(国网宁夏电力公司经济技术研究院 宁夏银川 750001)
摘要:挤扩支盘桩基础(全称“挤扩支盘灌注桩基础”)是由普通钻孔灌注桩发展而来的一种变径桩,成孔工艺与普通钻孔灌注桩相同,成孔后利用特制的支盘器沿桩身在不同部位设置支撑挤扩造支或造盘。从成孔方式分类,挤扩支盘桩属于钻孔灌注桩型式的一种;从其承载特性分类,属于摩擦型端承桩;从桩身直径分类是一种变直径桩;从承载功能分类,它是一种可靠的抗压桩,同时也是一种理想的抗拔桩。
关键字:挤扩支盘桩 ,灌注桩基础,钢筋笼,混凝土
引言:
灌注桩基础是普遍应用的基础型式,为了增加承载力,在桩的身部增加支盘。挤扩支盘桩伸出桩身的承力盘和分支不仅增大了桩的表面积,而且能够充分利用各土层的端承力,从而提高单桩承载力。支盘桩是依据树根的抗压、抗拔机理,结合变截面钻孔灌注桩的形状进行构思、研究而发明的一种新桩型,是对灌注桩技术的改进。桩身的支、盘受土体的支撑作用,不仅改善了桩身刚度,提高了桩的抗压、抗拔力,而且增加了桩的稳定性,提高了抵抗水平荷载和地震荷载的能力。
1 挤扩支盘桩特点
1.1 承载力高
挤扩支盘桩可根据承载力的需要充分利用较好的土层,采取增设分支和承力盘数量以提高单桩承载力。突破了传统桩型为提高承载力而必须找到坚硬岩土层的限制,通过机械方式在较稳定的土层形成承力盘,而提高桩基的承载力。
1.2 操作简便
挤扩支盘桩的施工工艺相对简单,施工速度快,机械化程度高,且无振动和噪音,对周围环境和相邻建筑物影响小。
1.3 嵌固性好
挤扩支盘桩的各承力盘与持力层土体相互嵌固,使挤扩支盘桩竖向抗压承载力、抗拔承载力,抗水平推力都得到相应的提高。对承受动荷载、抗震均有良好的作用。
1.4 经济性好
挤扩支盘桩与相同直径、长度的等直径灌注桩相比,混凝土用量略有增加,但其承载力则可大幅度地提高。多项工程实践证明每立方米段完成的承载力可以提高50%以上。在承受相同荷载的情况下,可比普通等直径灌注桩缩短桩长,减小桩径,减少桩数。通过合理的设计,可以改变桩基的组成结构,从而能达到工期短、质量好、节约原材料、保护环境的目的。
2 挤扩支盘桩的适用范围
支盘桩适用于地基不同深度上存在性质和厚度都适用于施工成盘(支)的土层。适用于支盘桩施工土层一般为:
2.1 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。
2.2 分支和承力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石层中。
2.3 对塑性指数偏高的粘土,应经试验确定成盘的可靠性。
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在已建工程中,支盘桩基础可以达到减小桩径、桩长的效果,支盘桩基础较等直径灌注桩基础混凝土减少12%~33%,随着基础作用力的增大,混凝土减少的量有所下降,基础钢材减少4%~10%,造价节省10%左右。由此可见,在特高压线路中应用支盘桩群桩基础能够有效地节省基础钢筋和混凝土用量,从而降低基础造价,具有良好的经济效益。
3 挤扩支盘桩的施工工艺
3.1 泥浆制备
成孔过程中的泥浆性能满足下列要求:成孔采用泥浆护壁,可采用原土造浆或膨润土制备泥浆。正常钻进时,泥浆比重应控制在1.1-1.3之间,泥浆比重是成孔质量的保证,制备泥浆的性能指标应符合规范要求。
3.2 成孔
钻机移动就位后,钻头准确对准桩位中心,同时再次核对钻机平台、钻杆的水平及垂直度无误,此时可以开机钻进。清孔方法拟采用换浆法,并用两次清孔。
3.3 扩盘
将挤扩装置按自下而上次序在所设盘位进行挤扩,每盘挤扩次数=3.14×设计盘径÷挤扩臂宽×3。盘径检测时,提紧主、副绳将盘径检测器缓慢放至孔内被测盘腔深度,松开副绳,三对测杆自重下落,主副绳稍作调整,测杆即张开位于挤扩盘腔内,此时,观察记录主、副绳零点(始点)落差,并根据落差和盘径换算关系表(实际量测检测器获取),查得实际挤扩盘腔直径。
3.4 钢筋笼制作
钢筋笼的制作应满足以下要求:钢筋笼制作是在胎具上进行的,以确保主筋位置及整体尺寸准确、成笼后的垂直度无扭曲现象。所有接点都采用焊接,主筋搭接长度不小于10倍主筋直径,并应遵守《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002的要求。
3.5 钢筋笼的运输及下放
钢筋笼运输可采用小型拖车。为防止在运输过程中产生变形,可在笼内侧暂放支撑梁,以补强加固。当将钢筋笼插入孔内时,再卸掉支撑梁。
钢筋笼的吊放位置应在箍筋处。吊放时应对准钻孔中心缓慢下放,当前一段放入孔内后即用钢管穿入钢筋笼上端的支撑筋下面,临时将钢筋笼支在钻机大梁或护筒口上,再吊起另一段,对正位置焊接后逐段放入孔内至设计标高。本工程设计中,钢筋笼顶距孔口距离较大,因而须在主筋上焊接吊筋。当钢筋笼按设计要求检查安放符合要求后,将吊筋上部与护筒口点焊,或用2寸水管将主筋头套住,固定在钻机底座两侧内,以使钢筋笼定位,防止钢筋笼因自重下落或灌注混凝土时上浮。
3.6 混凝土配制
混凝土的配制严格按设计要求进行配制。混凝土用水泥、碎石、砂严格按技术要求选用,在搅拌过程中要注意保证足够的搅拌时间,砼拌合与浇注质量检查与控制标准,在使用过程中应随时检查其质量应符合下列要求。
3.7 混凝土浇注
只有在成孔和清孔质量检验合格后,才可开始灌注工作。浇注前,应对护筒标高进行复测,以决定钢筋笼吊筋的长度,使浇注时钢筋笼稍离孔底,保持垂直状态,防止钢筋笼倾斜而导致保护块嵌入孔壁,影响钢筋笼保护层。
4 结论
综上所述 ,挤扩支盘桩通过在灌注桩身部增加支盘,增加了承载力,经济优势明显。在承受相同荷载的情况下,可比普通等直径灌注桩缩短桩长,减小桩径,减少桩数。通过合理的设计,可以改变桩基的组成结构,从而能达到工期短、质量好、节约原材料、保护环境的目的。
参考文献:
[1]张殿生 《电力工程高压送电线路设计手册》,
[2]黄强 《建筑桩基规范》(JFJ 94-2008)
[3]李喜来 《架空送电线路基础设计技术规定》(DL/T 5219-2014)
作者简介:
万华 36岁,工程师,工程硕士研究生,从事电网工程建设管理。
论文作者:万华
论文发表刊物:《电力设备》2016年第14期
论文发表时间:2016/10/14
标签:钢筋论文; 承载力论文; 混凝土论文; 直径论文; 土层论文; 泥浆论文; 荷载论文; 《电力设备》2016年第14期论文;