特殊情况的发生经过和处理措施。若挤扩支盘各项数据不能满足要求，要及时将情况汇报给技术负责人，经审定批准后可按地质情况变更支盘标高。⑤每挤扩成型一个承力盘后，应及时补充泥浆，保持水位高度，但不得注清水，成孔后遇有缩孔、坍孔或流砂时，会造成投放设备困难，应终止操作，提出支盘成型机，妥善处理后，再继续挤扩支盘成型。⑥支盘机离孔后，应及时清除孔口拖带泥皮、泥块，防止回落，并立即补充泥浆，保持水头压力。⑦挤扩成型支盘完成后，在岗人员应对设备清理检查，发生问题及时处理。⑧挤扩支盘检验合格后，应连续施工下道工序，成型完成时间至开始灌注砼时间间隔一般应控制在2～3／小时之内。⑨由于挤扩支盘施工，使得孔底产生新的沉渣，应进行二次清孔，确保沉渣厚度及泥浆比重满足设计与规范要求。

4　通过工程实例论述挤扩灌注桩的发展与应用前景

4.1　工程实例。江苏宿迁民丰银行综合办公楼桩基工程。工程位于宿迁市市府新区地税局南侧。基础工程均采用挤扩支盘桩基础，由东南大学设计研究院设计，完成挤扩支盘桩214根，主桩径Ф800mm和Ф650mm，设三个支盘分支。盘径1300mm、1100mm，有效桩长28.45m、34.4m、30.55m，单桩竖向承载力标准值5000KN和3600KN，桩身砼强度等级C35，主筋6Ф16，8Ф18，由于该桩盘径大，使底盘承载力充分发挥。取得了良好的效果，桩基工程节约投资约30％.由于该地区地下水位较高，通过降水井降水，采用五台水钻孔成孔施工速度快，每日完成7根桩，工期一个月，顺利完成合同工期要求。桩的盘位调节性能好，竖向系载力、抗拔力大、稳定性好，抗震性能良好，结构工作安全度高。

4.2　挤扩灌注桩的发展与应用前景。目前，挤扩支盘灌注桩已编制了详细的设计规程、施工规程以及施工质量检测和验收评定标准，已在北京黑山沪、天津塘沽、河南郑州、安徽蚌埠、河北、武汉、哈尔滨、海口等地的塘沽金宝大厦、郑州明鸿新城、安徽劳动大厦、淮河河套管理局大楼、海口欣安大厦、哈尔滨一面街地块等工程得到应用和实践，取得了良好的效果，弥补了普通灌注桩，预制桩等多种缺欠，使桩基技术大大向前发展。挤扩支盘桩受力机理明确，竖向承载能力高，受荷变形小，抗震性能良好，使结构设计方案忧化；由于其独特的技术形式，有效缩短工期，节省原材料30～70％，使工程造价大幅度降低，改良施工作业环境，降低劳动强度，且工程质量稳定、结构工作安全度高。

总之，挤扩支盘灌注桩技术，为桩基工程提供了一种新的选择，能适应更复杂的建筑工程要求，并经过多年实践证明技术是可靠的，经济效益十分显著，并取得地方政府和有关单位的认可。进一步加速推广这项新技术的条件已基本具备，应用前景十分广阔，今后必将得到更广泛的应用与发展。

参考文献

1　刘希武.中国期刊网.《建筑科技与管理》，2009.7