劲性复合桩施工方法原理及有效应用
软弱地基劲性复合桩技术及应用
软弱地基劲性复合桩技术及应用摘要：采用单一地基处理方法加固较为复杂的软土地基,很难取得理想的经济技术效果。
将常用的柔性散粒体桩(S)、半刚性的水泥土类桩(M)、刚性高强度桩(C)进行复合,可形成:SM,SC,MC,SMC等多种组合的复合桩型。
它避免了单一桩型的缺点,而综合了各自工法、各种桩型的优点,质量可靠,刚度、强度、密度均较高且有较高的单桩承载力,同时大幅度改善了桩间软土的软弱状态和承载参与度；它可作为复合地基中的竖向增强体与砂石桩、粉喷桩形成多元复合地基,其中钢筋混凝土劲芯粉喷复合桩也可作为单桩使用,且施工方便、造价低廉, 对周围环境影响小、性价比高,因而在软基加固中应有着广阔的应用前景。
关键词：软弱地基；劲性；复合桩1 导言劲性搅拌桩综合了水泥土搅拌桩和混凝土预制桩的优点，使钢筋混凝土预制桩芯承受全部竖向荷载，然后把上部荷载传递给水泥土，再由水泥土利用较大摩阻面传递给桩周软土，从而达到提高单桩承载力的目的。
从结构形式上看，劲性搅拌桩在国内属于新技术。
而在国外，特别是在日本、东南亚等地，与劲性搅拌桩构造类似的钻孔植入式预应力钢筋混凝土波纹管桩和植入式肋形钢管桩已经大量使用，使用效果良好，以这两种桩为基础的新技术的开发工作也在不断进行。
2 劲性搅拌桩出现的背景随着城市建设的蓬勃发展，许多建筑物有时不得不在地质较差的场地上修建，采用天然地基通常难以满足承载力与变形的要求，为此在工程建设中往往需对软弱地基进行处理。
常用的地基处理方法采用桩土复合地基或桩基础。
根据近几年的统计，天津市在多层住宅建设中，水泥土搅拌桩复合地基占地基处理总面积的 50％以上，取得了比较满意的效果，但是由于水泥土搅拌桩桩身强度较低，受有效桩长的限制，对地基承载力提高有限（一般为 1.5～2.0 倍），通常难以满足高层建筑对承载力与变形的要求，而且受土层情况、施工设备和施工队伍素质的影响，易造成水泥土搅拌不均、桩身不连续等质量隐患。
SMC劲芯复合桩的施工方法原理和应
使用钻机在桩位进行钻孔，钻孔深度和直 径应符合设计要求，钻孔过程中应随时检 查钻孔质量，发现问题及时处理。
浇筑混凝土
在置入加强芯材后，进行混凝土的浇筑， 浇筑时应保证混凝土密实、无气泡，同时 应做好混凝土的养护工作。
置入加强芯材
将加强芯材按照设计要求置入钻孔中，确 保芯材位置准确、固定牢固。
施工要点
smc劲芯复合桩的施工方法 原理和应
• smc劲芯复合桩的施工方法 • smc劲芯复合桩的原理 • smc劲芯复合桩的应用 • smc劲芯复合桩的注意事项
01
smc劲芯复合桩的施工方法
施工准备
01
02
03
现场勘查
对施工场地进行实地勘察， 了解现场地形、地质、水 文等情况，以便制定合适 的施工方案。
01
严格控制施工材料的质量和数量，确保施工质量。
02
在施工过程中，应随时检查施工设备的工作状态和安全性，发现问题 应及时处理。
03
在浇筑混凝土时，应保证混凝土的配合比和坍落度符合设计要求，同 时应控制好浇筑速度和振捣时间，确保混凝土的密实度。
04
在施工过程中，应注意环境保护，控制施工噪音、粉尘等对周边环境 的影响。
结构原理
结构原理概述
smc劲芯复合桩的结构原理主要 基于桩身材料和构造的设计，通 过合理的材料选择和构造设计， 实现承载力和耐久性的要求。
结构组成
smc劲芯复合桩由内芯和外管两 部分组成，内芯采用高强度材料 制成，外管采用防腐蚀材料制成。
结构设计要点
结构设计时需考虑桩身承载力的 要求、土体反力的分布、施工方 法以及材料性能等因素，以确保 结构的稳定性和耐久性。
应用案例
某高层写字楼
劲性复合桩施工工艺的应用
劲性复合桩施工工艺的应用摘要：在桩基础施工中，劲性复合桩是一项全新的工艺，其桩体的构成是结合了散体桩、柔性桩，刚性桩中的两或三种，属于一种复合形式的桩体。
劲性复合桩的特点突出，例如具有较高的施工效率、良好的经济效益，同时对环境产生较小的影响。
这一技术与我国的绿色建筑发展理念相一致，可以满足当前我国的建筑行业发展需求。
本文依托实际的项目案例，结合工程的地质条件，在基础施工中应用劲性复合桩施工技术，为桩基础体系的有效建立提供了技术支撑，促进了施工的顺利进行。
关键词：劲性复合桩；施工；应用前言：城市化的逐步推进，促进了建筑工程的发展。
在工程建设中，岩土工程问题是普遍现象，由于岩土工程关系到建筑的整体质量，因此对工程施工技术的要求较为严格。
在工程地基施工中，需要结合水文地质、地理环境等情况，选用科学的技术方案，以提高地基施工水平，保障地基处理质量。
地基施工的方法有许多，然而在满足沉降要求方面，逐渐推广水泥土搅拌桩或散体桩芯复打劲性混凝土刚性桩的应用，相对单一技术的采用，复合应用技术能够对地基土体进行有效加固，劲性芯桩竖向承载性能良好，其应用对于地基工程的施工效益的提升有着重要意义。
1劲性复合桩概述水泥搅拌桩工艺虽然施工效率高、工程费用少，然而承载能力有限，对于一些高标准的基础工程施工中无法满足相应要求，一般适用于软弱地基施工中。
钢筋混凝土预制桩在强度方面有一定优势，能够满足高质量要求的地基施工工程，然而施工造价成本高，并且土层强度低的施工范围内，不能充分发挥预制桩的强度作用，容易发生桩身反弹从而带来损坏的可能性。
劲性复合桩工艺，指的是一种结合了散体桩、柔性桩，刚性桩中的两或三种桩体的复合施工方式，充分利用了两种基础的优势，建立加强的地基承载系统，有利于提高地基处理质量，减少工程施工成本。
劲性复合桩的特征表现在：①能够增强土体承载性能；②采用搅拌成孔后再施工预制桩（非挤土桩工艺），施工中的环境影响低；③由于泥浆排放量小，能够实现文明施工；④桩体成型速率高、质量高，有利于减少工期；⑤预制单位为现场施工供应预制桩，质量好，能够防止传统灌注桩施工模式下的沉渣、缩孔、塌孔等质量隐患；⑥相对普通管桩而言，搅拌插芯成桩，能够提升桩体的水平稳定程度；⑦劲性复合桩工艺符合我国的装配式施工理念，有利于促进建筑施工实现发展绿色化。
劲性复合桩施工技术及应用
劲性复合桩施工技术及应用发布时间：2022-12-15T07:51:00.649Z 来源：《中国建设信息化》2022年16期作者：姚伟兴[导读] “劲性复合桩”这一创新型的桩型，在地基基础领域中近些年脱颖而出，姚伟兴广州市泰基工程技术有限公司广州 510663摘要：“劲性复合桩”这一创新型的桩型，在地基基础领域中近些年脱颖而出，借助于水泥土搅拌桩和预应力管桩二者的有效结合，不仅显著扩大了整个桩体具有的实际摩擦面，同时切实改善了其相应的抗压强度。
本文提出了劲性复合桩的相关技术与应用，并借助于有关工程案例探讨，力求为当前劲性复合桩的应用工作，给予相关的参考借鉴依据。
关键词：劲性复合桩；地基；应用；分析中图分类号：TU473.1 文献标志码：ATechnology and Application of Stiffening Composite PileYao Weixing（Guangzhou Taiji Engineering Technology Co., Ltd Guangzhou 510663）Abstract:"Stiffening composite pile", an innovative pile type, has stood out in the field of foundation in recent years. With the effective combination of cement soil mixing pile and prestressed pipe pile , the actual friction surface of the whole pile has been significantly expanded, and its corresponding compressive strength has been effectively improved. This paper puts forward the relevant technology and application of the stiffened composite pile, and with the help of the discussion of relevant engineering cases, strives to provide relevant reference for the current application of the stiffened composite pile.Keywords:Stiffening composite pile; Foundation; Application; analysis1.引言常规预应力管桩采用锤击或静压法施工，难以穿透深厚砂层进入持力层。
坚固复合桩施工方案
坚固复合桩施工方案1. 引言本文档旨在提供一份坚固复合桩施工方案，以确保施工过程中的安全和效率。
本方案综合考虑了各种因素，包括基础土质、桩材选型、施工方法等，以提供最佳的解决方案。
2. 桩材选型坚固复合桩是一种由钢筋混凝土和钢管组成的桩，具有高强度和耐久性。
在施工过程中，选择适当的桩材对保证桩的坚固性至关重要。
我们建议选用符合相关标准的钢筋混凝土和钢管，以确保施工质量和桩的使用寿命。
3. 桩基土质分析在施工前，应对桩基的土质进行分析。
土质的稳定性和承载能力直接影响桩的稳固性。
根据土质的不同，可以采取相应的加固措施，如选择不同类型的桩或预先处理土壤。
4. 施工方法本方案建议采用以下施工方法来确保桩的坚固性：4.1 打桩根据桩的长度和土壤条件，可以选择合适的打桩机械。
在打桩过程中，应保证桩的垂直度和水平度，以确保桩的稳定性。
4.2 填充混凝土在桩打完毕后，应立即进行填充混凝土的工作。
填充混凝土时，应使用振动器将混凝土充实并排除空气，以确保桩体的密实度和强度。
4.3 合理施工顺序在施工过程中，应合理安排施工顺序，确保每根桩的施工质量和时间控制。
特别是在桩基相互靠近的区域，应采取适当的措施来避免桩之间的相互影响。
5. 质量控制为确保施工的质量，应进行严格的质量控制。
在施工过程中，应定期检查桩的垂直度、水平度和强度，并记录相关数据。
如发现问题，及时采取措施进行修复。
6. 安全措施在进行复合桩施工时，应严格遵守相关安全规定，并采取必要的安全措施。
工作人员应佩戴必要的个人防护装备，如安全帽、安全鞋等。
同时，合理安排作业空间，确保施工现场的安全性。
7. 总结本施工方案提供了如何进行坚固复合桩施工的详细步骤和注意事项。
通过严格执行本方案，可以保证桩的稳固性和施工质量。
同时，务必遵守相关安全规定，确保施工过程的安全性。
劲型复合桩施工技术
147【摘要】目前行业内常用的桩型有灌注桩、管桩等，但都存在泥浆、噪声污染或易产生挤土效应、对周边环境影响较大等问题。
结合工程实例，将常规的桩型改造成劲性复合桩，使其地基土与桩体相互结合产生复合作用以适用于软土地基。
【关键词】软土地基；劲型复合桩【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.19.1151、劲型复合桩概述工程桩常用桩型有灌注桩、管桩等。
钻孔灌注桩存在坍孔、缩颈，沉渣过厚等质量通病，且噪声污染严重、泥浆污染等环境问题；预制管桩易产生挤土效应，对周边建筑影响较大，遇密实性砂层施工的难度大，成桩质量难以保证。
通过对现有常规桩型的优化，改造形成劲性复合桩，可充分发挥地基土体与桩体的相互结合的复合作用，增加承载力。
该工艺按设计桩径要求，在注浆的同时进行搅拌形成水泥土搅拌桩，成桩后水泥初凝前插入预应力管桩，构成劲性复合桩（图1）。
本文介绍桩基采用柔刚复合桩形式，柔性桩采用φ700mm 水泥土搅拌桩，刚性桩采用预应力管桩。
其主要优点如下：（1）承载力较高。
通过水泥浆与桩体周围土体的搅拌，起到加固的效果，提高了桩的承载力。
（2）施工工艺有别于常规挤土工艺（搅拌成桩后植桩），大大降低对周边环境的影响。
（3）无泥浆排放，绿色文明施工。
（4）相对于其他桩型，其成桩速度快、工效高、工期短。
（5）预应力管桩工厂化批量生产，质量可靠。
（6）采用先搅拌成桩后植桩工艺，适用于软土、黏土、粉土、粉砂及风化岩等各种软弱土层。
（7）与传统桩型相比，降低施工成本。
劲型复合桩施工技术文/杜莎莎 中铁十二局集团建筑安装工程有限公司 山西太原 030024（a）水泥土搅拌桩（b）植入预应力混凝土管桩（c）成桩图1 劲性复合桩构造示意2、柔性桩施工技术柔性桩采用φ700mm 水泥土搅拌桩，空钻区域内水泥 掺入量为8%，有效桩长区域水泥掺入量为15%；搅拌桩采用两喷两搅的施工工艺。
（1）施工流程：测量放线→搅拌机就位→配制水泥浆→一次喷浆搅拌下沉→二次喷浆搅拌提升。
MC劲性复合桩工艺
备注：
• “C”表示刚性砼桩：一般指高粘结度、高强度的混凝 土类桩，可为预制的方桩、管桩，也可以为现浇的钢 筋混凝土桩、CFG桩、素砼、钢桩、木桩等。可采用 钻孔灌注、振动沉管、夯击成孔、螺旋钻孔、人工挖 孔、静压或二种以上方法结合成桩。其特点是桩身强 度较高，荷载传递深度较大，可适用于承载力要求较 高、沉降量要求较严格的工程，但造价高、工期长、 设备投资高，且对场地要求高，有时还有挤土、振动、 泥浆排污、噪音等环境问题，且在软土地基加固工程 中，由于桩身材料强度较高而桩身体积相对较小，软 土提供的侧摩阻力和端桩阻力较小，在桩身材料强度 未充分发挥时由于桩身沉降量较大而达到极限状态， 造成桩身材料的强度浪费。
实际应用：
• 现在已有多种MC桩应用在工程实际中：①上海、天津、昆明、 江阴地区，将预制钢筋砼小桩压入湿喷桩中形成劲芯水泥土桩， 承载力高达2000KN;②淮安、南通地区将管桩压入粉喷桩中心 形成复合桩，成倍地提高了管桩的抗水平、抗压和抗拔承载力。 ③将型钢插入刚施工好的湿喷桩体中形成SMW帷幕，用于基坑 支护；（多温州地区刚施工好的18m湿喷桩体中直接插入二根 脚手架用普通钢管单桩复合地基承载力可提高70%;⑤南通、盐 城、扬州地区将振动沉管素砼小桩和钢筋砼小桩打入粉喷桩中 心形成劲芯粉喷复合桩，单桩承载力不低于含外芯在内的同体 积刚性桩；⑥天津、山东等地将管桩压入高压旋喷桩中也大幅 度提高了管桩的承载力，并使管桩的压入吏加容易和方便（在 其它地区也常用深搅桩先行施工，再压入管桩或方桩，但易造 成软弱部位的水泥浆体外溢）。
技术规范：
我公司特有新工艺：
• 新工艺结构为水泥土搅拌桩与混凝土灌注桩组 合成的MC劲性复合桩。通过改良设备，使水 泥土搅拌桩与混凝土灌注桩完美结合。达到以 较小代价形成高承载力复合桩。通过调整桩的 桩径、桩长、掺灰量、强度、颗粒级别来完成 承载力要求高、沉降量要求严格的工程。 • 施工工艺流程为：定位放线→桩位复核→改良 桩机就位→搅拌桩施工→灌注桩套筒跟进→搅 拌桩成桩→套筒就位→下钢筋笼→桩位复核→ 浇筑混凝土→提升套筒→边浇筑边提升套筒→ 成桩。
MC劲性复合桩施工方案资料
复核桩位7桩机就位7振动沉管至设计潦度7碌搅拌、运输、灌注7边振动、边拔管、边灌注碌至足量7振动拔管至地面7成桩毕7下一桩循环施工。
㈣粉喷桩施工方案1、施工方法①桩机就位：根据桩位，开启走位卷扬机将机架移到指定桩位对中。
当地面起伏不平时，调整塔架丝杆或平台基座，使搅拌轴保持垂直，对中误差卞5.0cm , 搅拌桩垂直度＞1.5%使搅o拌桩机机轴保持垂直，以防打斜桩，影响桩基承载力。
②钻进下沉：启动搅拌桩机，钻头边旋转边钻进。
为不致于堵塞喷射口，此时并不喷射加固材料，而是喷射压缩空气，可使钻进顺利，减小负载扭距。
随着钻进，准备被加固的土体在原位受到搅动。
③提升钻头、反转喷灰：在提升过程喷粉搅拌，通过粉体发送器将水泥粉喷射入搅拌的土体中，使土体和水泥沿深度方向充分拌和。
要根据地质情况，决定提升速度，以得到较均匀的水泥土桩，提升速度根据试桩参数确定。
④提升结束：当钻头提升到距标高时，发送器停止向孔内喷射粉料，这时由于装置的回路是封闭的，粉体不会向空中喷射和飞散。
在向土体喷射过程中的最后阶段，在搅拌钻头距地面0.80 m处停止喷粉，粉粒不会溢出地面。
一般在设计桩顶预加50cm桩长作为破除桩头用。
⑤复拌：停止喷粉，钻头边旋转边钻进，直至设计桩底标高处，边提升边反向旋转使土体和粉体充分拌和，土体被充分粉碎，水泥粉被均匀地分散在桩土中，复拌是保证成桩均匀和提高桩体强度的有效措施。
2、质量控制措施⑴严格控制桩位和桩身垂直度，施打桩前复核建筑轴线、水准基点、场地标高，桩位对中偏差v 5cm，垂直度偏差v 1.0%。
⑵挖除表面障碍物，若埋深3m以下障碍物时与设计人员商量，酌情处理。
⑶水泥必须无受潮、无结块现象，并且要有出厂质保单及复试报告，发现水泥有结块严禁投料使用。
⑷水泥要符合设计要求，要按成桩试验所确定的技术参数进行施工；严格控制喷粉时间、停粉时间及高程、水泥喷入量，确保粉喷桩的长度；全桩复搅，确保桩体质量；发现喷粉量不足时，应整桩复打；喷粉中断时复打的重叠孔段应大于1000mm。
劲性复合桩在实际工程中的应用
劲性复合桩在实际工程中的应用摘要：随着建筑行业的日益繁荣，相应的施工技术也在发展，劲性复合桩的在实际建筑工程中的应用范围也在不断变大，它的使用弥补了单一桩型的不足。
它能依照土质和工程上部结构的要求，来调整具体的施工方式，比如，为了土体强度和承载力能够达到建筑工程的施工标准，运用匹配材料强度的方法。
另外，还可以根据实际需要对桩径、桩长等数据进行调控，让建筑工程的施工质量达到最高水平。
为了更好的探究劲性复合桩工艺在实际工程中的应用，因此，笔者对劲性复合桩在建筑工程中的具体应用进行了探究，希望可以为使用相同工艺的同仁提供一些有价值的建议。
关键词：劲性复合桩；外芯搅拌桩；建筑工程由于我国领土在经纬度上跨度较大，形成了不同地区气温和降水量有较大差异的情况，使我国的地理环境变得复杂[1]。
软土基地就是其中重要的构成者成之一，它又根据其土质的强度、压缩性、空隙比和含水量分为淤泥、淤泥质土以及泥施工范围内共有1463根桩炭等类型。
由于它的这些特点，它对于建筑工程施工的承载力和沉降提出了更高的要求，而在实际的建设过程中，只有改变工程的性质，才能达到这个要求。
在此情况的基础上，实践证明劲性复合桩的应用正好可以解决这一问题。
1劲性复合桩工艺概况简述在建筑工程的实际建设中，通常使用钻孔灌注桩和预制桩这两种桩型。
钻孔灌注桩在具体的使用过程中，其桩身的质量不好控制，并且对于运行中产生的桩底沉渣也不好清理，还会经常出现坍孔和颈缩等问题，同时也会对施工周围的环境造成不良影响。
而预制桩在具体的使用过程中，也会出现相同的问题，给施工质量和环境造成威胁。
劲性复合桩对传统的桩型进行了创新。
其作为一种新型的施工工艺，不仅继承了传统桩型的优点，还对其弊端进行的改进，有效的将基土与桩材合理的联结在了一起，让其双重作用得到了展现。
还可以依照施工的具体需要，注浆和搅拌两种工作同时进行，形成水泥土搅拌桩，让其施工效率得到保障。
在这之后，在水泥土搅拌桩还没有凝结前，放入预应力混凝土管桩，这样就形成了劲性复合桩。
MC劲性复合桩工艺
备注：
• “C”表示刚性砼桩：一般指高粘结度、高强度的混凝 土类桩，可为预制的方桩、管桩，也可以为现浇的钢 筋混凝土桩、CFG桩、素砼、钢桩、木桩等。可采用 钻孔灌注、振动沉管、夯击成孔、螺旋钻孔、人工挖 孔、静压或二种以上方法结合成桩。其特点是桩身强 度较高，荷载传递深度较大，可适用于承载力要求较 高、沉降量要求较严格的工程，但造价高、工期长、 设备投资高，且对场地要求高，有时还有挤土、振动、 泥浆排污、噪音等环境问题，且在软土地基加固工程 中，由于桩身材料强度较高而桩身体积相对较小，软 土提供的侧摩阻力和端桩阻力较小，在桩身材料强度 未充分发挥时由于桩身沉降量较大而达到极限状态， 造成桩身材料的强度浪费。
实际应用：
• ⑦先施打C桩，并在C桩中预设注浆管进行后期注浆 加固C桩的桩端或桩侧土层，会较大的提高C桩的桩 阻力和侧摩阻力。如在全国早已推广应用的钻7L桩 后压浆工法，也可视为MC复合桩的一种特殊形式， 也可在预制管桩、方桩及现浇砼桩中预设注浆管进 行后期注浆加固。⑧当土质特别软弱或沉降量要求 较高时，在已经施工好的SM桩中水泥土未硬凝时打 入或压入C桩，形成SMC复合桩。⑨部分sc桩的散粒 体部位进行注浆，即形成SCM多元复合桩在夯扩载 体的散粒体部位预设注浆管进行后期注浆加固或在 部分砂石劲芯复合桩的砂石部位进行后期注浆加固， 形成强度较高的复合桩。
备注：
• “M”表示半刚性水泥搅拌桩：主要指水泥土 类桩也可以为粉煤灰、石灰、炉渣、化学 浆液或混合料。可以采用粉喷、湿喷、高 压旋喷、注浆形成水泥土类桩体。其特点 是桩体具有较高的胶结强度，体积较大、 造价较低，但桩身强度受土质影响较大， 且桩身均匀性较差，在上部荷载使用下， 荷载传递深度一般为桩径的5~7倍。一般地 基加固后承载力的提高幅度为原地基的二种MC桩应用在工程实际中：①上海、天津、昆明、 江阴地区，将预制钢筋砼小桩压入湿喷桩中形成劲芯水泥土桩， 承载力高达2000KN;②淮安、南通地区将管桩压入粉喷桩中心 形成复合桩，成倍地提高了管桩的抗水平、抗压和抗拔承载力。 ③将型钢插入刚施工好的湿喷桩体中形成SMW帷幕，用于基坑 支护；（多温州地区刚施工好的18m湿喷桩体中直接插入二根 脚手架用普通钢管单桩复合地基承载力可提高70%;⑤南通、盐 城、扬州地区将振动沉管素砼小桩和钢筋砼小桩打入粉喷桩中 心形成劲芯粉喷复合桩，单桩承载力不低于含外芯在内的同体 积刚性桩；⑥天津、山东等地将管桩压入高压旋喷桩中也大幅 度提高了管桩的承载力，并使管桩的压入吏加容易和方便（在 其它地区也常用深搅桩先行施工，再压入管桩或方桩，但易造 成软弱部位的水泥浆体外溢）。
劲性复合桩在实际工程中的应用
lc、 lj---- 分别为劲性复合桩复合段长度和非复合段第 j 层土厚度（m);
--- 劲性复合桩内芯桩身截面积（m2);
---- 劲性复合桩非复合段内芯第 j 士层侧阻力特征值 （Kpa）;
---- 内芯侧阻力特征值（Kpa）
---- 劲性复合桩内芯桩端土的端阻力特征值 (KPa),;
其 中 ： u c = 1 . 2 5 6 m
处不对桩身强度进行估算时，根据《劲性复合桩技术规程》（JGJ/T 3272014）规定，对于柔刚复合桩，应采用两种破坏方式初步估算并取其较小值。
劲性复合桩长芯桩桩侧破坏面位于内、外芯界面时，基桩竖向抗压承载力 特征值采用如下公式估算：
式中：Ra ---- 劲性复合桩单桩竖向抗压承载力特征值 （KN); uc ---- 劲性复合桩内芯桩身周长（m);
技术探讨
劲性复合桩在实际工程中的应用
王春燕 / 中铁十二局集团有限公司 山西太原 030024
摘 要：劲性复合桩作为一种由散体桩、柔性桩、刚性桩经复合施工形成的具有互补增强作用的桩，在北方砂土地区设计及施工经验较少。基于 对劲性复合桩的破坏界面位置及对规范初步估算单桩竖向承载力有所疑问，经过专家论证及试桩结果，对此作了深入研究试验。
本 场 地 区 域 上 位 于 华 北 地 台 南 缘， 基 底 地 块 完 整。 地 形 平 坦， 属 黄 河 冲 积 平 原。 地 表 高 程 变 化 不 大， 勘 探 点 高 程 在 7 9 . 9 1 ～ 8 1 . 4 6 m 之 间 ，最 大 高 差 为 1 . 5 5 m 。在 勘 探 深 度 范 围 内 场 区 地 层 主 要 为 第 四 系 冲 - 洪 积 成 因 类 型 的 粉 土 、细 砂 、粉 质 粘 土 等 。 场区地层从上到下分别描述如下：
劲性复合桩施工工艺的应用
建筑施工·第40卷·第7期1089劲性复合桩施工工艺的应用郭延义1,21.上海建工二建集团有限公司 上海 200080；2. 上海建筑工程逆作法工程技术研究中心 上海 200090摘要：目前国内建设常采用的桩型有钻孔灌注桩、预制桩等，但都存在泥浆排放量大、噪声污染严重或易产生挤土效益、对周边环境影响较大等问题。
结合工程实际，进行针对性研究，将常规的桩型优化改造成劲性复合桩，使其地基土与桩材相互结合产生复合作用以适用于软土地基。
工程应用表明，劲性复合桩施工工艺有着良好的社会、经济和环境效益。
关键词：劲性复合桩；软土地基；桩型优化；机械连接；技术应用中图分类号：TU753.3 文献标志码：A 文章编号：1004-1001(2018)07-1089-03 DOI：10.14144/ki.jzsg.2018.07.013Application of Construction Technology forStiffened Composite PileGUO Yanyi 1,21. Shanghai Construction No.2 (Group) Co., Ltd., Shanghai 200080, China;2. Shanghai Engineering Research Center of Top-Down Method in Construction Engineering, Shanghai 200090, China Abstract: The bored pile, precast pile and so on are commonly used in domestic construction, but there are some problems such as large quantity of mud emission and noise pollution, easy squeezing effect, greater impact on the surrounding environment and so on. Combined with the engineering practices, a targeted research was conducted. After optimization and modification of the conventional pile type, a stiffened composite pile, was developed, so that the foundation soil and the pile material can be combined with each other to produce a composite effect, which is applicable to soft soil foundation. The engineering application shows that the construction technology of stiffened composite pile has good social, economic and environmental benefits.Keywords: stiffened composite pile; soft soil foundation; pile type optimization; mechanical connection; technology application（a）水泥土搅拌桩 （b）植入预应力混凝土管桩 （c）成桩图1 劲性复合桩构造示意1）承载力较高。
低挤土劲性复合桩技术概述
低挤土劲性复合桩技术概述一、桩基类型大型地下污水处理厂通常采用桩基础解决抗浮、不均匀沉降和土层承载力不足等问题。
其中，预制桩和灌注桩是两种最基本的桩基础形式。
预制桩是在工厂制成各种材料、形式的桩，再运输至施工现场用沉桩设备将桩打入、压入或者振入土中至设计标高。
由于预制桩的制作是在工厂完成的，可以根据施工环境和条件，选择适当的材料控制桩身强度。
因此，预制桩桩身质量有很好的保证，施工效率高，适用于大面积的打桩工程。
在我国，应用较多的预制桩主要是混凝土桩和钢桩两大类。
混凝土预制桩能够承受较大的荷载，坚固耐用，施工速度也很快，因此得到了广泛的应用。
由于预制桩属于挤土桩，当桩打入土层后，周围的土体受到挤压被挤密，从而提高了地基承载力。
因此，预制桩的单位面积承载力较高。
然而，打入预制桩的挤土效应容易引起周围地面的隆起，甚至还会出现相邻桩上浮的现象。
在施工中，若采用锤击法或振动法沉桩，会产生较大的噪声，影响施工现场及周边环境。
预制桩由于自身材料的原因，不易穿过较厚的坚硬地层，比较适合持力层上覆盖松软土层、没有坚硬夹层的地质条件。
由于受到吊装机械设备能力的限制，单节桩的长度不宜过长，否则容易导致桩的垂直度不符合要求，甚至在打桩时会出现断桩的情形。
上述预制桩的不足，需要在设计和施工过程中予以关注。
灌注桩是直接在设计桩位处成孔，然后在孔内放入钢筋骨架，再浇筑混凝土成桩。
由于灌注桩适合任何地质条件，可以灵活调整桩长和桩径，因此是目前主要使用的桩型。
灌注桩通常只根据使用期间可能出现的内力来配置钢筋，针对性强、用钢量少。
灌注桩施工产生的噪声和振动都较小，对施工现场和周围环境的影响不大。
然而，灌注桩也存在着许多不足。
首先，为了增加单桩承载力，有时会采用大直径钻孔灌注桩。
这类灌注桩的桩底沉积物不易清理，使得单桩承载力具有较大的离散性。
其次，由于灌注桩在施工现场直接成桩，桩身的质量不易控制，容易出现缩颈、夹泥、露筋甚至断桩的情况。
劲性复合桩在基础施工中的应用
劲性复合桩在基础施工中的应用科技在快速的向前发展，人们的生活水平有了大幅度的提高，随着生活节奏不断加快，人们的需求也在不断的增多，尤其是对于各类建筑房产的需求，而建筑物的增加的同时基础施工建设的相关问题就开始进入了人们的眼球了，在建筑施工领域中，劲性复合桩这一施工工艺开始受到人们的关注和认可，并且随着这一工艺的应用可以更好的保障建筑工程基础的安全性和稳定性[1]，为人们的日常生活的安全提供一定的保障，所以针对这一情况，本文根据目前建筑施工中的劲性复合桩的应用对施工工程质量的影响以及在应用过程中的常见问题展开探讨，并提供具有参考性价值的意见以供后期建筑施工基础工程时运用该工艺的注意事项的借鉴。
标签：劲性复合桩;地基基础;应用;探讨引言在我国长江中下游地区的长三角角洲区域，地处江南地区，常年雨水分布较多[2]，所以该地区所包含的水分也就自然较多，承受力较低，对于压缩性较高的黏土和淤泥质的黏土来说，沿海地区的城市较为密集，并且由于高层的建筑层层耸立，人们对于建筑物的需求也越来越多，商业建筑物数量随之增加，而在南通地区的地基主要是以黏土和粉土为主要成分的。
时代在快速的发展，人们对建筑物的要求越来越高，而用水泥搅拌桩常被用于软弱地基的加固。
钢筋混凝土预制桩或灌注桩是通常基础的选择[3]。
劲性复合桩被应用于软土地基的居民住宅楼项目和商业项目等，对于基础的设计也是一个最优化的选择。
劲性复合桩适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土以及人工填土等地基。
劲性复合桩施工方便，承载力较高，成本较低，对环境影响少。
相较于单一的水泥搅拌桩或钢筋混凝土预制桩，劲性复合桩结合了两者的优点。
1劲性复合桩劲性复合桩作为地基基础领域的一种新型桩型，由于劲性复合桩具备一定的复合性，通过混凝土搅拌和预应力管桩结合的地基桩型。
劲性复合桩能够扩大整体桩体的摩擦面积和提升地基基桩的抗压强度[4]。
劲性复合桩运用混凝土搅拌，对水泥作为基桩的固化剂，掺入一定的媒灰等添加剂，运用搅拌机让水泥硬化后紧紧包裹原来的预制桩体，进而提高复合桩的强度。
劲性桩复合地基在工程中的应用
值 。搅拌头旋转一周，桩 的 提 升 高 度 不 能 大 于 16 m m 。要对搅拌
2.2 劲性桩复 合 地 基 法 施 工工艺
头进行定期检查，以保证其 磨 耗 量 不 超 过 10 m m 。在进行施工操
1)设计指标和参数。
作 以 前 ，要 对 土 层 进 行 配 比 实 验 ，根 据 实 验 结 果 确 定 桩 基 的 施 工
对 于 混 凝 土 桩 的 施 工 应 在 水 泥 土 类 桩 硬 化 之 前 ，才 能 提 高 其 间 的
握裹力。由 于 水 泥土类桩的施工工艺不同，因 而 ，混 凝 土桩的具
体打人时间也不同。例 如 ，水 泥 土 类 桩 采 用 的 是 干 法 搅 拌 的 话 ， 混凝土桩应该在水泥土类桩施工后6 h 之内进行;如果采用的是
2 工程应用
2.1 工 程 概 况
四川成都某拟建项目包含三幢建筑物，分 别 为 预 处 理 车 间 、 厌氧发酵罐区和沼气储气罐区。通 过 现场勘测地质，知道该三幢 建筑物部分位于原场地采坑中。该 采 坑 在 东 西 方 向 上 为 120 m , 南北方向上为1〇〇 m 。在勘察时，发现该采坑被粘性素填土填满，
i.
安装好的桩在垂直方向上的偏差不能大于1 % , 桩的位置
短 、土 层结构疏松、土 质 分 布 不 均 匀 、可 压 缩 性 能 较 高 、强 度 低 。 偏 差 不 能 超 过 20 m m ，桩 的 直 径 和 桩 的 有 效 长 度 不 能 低 于 设 计
因 此 ，该 地 基 为 软 弱 地 基 土 。
证 充 盈 系 数 大 于 1.0。
e.
对混凝土 进 行 超 灌 操 作 时 ，最 好 是 大 于 1 倍 的 桩 径 ，且桩
柔刚劲性复合桩施工方案
柔刚劲性复合桩施工方案一、引言柔刚劲性复合桩是一种结合柔性桩和刚性桩的新型地基处理技术。
它既具备了柔性桩的抗侧力和排水能力，又具备了刚性桩的承载能力和抗震能力。
本文将介绍柔刚劲性复合桩的施工方案。
二、工程准备2.1 桩基设计在施工前，需要进行详细的桩基设计。
设计应考虑土质情况、地质条件、承载力需求等因素，确定适宜的柔刚劲性复合桩的类型、长度和布置方案。
2.2 施工设备准备柔刚劲性复合桩施工所需设备包括振动沉桩机、钻机、钢筋剪切机、起重机等。
施工前需要检查设备的完好性，并进行充足的维护和保养。
2.3 施工人员准备施工人员需要具备一定的施工经验和技术能力。
施工人员应接受相关培训，了解柔刚劲性复合桩的施工原理和操作要点，并具备相关安全操作证件。
三、施工步骤3.1 现场布置根据桩基设计方案，现场布置工地，设置安全警示标志并搭建施工场地。
确保施工场地平整、整洁，并做好围挡和防护措施。
3.2 桩基钻探根据桩基设计方案，使用钻机进行桩基钻探。
根据需要控制钻探的深度和直径，并清理钻孔内的泥浆和杂物。
3.3 钢筋剪切与焊接根据桩基设计方案，在钻孔中安装钢筋，并根据需要进行剪切和焊接。
确保钢筋的质量和强度符合设计要求。
3.4 安装钢模在钢筋焊接完成后，根据设计要求和现场实际情况，安装钢模。
确保钢模的固定稳定，形成一个完整的钢模桩。
3.5 振动沉桩使用振动沉桩机进行振动沉桩。
振动沉桩时，需要根据设计要求和现场情况，控制振动的频率和振幅，确保柔刚劲性复合桩的沉桩效果。
3.6 检查与修整沉桩完成后，进行桩身的检查与修整。
检查桩身的垂直度、水平度和长度是否符合要求，并进行必要的修整和调整。
3.7 后期处理柔刚劲性复合桩施工完成后，进行后期处理工作。
包括桩顶的平整处理、桩顶的封缝、桩基与地面的连结等。
四、安全措施柔刚劲性复合桩施工过程中，需要严格遵守相关安全规定，确保施工人员和设备的安全。
施工前需组织安全会议，明确施工方案和安全措施，提供必要的安全防护装备，并设置安全警示标志。
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如在散粒体桩中心或桩周采用水泥注浆或高压旋喷 可形成散粒体水泥复合桩，散粒体桩的粒径和桩径 可以相应大一些，应考虑有无素砼垫层或承台、地 面砼等情况决定是否进行上部封闭或预留注浆孔， 注浆管可在施工散粒体桩时预留。如用钢管结合高 压水在土中冲孔，在孔中填入粒径较小的石子或瓜 子片，不再拔出钢管并在上部进行封闭注浆可形成 钢管劲芯散粒体水泥复合桩（可用于基坑支护）。 可据不同施工用途或目的在散粒体中心注其它浆液 或混合浆液形成凝固速度不同、强度不同的复合桩。
2、排水固结通道作用：
（2）预留部分砂石桩构成长期排水固结 通道：复合桩间还留有部分砂石桩作为 垂直排水通道与褥垫层中的砂石垫层 （水平通道）形成排水系统，将会在上 部工程施工中及工后长期发挥作用。
3、改善桩身颗粒结构，增强复合桩体密度： 在砂桩中心再施打水泥搅拌桩，相当于在 水泥土体中又增加了20%-30%的中粗砂骨 料。由于粗粒骨料的比表面积小，吸附能 力小强度高，起“骨架作用”。使“粘土 基质”向“骨架结构”转变，改善土粒结 构，增强复合桩体密度，从而大幅度提高 桩体的强度和刚度。
粉喷桩机和微型振动沉管桩机
步骤一
步骤 二
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在软弱土层部位先打砂石桩（S）（1）
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在部分砂石桩中心打水泥土搅拌桩（2）
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.....
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在砂石桩中心打水泥搅拌桩，形成SM复合桩（3）
SM桩
一般先打S桩，再在部分S桩中心施打M桩，形成 SM复合桩，并与未被复合的S桩形成多元复合地 基。要根据加固目的充分考虑两类桩的材料、成 份、粒径、桩径、桩长、成桩方式、相对位置及 在土中的位置、是否插筋、复合方式以及土质、 成桩效果等因素，以确保SM桩达到理想的设计效 果。
SMC、MC、SC、 SM劲性复合桩的施 工方法原理和应用
SMC三元复合桩示意图
用“S”表示柔性砂石桩：柔性散粒体可由碎石、 砂、卵石、砖瓦碎块、钢渣、矿渣、煤矸石 碎块、砼碎块、其它建筑垃圾组成，可采用 锤击沉管、振动沉管、螺旋成孔，强夯置换、 振动水冲、气冲、干振、人工挖孔、水冲等 方法成桩。土质较软时可增大散粒体的粒径。 它对软土起振密、挤密和置换作用并加速软 土固结排水作用，但由于桩身是散粒体，在 上部荷载作用下其桩身的承载力主要由桩周 软土的侧向约束提供，且荷载传递深度仅为 桩径的2-3倍，易产生鼓胀破坏，因而承载 力较低，沉降量较大。
如在散粒体桩中心施打水泥土搅拌桩可形成散粒 体水泥搅拌复合桩—砂石水泥土搅拌复合桩、钢 渣水泥土搅拌复合桩、碎砖水泥土搅拌复合桩时， 散粒体桩的桩径一般较小，材料粒径也较小。
如果土层较软采用振动沉管或锤击沉管等方 法施打散粒体桩容易缩径时或不出料时可采 用粉喷桩机直接喷射干砂搅拌后再进行水泥 喷射并搅拌或者直接喷射水泥干砂混合体并 搅拌。如果土层中含水量较低或用于基坑帷 幕止水可用深搅桩机喷射水泥砂浆并搅拌， 这样形成的水泥砂土复合搅拌桩强度要高于 一般水泥土搅拌桩。
（一）、水泥土砂石复合桩（SM）
1、挤密置换作用。一般先施打间距较小、 桩径为220-280mm，桩长达软弱土层底的砂 石桩，对软基中较软弱的部位先行挤密加固 （砂性土）和置换加固（饱和软粘土），提 高该部位土体的密度和强度，使该软弱部位 的承载力得到初次提高。
2、排水固结通道作用：
（1）施工中的快速排水通道：有了细 而密的砂石桩作为排水排气通道后，会 有大量软土中的水份在高压气体的作用 和螺旋形叶片反转成桩时上部10多吨机 械自重压力作用下被强制地从砂石桩中 排出。
4、改善桩间软土状态，构筑复合地基：软 土经砂石桩和水泥桩综合加固，产生了排 水固结、振密、挤密、压密、离子交换 （在裂隙部位更明显），水份被水泥粉体 吸附等综合作用，会产生含水量降低，密 度、强度和压缩模量提高等物理力学指标 改善的现象。
MC桩
在已经施打好的M桩中心施打C桩，形成劲芯水泥 土类复合桩可作为刚性单桩也可作为刚性桩复合 地基中的竖向增强体与与未被复合的M桩形成多元 复合地基，如果在C桩中含有钢管、钢筋等筋材， 则该复合桩具有抗剪、抗弯和抗拔作用。一定要 在水泥或其它浆液未硬凝前打入C桩，并保证其同 轴度和垂直度。
“C”表示刚性砼桩：一般指高粘结度、高强度的混凝土 类桩，可为预制的方桩、管桩，也可为现浇的钢筋混 凝土桩、CFG桩、素砼、钢桩、木桩等。可采用钻孔 灌注、振动沉管、锤击沉管、夯击成孔、螺旋钻孔、 人工挖孔、静压或二种以上方法结合成桩。其特点是 桩身强度较高，荷载传递深度较大，可适用于承载力 要求较高、沉降量要求较严的工程，但造价高、工期 长、设备投资高，且对场地要求高，有时还有挤土、 振动、泥浆排污、噪音等环境问题，且在软土地基加 固工程中，由于桩身材料强度较高而桩身体积相对较 小，软土提供的侧摩阻力和端桩阻力较小，在桩身材 料强度未充分发挥时由于桩身沉降量较大而达到极限 状态，造成桩身材料的强度浪费。
在天津地区将管桩压入高压喷射注浆的土体中也大 幅度提高了管桩的承载力，并使管桩的压入更加容 易和方便（在其它地区也常用深搅桩先行施工，再 压入管桩或方桩）。
现在已用多种MC桩应用在工程实际中，如：在上 海、江阴地区，将预制小方桩压入湿喷桩中形成 劲芯水泥土桩，单桩承载力高达2000KN以上；在 常州地区将管桩压入粉喷桩中心形成复合桩，大 幅度提高了管桩的单桩承载力；在日本和上海等 地将型钢插入刚施工好的湿喷桩体中形成SMW帷幕， 用于基坑支护；南通、盐城地区将振动沉管素砼 小桩和钢筋砼小桩打入粉喷桩中心形成劲芯粉喷 复合桩，单桩承载力不低于含外芯在内的同体积 刚性桩。
“M”表示半刚性水泥搅拌：主要指水泥土类桩 也可为粉煤灰、石灰、炉渣、化学浆液或混 合料。可采用粉喷、湿喷、高压旋喷、注浆 形成水泥土类桩体。其特点是桩体具有较高 的胶结强度，体积较大、造价较低，但桩身 强度受土质影响较大，且桩身均匀性较差， 在上部荷载使用下，荷载传递深度一般为桩 径的5-7倍。一般地基加固后承载力的提高幅 度为原地基的二倍左右。