挤扩支盘桩

ai –第i层土侧阻力修正系数；
i— 第j个支盘阻力修正系数；
Qski—第i层土极限侧阻力标准值（KN），暂按普通灌注桩的0.6～0.9计算；
Qpkj—第J个建盘极限端阻力标准值（KN），暂按砼预制桩标准计算；
n—有效深度范围内土的层数；
m—承力盘与个数。
四、挤扩支盘桩的主要特征
经测算，承力盘的面积约为主桩截面的4～7倍，如把各盘和各分支的面积加起来，其总和约为主桩截面的10-20倍。
挤扩支盘桩具有以下特点：
（1）可以利用沿桩身不同部位的硬土层来设置承力盘及分支，将摩擦桩改为变截面的多支点摩擦端承桩，从而改变了桩的受力机理。这样的桩基础会使建筑物更稳定，抗震性好，沉降变形更小。
挤扩支盘桩由桩柱（桩身）、底盘、中盘、顶盘及整个分支所组成。按照土质情况，在硬土层中设置分支或承力盘。分支和承力盘是在普通圆形钻孔中用专用设备通过液压挤扩而形成的。在支、盘挤成空腔同时也把周围的土挤密。经过挤密的周围土体与腔内灌注的钢筋砼桩身、支盘紧密的结合为一体，发挥了桩土共同承力的作用，提高了桩的侧摩粗力和支承阻力，从而使桩承载力大幅度增加。
（6）对环境保护有利。与打入式预制桩相比，施工噪声低、无振动；与普通泥浆护壁直孔桩完成等值承载相比，泥浆排放量显著减少。
（７）支盘桩和其它桩型的性能对比如缺点
１．预制桩 适用于土层较软弱，有较好的持力层，对桩周土产生挤密作用，施工质量较稳定。锤击产生噪音污染，配置较多钢筋，造价高
（4）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、水泥注浆护壁成孔工艺和重锤挤扩成孔工艺等。
（5）由于单桩承载力较大，在负荷相同的情况下，可比普通直孔桩缩短桩长，减小桩径或减少桩数，作为高层建筑及重要构筑物的基础，可供设计灵活使用，既可作桩下单桩方案以减少承台施工量，又可沿箱基墙下或筏基柱下布桩以减少底板厚度及配筋量。这不仅能节省投资，而且施工方便、工期短、造价低、质量优。
五、工程实例：
近十年来使用挤扩支盘桩的工程主要有三种类型，一是工业厂房，二是高层建筑，三是多层建筑。其中前两种类型占绝大多数。有些工程地质情况很差。如天津塘沽的淤泥质软土地区，河漫滩和黄河冲积层等，地耐力很低，有些工程地下情况复杂，管网密布，场地狭小，但使用挤扩支盘桩后效果都很好
２．普通灌注桩 施工方法较简单，适应性较强 比挤扩支盘桩造价高，钢筋、水泥用量多，桩尖虚土难于处理，桩身可能有缩劲。
３．锥形桩 挤土效果好，利用锥面可增加桩的侧阻力，承载力比等截面（体积相同条件下）桩提高１倍－２倍，沉降量较小。长度有限，产生噪音、震动等。
４．竹节桩 可防止地震时地基土的液化，可提高侧阻力，承载力比普通桩高30%-40%。 产生震动噪音，污染。入土深度较短，承载力有限。竹节处尺寸扩大有限。
m ----除底盘外的承力盘与十字分支个数。
支盘周围土性系数 表2
土类 η2j η3
粘土、粉土 21-25 21
砂土 55 55
碎石、砾石 55 75
其它
分项系数K2j、K3系数 表3
中间盘、上盘分项系数k 层盘分项系数k
1.4—1.8 2.5—3.5
Nj,N—第J层土标贯平均值和底盘座位置上下各4d土层的标贯平均值；
Li—折减后桩周第I层土摩阻(M)，计算方法按表4采用；
u--主桩径周长（Ｍ）
Ap—底盘投影面积，按承力盘直径－１０cm计算；
Ａpbj—扣除桩身截面积的支盘投影面积(M2)；
n ----桩有效深度范围内土性系数；
L4计算方法 表4
粘土、粉土 砂土 碎石、砾石 其它
H-1.2h H-1.5∽1.8h H-1.8h H-1.1∽1.2h
式中：Hi-土层厚度；h—承力盘高度
(2)阻力法：
天津及软土地区单桩竖向极限承载力标准值可按以下经验公式估算：
其中
Quk—单桩竖向极限承载力标准值（KN）：
2、计算法
（１）标准贯入法
根据专家建议：结合挤扩支盘桩的特点，可用标准贯入法进行承载力估算：
式中Rk一单桩竖向载力标准值(KN)；
η2j, η3—土性系数按表2采用
qsi—桩身第I层土的侧阻力标准值(KPa)，按桩基规范选用
K2j,K3—分项系数按表3采用；
根据室内模型试验的分析研究、大量现场静压试桩结果以及多项工程使用情况的，可用以下四种方法确定支盘桩的承载力：
1、直接法：
直接法主要有静载压桩试验和大应变试验法。采用现场静载荷试验确定单桩承载力标准值时，在同一条件下的试桩数量不宜小于总桩数的1%，且不应小于3根，工程总桩数在50根以内时不应小于2根，由于Q-S曲线为缓变形，极限承载力一般可取S=40-60mm对应的荷载，对于大直径桩可取S=(0.03～0.06)D所对应荷载值，也可取S=0.001D(D为承力盘直径-20cm)对应的荷载为容许承载力。这是首选的方法，尤其重要工程都应通过压桩试验确定其承载力。这样既可满足变形条件又可有效的确定其承载力标准值。
７．孔底注浆桩或碎石注浆桩 由于二次注浆可解决普通灌注桩的桩尖虚土及桩身与土的收缩缝隙，提高承载力。二次注浆需多耗费水泥、造价高。易对相邻基础产生不利影响。碎石注浆桩桩身质量难于保证。
8.ＣＦＧ桩 可节约用砂及水泥，桩的可灌性好承载力提高有限，不适于作支承桩
９．挤扩支盘桩 集预制桩、夯扩桩、灌注桩的优点，使用专利机具，根据需要可对不同的部位进行加固挤密，形成支盘，能以桩径小、缩短桩长，满足承载力大的要求。具有施工简便，造价低，承载力高，沉降量小的优点。在深厚软土、淤泥地基、无相对理想持力层时慎用。
（2）有显著的经济效益。其单方砼承载力为相应普通灌注桩的2倍以上。也就是在同样承截力要求下，挤扩支盘桩可比普通直孔桩节约材料一半以上。
（3）对不同土质的适应性强。在内陆冲积和洪积平原及沿海、河口部位的海陆交替层及三角洲平原下的硬塑粘性土、密实粉土、粉细砂层或中粗砂层等均适合作支盘桩的持力层。而且不受地下水位高低的限制。
５．沉管灌注桩 能改善灌注桩和预制桩等桩的施工缺欠。 仅适用上部为软弱土层，下层为较好的持力层的土层。产生噪音，也易产生桩身质量问题。承载力较低，事故较多。
６．大直径桩 施工简便，造价低，承载力高，混凝土质量易于保证，抗震性能好，桩底土可检查。对无粘性的砂、碎石类土，难于在水下形成扩大头。孔壁松弛效应导致侧阻降低，要求大功率施工成桩机具。人工挖扩桩孔易出安全事故。