挤扩支盘混凝土灌注桩分析与应用论文

挤扩支盘混凝土灌注桩的分析与应用【摘要】本文从扩支盘灌注桩的结构模型和其形成机理以及其桩身的受力原理等进行了论述，通过实践经验提出了挤扩支盘灌注桩在施工过程中的注意要点和挤扩支盘灌注桩的优点。

【关键字】挤扩支盘混凝土灌注桩；施工；技术

中图分类号：tu74文献标识码： a 文章编号：

引言

随着桩基技术不断的更新，挤扩支盘灌注桩就是在经过桩基技术人员的不断探索之后，所创造出来的一种新桩型。主要方法是利用专用的扩机设备扩大桩身不同的截面处的直径，使桩与土的接触面积变大，使承载力变大。此时它的承载力已经可以达到直杆桩的2倍左右，这为企业带来了巨大的经济效益。

1.挤扩支盘灌注桩的作用机理

我们通过对挤扩支盘灌注桩的成桩机理分析可以知道，支盘使得荷载能够传递到桩的中下部较好的土层上，于是桩端荷载可以变少，另外也能够增加承力面积，使得桩端土的比以前稳定，使得可承载力也很大程度的提高。其次，这种技术的挤扩器是专门制定的，先形成支状或盘状腔膜，之后置于钢筋笼内，再进行混凝土浇灌，此时便可以形成支盘桩。挤扩能够让处于支盘的上下端的土体密度变大，使内摩擦角和压缩模量变大的同时也使得土体的压缩量减少，这是土体的竖向承载力及抗拨力提高的主要原因。

1.1挤密效应

我们用设备进行挤扩的过程中，弓压臂推动四周土体,使得土颗粒移动。我们从土体中的孔隙水压力、挤压应力和应变的关系这个角度分析，挤压与固节是弓压臂对土体作用的两个阶段。支盘上下端的土体得到压密，从而使土体的内磨擦角、内聚力、压缩模量、侧压力系数等均发生变化，减小了其压缩性。提高了承载力。我们经过分析可以总结这样的一个公式，压应力与土体的位移、地基土的刚度凝聚关系公式为:k△=σ，在这个公式中：k为地基土的刚度凝聚；△为土体的位移；σ为挤压应力。

1.2拱效应

由于桩顶荷载发生作用，桩和土之间的相对位移值变大，支盘上端的斜面上的土体会脱开发生，使得土位移小于桩。支盘上端土体的预压作会导致斜面上的土体形成较密实的“拱”，使得桩-土之间的摩阻力增大。

1.3挤扩对超孔隙水压力产生的影响

在支盘桩形成之后，在挤扩过程中产生的超孔隙水压力，也会慢慢的消散。如果桩周围的土是粘性土，此时扩孔引起的瞬时超孔隙水压力，会远远大于竖向或侧向有效应力，此时会发生劈裂现象，随着时间也会慢慢消散。所以，在扩孔过程中所产生的超孔压，一般会在土的有效自重压力之间浮动。有时在挤扩的过程中土受到一些外在因素的干扰，强度会马上变得很低。但由于挤压力非常大，超孔压会随之慢慢消散，此时慢慢增长的是土体强度，从而最终超过天然状态。

1.4挤扩支盘桩的承载力性状

同支杆桩进行比较之后，使得支盘处轴力发生突然的变化。可是直杆段以及桩端处的轴力并不会怎么发生变化，支盘传递着荷载，撞断有很大的安全储备值。张拉应力出现在支盘处的上斜面，桩和土很难分开，不能够承受竖向的荷载，此时不存在摩阻力。支盘底部的土体有着很明显的特点，比如端阻力的抗压缩性以及摩阻力的抗剪切等等，从而产生了很大的支盘的阻力，在这个部位消耗了很多的轴力在此部位。由于桩端荷载较小的原因，从而为控制的目的则要求承载力变形。

1.5挤扩支盘灌注桩的适用范围

挤扩支盘灌注桩的适用范围非常的广泛，可以适用于稍密~密实的砂土及粉土、砂土、粉土及粘性土的交互层、塑性指数稍高的粉土层以及可塑~硬塑的粘性土。由于是持力层，土层厚度应当保证等与或者大于支盘直径的2倍，在软弱下卧层的情况下,应当对支盘桩的持力层厚度进行强度验算，得出它的厚度值，看它是否能够达到我们的要求。由以上我们可以看出淤泥质土等欠固结土层、中、粗砂层、砾石层以及液化砂土层以及湿陷性土层是不宜采用支盘桩的。

2．挤扩支盘桩施工工艺

支盘桩在挤成直桩之后，入钢筋笼，将混凝土灌入。挤扩支盘桩施工有着自己的工艺流程。有这样几个要点，第一，将挤扩机置于孔内之时，对法兰连接进行检查，以及螺栓、油管、液压装置、

张臂分合情况，对液压油表进行调试，观察一切是否正常，之后再正是将其置于孔内。挤扩支盘施工的过程中，我们采用自上而下的成形方式。在设计位置上放置挤扩头，并且做好标记，以便能够很好的记录。依据不同的实际情况，在设计位置从上往下挤，确定第一次的压力值在预估的范围之内。第二，当成盘的时候，按照数学的方法算出它的分支次数，一般情况下支盘次数为10时，质量最好。然后，再进行人工推转，180度之后，成盘便可以完成。在完成成盘之后，为了能够检查到位，我们一般在最后的四次支盘，采取每45度角一次。第三，我们仍然需要注意的是压力表及挤扩时间的记录，测量泥浆液面的落差。第四，成型之后，保证泥浆的充足。第五，有写地质条件非常复杂的情况下，成盘的时候，我们要及时通报甲方和相关责任人员，以便能够做好相关的记录。

2.1盘灌注桩的施工优点

由于挤扩支盘灌注桩在实践中不断的得到应用，结合工作实践，可以总结出挤扩支盘灌

注桩的几大优点。第一，支盘灌注桩主要是利用硬土层，在硬土层的位置有很多的分支和承力盘，这些共同承载了周围的土体的压力，使得这种桩变成多段侧摩阻力共同作用的新型桩，有利于提高桩身的承载力以及桩侧摩阻力，使地基的承力增加，使建筑物的减小与变形的情况不会出现。第二，随着挤扩支盘灌注桩的单桩承载力的提高，如果将它同普通混凝土灌注桩进行比较。单桩的承载力能够增加到以往的百分之五十，而桩长确实普通的二分之一到三

分之一，能够有效的节约原材料，即带来更多的经济利润。同时与大直径钻（冲）孔灌注桩

相比较有缩短桩长，减小桩径的优点，使工期得以缩短。第三，支盘灌注桩可以对土地进行了挤密压实，这有利于土地结构的改善，并且使地基更加的牢固，防止部分湿陷的现象出现，使地基便得干燥，干密度得以提升。

3.结语

综上所述，挤扩支盘灌注桩形成较简单、受力面多且宽大，故挤扩支盘灌注桩能大大缩短施工工期和降低施工成本，因此它比普通灌注桩具有更加广泛的应用范围，已在我国十余省市的百余项工程中得到应用。

参考文献

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[2] 董涛.挤扩支盘混凝土灌注桩的分析，2009（6）

[3] 郭基伟，谢敬东,挤扩支盘混凝土灌注桩实例,2010（4）