天津高速公路集团有限公司 天津市
内容提要：扩底桩施工技术是一项实践性的技术, 具有成孔速度快，提高单桩承载力，在与常规灌注桩同直径的情况下可缩短桩长，在同等深度下可减少桩径的优点；目前已广泛应用于房建等项目，但在桥梁市政项目应用较少，通过对天津外环线东北部调线津汉互通立交工程扩底桩施工检测研究桩基扩底施工及成桩质量。为今后施工设计中遇到的类似地质情况提供检测参考。
关键词：扩底桩；检测技术；研究
1、工程概况
1.1 项目概况
本课题结合天津市快速路系统二期项目津汉互通立交中部分扩底桩进行研究，本工程所施工AM扩底灌注桩桩共两组24根，每组选取三根作为试桩进行试验检测。第一组三根桩分别为TP1、TP2、TP3，桩径为1.2m扩2m，桩长为41m，本组三根桩均不做破坏性桩；第二组三根桩分别为TP4、TP5、TP6，桩径为1.0m扩1.6mm，桩长为40m，对于一组均进行桩尖后注浆，二组部分进行后注浆部分不进行后注浆。
设计扩底桩图
扩底试桩参数表
1.2 研究任务
为确定扩底桩承载力以及相关桩身完整性等性能，在扩底桩完成后进行如下检测研究：（1）采用接触式仪器组合法进行成孔检测研究用以检测成孔质量，判定扩底桩的扩底效果；（2）采用低应变反射波法检测用以检测扩底桩桩身混凝土的完整性；（3）采用超声波法检测用以检测扩底桩桩身混凝土的完整性；（4）采用单桩竖向抗压静载试验用以准确测试不同桩型的单桩竖向承载性能，从而进行技术、经济比选。
拟对本工程扩底桩进行如下检测：
单桩竖向抗压静载试验（含桩身应力测试，100%扩底桩，共6根）；
超声波法桩身完整性检测（100%扩底桩，共6根）；
低应变反射波法桩身完整性检测（100%扩底桩，共6根）；
灌注桩成孔质量检测（100%扩底桩，共6根）。
2、扩底桩检测方法研究
2.1 成孔检测
目的：检测成孔质量，判定扩底桩的扩底效果
在扩底桩成孔后、浇筑混凝土前，对扩底桩采用接触式仪器组合法进行成孔质量检测。
2.2 超声波法检测
目的：检测扩底桩桩身混凝土的完整性
在静载试验前，对扩底桩采用超声波法进行桩身完整性检测。
2.3 低应变反射波法检测
目的：检测扩底桩桩身混凝土的完整性
在静载试验前，对扩底桩采用低应变反射波法进行桩身完整性检测。
2.4 单桩竖向抗压静载试验
目的：通过扩底桩静载试验准确测试不同桩型的单桩竖向承载性能，从而进行技术、经济比选。
说明：扩底桩桩身内预埋振弦式钢筋计，测扩底桩身各截面轴向力。设计要求每根扩底桩钢筋计共布设7个测量截面，每个截面安装3只钢筋计。我方建议每根扩底桩地表以下增加1个测量截面，作为标定截面；桩底增设3个压力盒，用以检测桩端摩阻力。
考虑到本工程扩底桩检测的重要性和数据的准确性，本工程扩底桩加载采用堆载法。
由于堆载法对检测场地和地基稳定性的要求较高，1）试验桩加载区域须反复碾压、摊平；2）对于后压浆扩底桩采取支墩周围须铺设钢板，以防止水平侧推力对桩的影响；3）扩底桩周围10m范围内不得开挖泥浆池，防止地基承载力不足失稳、引发安全问题。
外环线--津汉快速路组合立交 扩底试桩参数
为保证工期要求，特派55吨液压式履带式吊车施工作业以及满足雨天施工的要求，并满足环保要求。
堆载法检测照片
3、检测流程安排
1）钢筋计埋设
扩底桩成孔前7天与检测单位联系，便于技术人员指导钢筋计焊接。
2）成孔质量检测（灌注桩清孔完成后立即进行）
提前24小时通知检测单位项目负责人。
3）声波透射法、低应变反射波法 检测桩身完整性
试桩灌注混凝土7天后，进行反射波法、声波透射法桩身完整性检测。扩底桩完成声波透射法检测后方可进行注浆施工。
4）单桩竖向抗压静载试验（含桩身应力测试）
扩底桩混凝土强度达到28d或者同龄期试块达到设计强度，且达到休止期后，进行单桩竖向抗压静载试验（桩身应力测试同步进行）。
4、检测所用主要仪器设备
RS-JYB（C）/JCQ-503E桩基静载测试系统及配套位移传感器；
RS-1616K(P) / RS-1616K(S)桩基动测试系统及其配套传感器；
RS-ST01D（P）跨孔超声检测仪及配套传感器；
JJC-1D 型灌注桩孔径检测仪（JJT-5型测量范围φ600mm~φ2800mm）；
JTM-V10B振弦式读数仪；
JTM-V1000型振弦式钢筋计；
静载试验钢梁、油泵、油压表、500T千斤顶、基准梁及配套设备、防雨苫布、安全绳等。
其它专用检测工具等。
5、单桩承载力结果及分析
现将此次扩底桩静载检测结果统计如下：
扩底桩试桩单桩承载力统计表
由以上检测数据可知对于扩底桩单桩承载力均可超过设计要求，但桩端是否注浆对承载力影响较大，由1、2、3号试桩单桩承载力数据可知，对于未进行桩端后压浆的桩基，其单桩承载力实测值基本与设计值相符；而进行桩端后压浆的4、5、6、8号试桩实测数据远大于设计值，说明天津地区，进行扩底桩尤其是进行桩端后压浆的扩底桩的承载力提高系数还有很大的潜力可挖。
6、结束语
通过以上措施经过实践，在摩擦桩施工中通过采用扩底桩并进行桩端压浆施工可以很好的节约原材料并增加桩基承载力。
参考文献：
[1]基于有限元-解析法的扩底桩抗拔力学性质研究,杨智峰,《浙江交通职业技术学院学报》,2017-18
[2]高应变动测法在桩基检测中的应用探究董建纲,《商品与质量•建筑与发展》2013 (7)
[3]大直径钻孔扩底灌注桩,沈保汉,中国国际桩与深基础峰会,2013
论文作者:韩志祥
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/10/1
标签：承载力论文; 完整性论文; 桩基论文; 混凝土论文; 截面论文; 钢筋论文; 目的论文; 《基层建设》2018年第23期论文;