浅谈挤扩支盘混凝土灌注桩技术的应用

浅谈挤扩支盘混凝土灌注桩技术的应用【摘要】研究挤扩支盘桩的作用机理，总结施工应用中的经验效果。

【关键词】挤扩支盘；原理；应用；效果
由浙江工业大学建筑工程学院主编的《挤扩支盘混凝土灌注桩技术规程》自2003年9月1日起施行，短短几年时间，挤扩支盘混凝土灌注桩在湖州地区得到较广泛应用。

据了解，先后在星海名城高层住宅、高速指挥中心大楼、航管局培训大楼、浙北大厦、中兴大厦等大中型工程中得到应用。

1. 挤扩支盘桩的定义及原理
（1）挤扩支盘桩是一种新型结构的钢筋混凝土灌注桩，结合变截面钻孔灌注桩形状进行构思，研究而产生的一种新的桩型结构，该桩型的发明是对传统桩基结构的实质性改进和创新，不仅在桩身结构和造型上进行了大胆变革。

同时，也使桩的受力机理发生了根本的变化，它是在等截面普通钻孔灌注桩桩身的不同部位增设承力盘和支，对称分变，变普通摩擦桩为变截面多支点的一种新的摩擦端承桩型。

支盘桩适用于地基土中存在性质和厚度都宜于成盘的土层。

宜于成盘的土类有可塑～坚硬状态的粘性土、中密～密实的粉土和砂土、碎石土、全风化岩和强风化软质岩石。

盘不应设置在可液化土层、流塑状粘性土以及中等风化、微风化和未风化的岩层中。

对塑性指数偏高的粘土，应经试验确定成盘的可靠性。

（2）支盘桩的原理是通过桩身的各支盘面积的扩大，支盘作用
于硬土层中，充分利用各硬土层的支承反力，变摩擦力为多处支承力，更好地发挥桩土共同作用，改变直孔桩的受力机理，大幅度提高桩的坚向抗压承载力，抗拔性能及桩的稳定性。

单桩承载力的提高，使桩长缩短，桩径缩小，桩数减少，从而大量节约材料，同时为基础的优化设计创造了条件。

施工简要工序是：钻孔成型后，按设计支盘高度，下入液压成型机对各分支及承力盘施以二维、或三维静压，一次或多次转角，由下至上完成支、盘成型作业，下钢筋笼清孔，灌注混凝土成型。

（3）支盘桩施工前必须先打试成孔，并在终孔后自下而上按每延米间隔旋转90度挤扩一次，分析试成孔和挤扩压力资料，核对地质勘察资料，判断各土层的软硬程度，得到各支盘设置土层挤扩压力值规律，确定施工中挤扩压力控制范围值。

实际施工支盘过程中，按角度盘上的分度序次将分支器转动和挤扩成盘，记录每一次的转角值。

角度盘应安放平稳，不得移位。

转动次数应保证各分支搭接30～50mm。

挤扩支盘作业自下而上进行。

当挤扩压力明显小于预定的压力值范围时，应进行盘位的调整。

盘位允许在竖直方向上下调整0.5～1.0m，在需要时也可将支改盘或者增加支、盘的数量。

2. 挤扩过程中应做以下观测和记录：
2.1观测每次挤扩压力表的压力值变化。

记录首次压力值及各次挤扩压力值，以及挤扩全程起止时间。

2.2观测孔中泥浆水位的变化。

记录每个承力盘孔腔形成后的泥浆，液面下降尺寸及相关情况，当泥浆面下降到护筒底部时，应及
时补浆。

2.3观测和记录每次挤扩的油箱油面高度变化和分支器上升量。

砼的浇注：塌落度值为180～220mm，二次清孔后应及时浇注砼，浇注砼时要求导管离孔底不大于0.5m，砼初灌量要求保证灌入砼面高出底盘顶1.0m以上，严禁将导管底端拔出砼面，桩面砼充盈系数应大于1.10。

2.4下面浅谈支盘桩在港航局航道养护中心及船员训练基地工
程的应用。

本工程设计大部分采用800支盘桩。

桩的有效长度
41.50～44.60m不等。

设计要求进入⑨层粘性土（持力层3 m深，分别在5层粉质粘土层、7-1粘土层、7-2粘土层、9层粘土层各设支盘一个，共计4个，盘径1700。

灌桩施工日期在2006年3月4日～3月6日。

现场测试工作于2006年4月8日～4月24日完成。

测试结果如下：桩s1单桩竖向抗压极限承载力为9281kn，对应沉降量为50.00mm，桩s2单桩竖向抗压极限承载力为8925kn，对应沉降量为49.54mm，桩s3单桩竖向抗压极限承载力为8260kn，对应沉降量为48.03mm达到预期效果。

根据试桩结果，对原设计的900普通灌注桩进行调整，原设计900桩端进入10层中砂层1800 mm，改为800支盘桩后，桩径改小，桩长改短，减少砼方量，但是支盘人工、机械费用相应增加，相比之下，改成支盘桩后，总体造价降低，工期缩短。

在和普通钻孔灌注桩工程对比应用的结果表明采用挤扩支盘桩技术可以节约桩基工程造价30%左右，缩短工期近三分之一以上，
经济与进度效益明显。

可以说：挤扩支盘桩技术是我国建筑史上，基至是人类建筑史上一颗灿烂的明珠，将逐渐得到建筑业界的更多关注。