挤扩支盘桩的施工工艺及技术特点

浅谈挤扩支盘桩的施工工艺及技术特点【摘要】高大、复杂的建筑物对地基承载力要求较高, 灌注桩

是其常用的基础形式. 近年来随着机械技术、施工工艺的不断进步, 在传统等截面灌注桩基础上又发展出一种新型桩——挤扩支盘桩, 即通过挤扩设备在等截面钻孔适当深度挤扩形成同心扩径支盘空间, 灌注混凝土后形成的变截面桩。本文主要介绍了挤扩支盘桩的施工工艺及技术特点。

【关键词】挤扩支盘桩；施工工艺；技术特点

在工程建设过程中，当建筑场地浅基础不能满足建筑物对地基

基础设计的承载力和变形要求，且又不便采取地基处理措施时，会考虑采用深基础将荷载传至深部坚实土层，这其中以桩基础的应用最为广泛。

近年来，随着我国经济建设的不断发展，高层建筑及各类大型

工程的兴建对地基基础的要求越来越高，这也促进了桩基础在设计形式、施工工艺等方面的不断改进和发展。钻孔灌注桩凭借其单桩承载力高、施工时噪音小及深度容易控制等优点成为近年来应用最为广泛的一种桩型，挤扩支盘桩即是在传统等截面钻孔灌注桩基础上经改进而发展起来的一种新型钢筋混凝土桩。

挤扩支盘桩桩身由主桩和主桩上的数个分支承力盘组成，从成

孔角度看，它属于钻孔灌注桩形式的一种；从桩身形状角度看，它是一种变截面桩。根据已有的使用情况和经验，这种桩具有单桩承截力高，抗拔性能及稳定性好，成孔、成桩工艺适用范围广等特点，

可以说，它既是一种可靠的抗压桩，同时也是一种理想的抗拔桩。更为重要的是，挤扩支盘桩与相同直径、相同长度的普通灌注桩相比，混凝土用量增加10%～20%，而单桩承截力可增加60%～100%，具有十分可观的经济效益，因此目前工程中有着广泛的应用。下面浅谈一下挤扩支盘桩的施工工艺及特点。

一、挤扩支盘桩的施工工艺

支盘桩工程施工质量的好坏是能否最大限度地发挥支盘桩的特点，体现支盘桩优良的承载特性和显著的经济效益与社会效益的关键环节。因为支盘桩是在钻孔灌注桩的基础上衍生而成的一种新桩型，所以支盘桩的施工工序与钻孔灌注桩基本相同，只是在钻孔灌注桩施工工艺中增加了一道“挤扩支、盘”的工序。

1）施工顺序

按试桩平面布置图测放桩位，清理场地，接通电源和水源，施工机械就位。安装钻机位置偏差不大于20mm。

a）成孔：本工程采用正循环泥浆护壁成孔，先成锚桩，掌握地层和钻进情况再成试桩。

b）成孔后，按设计要求分支、做盘、清孔。

c）按设计要求安装好钢筋笼。

d）按设计配合比要求搅拌混凝土，运至试桩现场，进行灌注成桩。

2）工艺流程

定位放线→埋设护筒→桩机就位→钻成直孔并进行第一次孔底

沉渣清理→将dx挤扩装置放入孔内→按设计位置自下而上依次挤扩成盘腔体将→dx挤护装置移出孔口→回钻清孔→下放钢筋和导

管→导管泥浆循环清理孔底沉渣→水下灌注混凝土并随即上拔导

管→拔出导管、护筒成桩→养护。

3）施工方法

a）钻探：

钻进速度，钻进过程中根据泥浆补给情况进行控制，在硬层的钻进速度以钻机不发生跳动为准。及时清理沉淀池，调整泥浆比重，使钻进顺利进行。每钻进2～3节钻杆就要校正一次垂直度。

b）第一次清孔：

钻至设计深度后稍提钻杆少许，使钻头距孔底10～20cm处空转，并保持泥浆正循环，泥浆密度1.05～1.25，孔底沉渣厚度≤300mm。

c）成盘：

①利用dx98-600型双液压挤扩设备进行分支成盘。分支成盘采取自上而下的顺序实施，按设计要求的标高（根据现场地层实际情况，将桩a和全部锚桩的下承力盘移至相对标高-27m），在挤扩设备连接杆上标注挤扩支盘尝试标志。按照支盘成型刻度盘上的度数，每转动一次为18°，按指定方向转动，挤扩成型时由液压泵站的压力表指针变化来操控挤扩的运行。每次挤扩支盘时，弓压臂压出或回收过程认真读取表压值，液压油位差，起止时间等，并随时检测泥浆液面变化。

②每挤扩成型一个承办盘后及时补充泥浆，保持水头高度，但

不能注清水。挤扩设备离孔后，及时清除孔口，并立即补充泥浆，保持水头压力。

③挤扩支盘经盘径检测器检测合格后，应连续施工下道工序，桩孔成型完毕至开始灌注的时间间隔一般应控制在2小时左右。

d）第二次清孔：

挤扩成盘过程中，支盘处部分土体脱落至孔内，应进行回钻清孔。钻至设计深度后稍提钻杆少许，使钻头距孔底10～20cm处空转，并保持泥浆正循环，泥浆密度1.05～1.25，孔底沉渣厚度≤100mm。

e）钢筋笼制作安装：

①钢筋具有出厂合格证和复试报告。钢筋笼制作严格按设计图纸和规范规定加工。

②钢筋笼制作完成后，认真安装测试元件。

③在钢筋笼吊放时对准孔位扶正、轻放，钢筋笼下放位置控制准确。

f）第三交清孔：

挤扩成盘、安放钢筋笼及导管后，进行第三次清孔，清孔后泥浆比重控制在1.15左右。

g）混凝土灌注清孔完成后，立即进行藻注水下混凝土。导管必须密封、光滑、畅通，底节导管长度不宜小于4m。灌注时应有足够的混凝土储备，使导管第一次埋入混凝土面以下1.00m以上。混凝土坍落度为180～220mm，水下混凝土必须连续施工。

二、挤扩支盘桩的主要技术特点

挤扩支盘桩是一种新型结构的钢筋混凝土灌注桩。从其成孔方式角度看，属于钻孔灌注桩形式的一种；从其承载特性看，属于端承摩擦桩；从桩身直径看，它是一种变截面桩；从承载功能方面看，它既是一种可靠的抗压桩，同时也是一种理想的抗拔桩。

对支盘桩结构、受力机理的分析研究和大量的工程实践应用证明，挤扩支盘桩具有较为明显的特点，主要表现为：

1)单桩承载力高。在相同地层、相同桩长和桩径的情况下，挤扩支盘桩比普通钻孔灌注桩承载力提高60%～100%，单方混凝土承载力提高一倍左右。

2）节约原材料，缩短工期，降低工程造价。采用挤扩盘桩可缩短桩长，减少桩数、减少桩径和承台面积。据测算，相同单桩承载力的挤扩盘桩与普通钻孔灌注桩相比，可节约原材料30%～50%，缩短工期30%左右，降低工程造价30%左右。

3）抗拔性能、稳定性好。由于桩身的支盘受土体的支撑作用，改善了桩身刚度，提高了桩的抗拔力，增加了桩的稳定性，提高了抵抗水平荷载的能力。

4）工艺简单。和普通灌注桩相比只需增加一套挤扩成型器和一道挤扩工序，不需更换原有的钻孔设备。

5）劳动强度低，工效高，泥浆排放量显著减少，噪音较小，对环境污染小。

6）成孔、成桩工艺使用范围广，适用范围广。