1引言
随着我国经济的快速发展以及不断取得的成就，国内各行业获得了前所未有的发展良机，发展尤为迅速的便是交通运输业。近年来，国家持续加大对基础建设项目的投资力度，公路桥梁等因此也可以采取一些新技术，提升了桥梁的建筑水平。其中，桩基础的应用是桥梁建设的重要组成部分。作为根据仿生学原理而建立的一种新型结构的钢筋混凝土灌注桩，挤扩支盘桩从出现到现在已经有近20年的历史，其在提高承载力、减少沉降、缩短工期、节约成本方面具有较大优势。同时，该桩型施工机械简单、适应土层广泛，能有效减小桩径及桩长，在抗水平荷载、反复荷载及抗拔性能方面明显增强，具有广阔的应用前景。但是，由于挤扩支盘桩的发展及应用历史较短，公共设施的建设要求也越来越高，迫切需要挤扩支盘桩在大直径方面得到更大的应用，以开创桩基工程的新局面。
2适用范围
挤扩支盘桩适合在多种土层中成盘，一般为软可塑一坚硬状态的粘性土、稍密一密实的粉土、砂土和碎石土、极软岩和节理很发育的软岩，不受地下水位的限制。盘应避开流塑状土层、可液化土层及岩层，而对于塑性指数较高的粘土层，需经过试验来确定成盘的可靠性。
在内陆冲击、洪积平原及沿海河口部位的海陆交替沉积三角洲平原下的硬塑粘性土层、密实土层、粉细砂层等均可作为支盘桩基的持力层。
成桩工艺适用范围较广，可适用于干作业成孔工艺、泥浆护壁成孔工艺、重锤捣扩成孔工艺及水泥注浆护壁成孔工艺等。同时，可根据承载力的需要，充分利用硬土层，采用增设分支和承力盘数量以提高单桩承载力(竖向抗压承载力、水平承载力、抗拔承载力)、桩身稳定性以及抗震性能。
3施工工艺
相比于传统灌注直桩，挤扩支盘桩由于其特有的挤扩工序，施工工序有很大特点，主要的施工工艺包括正反循环支盘工法、管桩支盘工法、旋挖支盘工法和冲击成孔支盘工法。施工工艺的区别主要在于成孔设备不同，而综合考虑成本及作业效率，桥梁工程中主要采用正反循环支盘工法和旋挖支盘工法。挤扩支盘桩的工艺流程图，见图1。
4施工过程
挤扩支盘桩由钻进成孔及清孔，挤扩支盘施工，二次清孔，下钢筋笼及灌注混凝土成桩四道工序完成，以旋挖成孔支盘工法为例来详细分析其施工过程。同正反循环钻机相比，旋挖钻机具有成孔速度快的特点，其工艺优点在于孔壁不易产生泥皮、在孔壁上形成较明显的螺旋线，从而有助于增加桩侧摩阻力，提高桩的质量。但由于不易形成泥皮，护壁性相对较差，容易缩径、塌孔。
4.1成孔
成孔工艺主要是旋挖钻机钻进成孔的过程，如下：
4.1.1场地准备
场地事先采用推土机平整压实，使钻机置于坚实的土层上，做到“三通一平”，防止发生不均匀沉陷。
4.1.2测量放样
当本标段的导线点和水准点复测完毕，其结果得到监理工程师的认可后，可采用全站仪根据导线点对中线进行放样，在现场设立平面网点，准确定出桩位，同时用水准仪将水准点引至桩位附近。
4.1.3桩位定位
采用全站仪准确放样各桩点的位置，以轴线控制点作测站，极坐标法进行桩位放样，通过机械开挖，埋设钢护筒固定孔位，再以轴线交会法复核桩位中心，校正护筒埋设偏差及钻机就位偏差，使其误差在规范要求内。
4.1.4钻机就位
钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好，保证钻机工作正常。将钻机开到桩位旁，螺旋钻头的尖端正对桩位标注点。
4.1.5护筒埋设
护筒埋设工作是旋挖钻机施工的开端，护筒平面位置与垂直度应准确，同时应符合埋设护筒的方法和要求。在埋设护筒过程中需考虑桩位表层的土层情况，当为较厚易垮孔的砂土层时，必须使用长护筒护壁，同时要注意护筒变形问题。
4.1.6泥浆制备
根据勘察报告选用合适泥浆，对于工程地质条件较羞的，造浆应选用膨润土，并选用合适的稳定液配合比及粘度。在施工中应经常检查泥浆的各项指标，及时调整，并随时注意土层的变化，防止塌孔，做好记录。
4.1.7钻孔
在整个钻进过程中，通过旋挖钻机上配备的电子控制系统显示并调整钻进时的垂直度，通过电子控制和人工观察两个方面来保证钻杆的垂直度，从而保证钻孔垂直。
4.2支盘
4.2.1场地平整
为保证有足够的吊车作业面，平整场地最低标准8×10m2。
4.2.2支盘设备进场及组装、调试
支盘设备的组装及调试包括：①泵站和支盘机之间的油管连接i②泵站接电，调试电机正反转；③检查泵站仪表是否正常：④检查油管管路有无泄漏；⑤检查支盘机是否能正常收支工作；⑥实测弓臂最大张开尺寸，一切正常方可投入使用。
4.2.3支盘成形
支盘成形设备组装并到位后，由起重设备将支盘成形机主机及接长杆起吊人孔，对中下放，至接长杆上端接近孔口时，再用固定装置将入孔部分固定好，抽拉出第二根接长杆，一边下放一边把液压胶管固定于接长杆上，依次重复操作，直到主机位于设计的某一支、盘位深度时为止。
主机到位后，开动液压站，使液压缸作伸缩运动，推动弓臂工作机构向外运动，挤压钻孔内壁；将主机绕吊挂中心线旋转规定的角度，控制液压缸作第二次伸缩运动，对钻孔内壁进行第二次挤压。重复上述动作若干次(至少8-9次)，即可挤扩出一个上下呈锥体状的盘形空间。但考虑到成盘质量，一般在粉质粘土、粘土中采用顺挤或交挤，每9次一周后加复挤8次共17次；在砂土层中，挤9次一周后加复挤4次共13次。同时要认真读取表压值、设备起浮高度、液压油位差、孔口泥浆下降高度、起止时间等，及时根据有关规程内容进行对照判别，发生异常应及时停机，查明情况，正确处理。每挤扩成型一个承力盘后，应及时补充泥浆，保持水头高度，但不得注清水。
4.3清孔
清孔包括一次清孔和二次清孔，一次清孔在成孔后进行，利用钻机进行清孔，不进行沉渣厚度检验，但须准确记录孔深。
二次清孔在下放导管之后进行，主要是为了清除在下放钢筋笼和导管后的下沉渣料和孔底淤积物，是确保灌注桩质量的一道重要工序。清孔方法采用换浆法，以水下灌注混凝土的导管为管，用泥浆泵向孔内压入优质泥浆，直至检验孔口处返出的新鲜泥浆达标，孔底沉渣控制在30mm以内，最大不大于50mm。
另外，当使用井径仪测量孔径及成盘情况时，若孔径及成盘质量不符合设计要求时，同样要进行清孔，清孔位置主要在盘位上下。
4.4灌注
挤扩支盘桩水下混凝土灌注一般采用直升导管法，导管采用内径为30cm、壁厚4mm的钢管组成。
根据规范要求，计算出第一次下灰量，确保导管插入封底混凝土大于80cm。
灌注过程中，应经常探测孔内混凝土面高度，以控制导管埋深和桩顶高度，保证导管埋深控制在2-6m，如控制不准，将造成导管提漏、导管埋置过深拔不出来或断桩事故。因此测深是一项重要工作，应采用较为准确的方法和探测工具。施工中一般采用重锤探测法，用测绳系以重锤，放入孔中，凭探测者手中所提测锤在混凝土顶面以前与接触混凝土顶面以后不同重量的感觉而判断。
灌注的混凝土顶面高出设计高程不小于500mm，以保证凿除泛浆高度后，暴露的桩顶混凝土的强度达到设计要求。
考虑到挤扩支盘桩施工过程同传统灌注直桩的不同，在施工过程中应注意以下施工要点：
1)施工前应根据工程需要确定试成孔数量，一般试成孔为1-2个。试成孔终孔后，需按一定间隔对需检验土层进行旁压检测，分析试成孔挤扩压力值、反力上升值等资料，核对地质勘察资料，判断各土层物理力学性能后，提出支盘挤扩施工时的质量要求和检查内容、检验标准，做出调控支盘桩承载能力的初步方案。
2)应根据不同地质条件合理选择施工工艺。根据《建筑桩基技术规范》，在粘性土、粉土和砂土层中一般可采用正循环法成孔，当淤泥土、粘土和卵石所占成孔工作量比例不大时，宜采用旋挖工法成孔；在圜砾、卵石、碎石层中，宜采用旋挖工艺、冲击成孔工艺或反循环工艺成孔；当采用水上作业或基桩桩身上部采用管桩结构时，应采用管桩支盘工法。
3)泥浆控制。
(1)在粘土、粉质粘土、淤泥质土和淤泥层中钻进时，可用原土造浆护壁：在较厚的粘土、砂土、碎石土中钻进时，应采用高塑性粘土、膨润土、蒙脱土制备泥浆。
(2)护壁泥浆比重一般控制在1.2―1.5(反循环为1.5―1.2)；当穿过宜塌孔土层时，可增大至1.3―1.5；终孔时泥浆比重应大于1-25，混凝土灌注前泥浆比重应小于1.15，泥浆胶体率不小于90％、含砂量应小于8％、粘度为18-22秒。
(3)挤扩成盘时，泥浆面应高于护筒底边。施工期间，泥浆面应高出地下水位1m以上，在受水位涨落影响时，泥浆配比应适当调整，并应高出最高水位1m以上。
4)桩的中心距≤4D时，宜间隔施工，也可在相邻支盘桩灌注完成6小时后进行施工，钻进中应认真鉴别并记录各土层的层位和厚度变化，确定各支、盘位置是否需要调整。
5)遇到软弱复杂地层，成孔后应对支盘作业可能造成的影响提出事前要求，包括：
(1)遇上部软弱地层或支盘位可能塌孔扩径时，应检测孔径
(2)当支盘位置出现严重坍塌时，应提出补救措施
(3)成孔过程中穿越不同地层时，应不断调整泥浆指标、钻速、进尺
6)支盘作业前，应检查油管、液压装置、弓压壁分合情况，一切正常方可投入运行。按设计要求支盘位置标高，在支盘成型机伸缩管醒目地方及盘径测量器测绳处标注挤扩支盘深度标志。制作支盘成型转动刻度盘。
7)支盘作业过程中，应做好以下观测和记录：
(1)记录首次挤扩压力值及各次压力值，及挤扩时间
(2)观测设备起伏高度，记录“上浮”量
(3)观测泥浆水位变化，记录孔口泥浆下降高度
8)每挤扩成型一个承力盘后，应及时补充泥浆，保持水头高度，但不得注清水。成孔后遇有缩颈、塌孔或流砂时，会造成投放设备困难，应终止操作，提出支盘成型机，妥善处理后，再继续挤扩支盘成型。承力盘成型机离孔后，立即补充泥浆，保持水头压力。
9)挤扩支盘检验合格后，应连续施工下道工序。成型完成时间至开始灌注砼时间间隔应控制在3-7小时以内。
10)对于桩径大于1.2m、盘径大于2.0m的支盘桩，应增加对支、盘腔清理的有效措施
11)钢筋笼的钢筋接头须避开变径处，主筋折弯应严格按施工图要求制作，折弯段上下两倍桩径范围不得有焊接点。当盘腔钢筋过密时，应保证盘腔处主桩钢筋最小间距为混凝土粗骨料的4-6倍。
12)混凝土灌注宜采用商品混凝土，浇注混凝土时导管离孔底距离应不大于0.5m，初灌量应不小于3m3，即保证灌入混凝土面高出底盘顶1.0m以上，严禁将导管底端拔出混凝土面。
13)混凝土充盈系数根据不同土层、成孔工艺和成盘工艺、终孔至灌注的时间等因素，宜为1.05―1.25。
3结束语
本文归纳分析了大直径挤扩支盘桩技术，对大直径挤扩支盘桩的适用范围、施工工艺、施工要点等进行了总结。目前，挤扩支盘桩技术在桥梁工程中的应用尚处于起步阶段，虽然在工业与民用建筑等领域要较多的经验可以借鉴，但是在理论方面仍然需要加强研究。
浅析桥梁大直径挤扩支盘桩施工技术引言
挤扩支盘灌注桩工程是一个系统工程，施工环节较多，制约工程质量的因素多，不同的工程，影响质量的因素也各不相同。因此在工程实践中要认真分析，根据实际情况采取相应的措施，来保证成桩的质量。特别是在项目部的组成、人员素质、技术水平、材料质量、施工工艺、灌注操作等诸方面加强管理把好关，并针对施工中发生的问题及时采取相应的处理措施，则桩基质量就能够达到和超过设计的要求，满足工程建设的需要。
1、工程概况
以滹沱河大桥工程为例：太行大街滹沱河大桥(K21+376．82一K23+625．87)全长2.25公里，其中桩径160cm支盘桩210根，采用旋挖钻机钻孔、液压挤扩支盘机成孔工艺。施工特点：支盘端部土体通过静力挤压盘腔不存留残渣，盘端土承载力高；支盘施工设备：采用全液压挤扩支盘机。
2．准备工作
2．1检查油管、液压装置、弓压壁分合情况，一切正常方可投入运行。
按设计要求控制支盘位置标高，在支盘成型机伸缩管醒目地方及盘径测量器测绳处标注挤扩支盘深度标志。制作支盘成型转动刻度盘。
2．2设备入孔前，将设备在孔中找正对中，保证设备下放时尽量不碰击孔壁，处于自由落放状态。下放时速度适中，避免下放过程中的紧急停车。
2．3支盘成型全部设备入孔后，使用设备本身长度二次复测孔深。同时检验桩身垂直度、孔径。
3、支盘施工与成盘检验
3．1挤扩支盘施工
3．1．1挤扩成型支盘。每次挤扩支盘时，弓压臂压出或回收过程，要求认真读取表压值、设备起浮高度、液压油位差、孔口泥浆下降高度、起止时间等，及时根据有关规程内容进行对照判别，发生异常应及时停机，查明情况，正确处理。成型支盘过程中由班长详实纪录支盘时间、支盘压力以及一些特殊情况的发生经过和处理措施。若挤扩支盘各项数据不能满足要求，或遇有挤不动或压力低于设计预估压力值的90%时，要及时将情况汇报给技术负责人，经相关人员批准后可按地质情况变更支盘标高。
3．1．2每挤扩成型一个承力盘后，应及时补充泥浆，保持水头高度，但不得注清水。成孔后遇有缩颈、坍孔或流砂时，会造成投放设备困难，应终止操作，提出支盘成型机，妥善处理后，再继续挤扩支盘成型。
3．1．3承力盘成型机离孔后，立即补充泥浆，保持水头压力。
3．1．4支盘完成后，在岗人员应对设备清理检查，发现问题及时处理。
3．1．5挤扩支盘检验合格后，应连续施工下道工序。成型完成时间至开始灌注砼时间间隔应控制在3～7小时以内。
3．2挤扩支盘成盘检验
3．2．1支盘成型挤扩首次压力值
检验方法：观测、检查记录压力表值，观察和检查施工记录。
3．2．2液压站油位计反映油压液面下降值
检验标准：油面下降值与支盘机空载油压液面下降值比较，允许偏差±3mm。
3．2．3挤扩成盘中泥浆下降情况
支盘成型机挤扩之后将在土体中形成盘腔，将使孔内泥浆面下降，理论上讲泥浆下降的高度乘以钻孔的截面面积所得体积等于盘腔的体积。因此，通过测得每次挤扩后泥浆面下降的高度就可以检验盘腔的成型效果。考虑到在挤扩过程中要形成一部分沉渣以及挤扩后土体要有一部分回弹。因此，测得的体积会略小于理论值。
检验标准：泥浆面要有明显下降。
检验方法：观测记录孔口泥浆面下降值。
3．2．4支盘成型机上升情况
支盘成型机上升情况由设备的结构特点和力学特征所决定，支盘成型机在施工过程中会发生设备向上或向下移动的现象，施工中统称为“上浮”或“下窜”，设备的移动与支盘所在的土层性状有关，承压支盘桩施工往往出现上浮现象，抗拔支盘桩则有可能出现下窜现象。通常在较软土层中挤扩，其上浮或下窜量偏小甚至根本不出现上浮、下窜；在较硬土层中挤扩，其上浮或下窜量偏大。支盘成型机上升尺寸可以反映成盘质量。如果上升尺寸不够，则说明弓压臂没有完全打开；反之则说明弓压臂已经打开。同时，由于不同的土体对于弓压臂的作用力不同，使得上升尺寸也不同。例如：如果在砂卵石层进行挤扩，YZJ．800A设备上升高度>400mm；在粉土层进行挤扩，上升高度大约在250～350mm。因此只要测得支盘成型机的上升高度即可知成盘所在土层情况和成盘情况。
检验标准：支盘成型机有明显上升。
检验方法：观测记录支盘成型机上升值。
3．2．5成盘直径
检验标准：盘径按图纸要求。检验方法：井径仪。
滑线电阻式井径仪由测头、放大器和记录仪三部分组成，测头为机械式的，测头放入测孔之前，四条测臂合拢并用弹簧锁定。将测头放入孔底，然后通过设定的方式打开井径臂，于是，互成90度的四条井径臂便在弹簧力的作用下向外张开。其末段紧贴孔壁，随着井径仪的向上提升，井径臂沿着孔壁凹凸不平的形状表面相应的张开或缩进带动密封筒内的活塞杆上下移动，使四组串联滑动电阻触点来回移动，不断的改变阻值大小，并使所测量的电压信号随之变化，经过信号放大器放大输出，用自动记录仪连续自动记录，即可绘制出孔壁形状，同时将测出的电压信号转化成与孔径对应的数值便可计算出孔径的大小
3．2．6设计持力层层位、盘位、盘间距、盘数
检验标准：按设计、施工图、勘察报告。
检验方法：查阅图纸、勘察报告、施工记录、现场观测
挤扩完毕后，应根据施工记录和现场测量检查盘数、盘位和盘间距是否符合设计要求。主要检查的方法包括：
核查护筒标高及各盘位深度换算标高值，检查接长杆及机身上各长度标记尺寸是否准确。
检查当持力层发生变化时，硬土持力层减薄增厚时，盘位是否作了相应的调整，应核查原设计盘位挤扩压力值、调整盘位后的压力值及相关尺寸的记录与说明资料，以及调整盘位后的施工记录情况。
检查盘顶有无坍塌。核查挤扩前后孔深记录，当沉渣厚度超过1m时，除了考虑加强清孔措施外，应查明坍塌原因，包括检查泥浆比重、胶体率和泥浆液面高度，以及相关的处理措施。
检查各盘位到下卧层的距离是否符合设计和规范要求。
通过井径仪的检测结果判定盘数，盘位和盘间距是否符合设计要求。
4、注意事项
挤扩支盘桩承载力60％以上是由它的支盘提供的，成盘的好坏直接影响桩的质量，所以挤扩成盘是挤扩支盘桩的关键。现场监测成盘表1土层物理力学指标与挤扩首压参考质量，并根据实际情况调整盘位，加盘或加支来保证挤扩支盘桩的承载力。在实际施工中总结了一套行之有效的监测成盘质量的方法。
(1)支盘成型机的挤扩过程实际上就是弓压臂挤压其周围的土体从而形成孔腔的过程，在这一过程中，土体和弓压臂之间存在着作用力与反作用力的关系，因此遇到挤扩承载力高的土体时需要较大的推动力，通过设备表现出来就是挤扩首压值高，这样，在支盘桩受力时盘所可以承受的端阻力就大，支盘桩的承载能力就高。因此，观察设备首次挤压值就可以判定盘体所在土层情况，从而判定支盘桩的承载力情况。施工中挤扩首压参考值如表1所示。
(2)应用网络技术确保支盘桩质量，挤扩成盘的质量是支盘桩质量的关键，而挤扩成盘的质量可以在施工过程中，通过泥浆面下降、挤扩首压值以及设备上浮反映出来，并可以通过井径仪或声波孔壁测定仪确定盘径。综合分析这些数据就可判断支盘桩的质量，若发现支盘桩承载力不能满足要求，即可通过支盘桩特有的调控承载力的方法――加支或加盘，在施工过程中确保承载力。利用施工现场的网络条件或笔记本的无线上网技术，将这些现场的施工数据(泥浆面下降、挤扩首压值、设备上浮及井径仪检测数据等)通过Intemet网络实时地传送给设计单位、监理、甲方等相关单位，并可建立安全稳定的交流平台。施工各方将可实时地掌握施工现场的情况，将支盘桩的质量控制完全透明化。通过以上手段就能在施工过程中监测施工质量，做到随时施工、随时调整，从而确保支盘桩达到设计承载力。
结束语
由于挤扩支盘灌注桩比普通钻孔桩多一道挤扩盘工序，不仅增加了一道挤扩工序，还增加了施工人员、机械和工序作业的复杂性。所以，对工艺流程各环节(钻孔、清孔、挤扩支盘、沉放钢筋笼、吊放导管、浇筑混凝土、凝固后成桩)必须严格控制，才能保证桩的质量。
浅析桥梁大直径挤扩支盘桩施工技术一、前言
挤扩支盘桩,又称“多级扩盘桩”、“多支盘钻孔灌注桩”、“挤扩多支盘DX灌注桩”或简称“DX桩”,是在普通等截面灌注桩基础上发展起来的一种新型桩。在普通灌注桩成孔后,用液压支盘成型机,不同深度沿桩身挤扩成分支或承力盘。相对于普通灌注桩而言,挤扩支盘桩具有较高的承载力、良好的抗拔性能和较低的沉降量,具有良好的经济效益和社会效益。
二、桩的特点
1、竖向承载力成倍提高。挤扩支盘桩的承力盘盘径可以达到主桩径的数倍,例如,主桩径为400^-1000mm的桩,支盘直径可达960-2500mm,因此,各盘和各分支的承力面积总和可达主桩截面的20多倍。静载试验表明,在相同条件下,挤扩支盘桩与直杆桩相比,其竖向承载力可以提高一倍以上。
2、抗拔能力好,具有良好的抗震性能及承受活荷载的能力。由于挤扩支盘桩的“糖葫芦”作用,同时因为支盘处土体在挤压成盘时被挤密,各支盘与土体较紧密地相互嵌固,使得支盘桩的抗拔力及水平抗力都相应地提高。
3、经济效益明显。挤扩支盘桩的混凝土单方承载力是普通灌注桩的2倍以上。与采用普通灌注桩相比,采用挤扩支盘桩可以缩短桩长、减小桩径或者减少桩数,乃至减小承台尺寸,因此能节省投资、缩短工期。
4、可验证勘探资料的可靠性,具有实时调控功能。支盘成型机挤压土体时,成盘作业的挤扩压力值反映了各土层的软硬程度,既可验证勘探资料的可靠性,也可以在土层分布情况和土体性质与勘探资料不吻合时,通过增设支盘来提高单桩承载力。
5、环境影响较小,适用范围广。挤扩支盘桩适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捣扩成孔工艺等。可在多种土层中成桩,不受地下水位的高低限制。硬塑粘性土、密实粉土、粉细砂或中细砂等均适合作为挤扩支盘桩基础的持力层。
三、桩施工设备的构成
1、成孔设备:桩成孔工艺和设备与普通钻孔灌注桩基本相同,根据地质条件可选用潜水钻机、转盘钻机、冲击钻机、螺旋钻机、沉管机及旋挖钻机等进行成孔。
2、挤扩设备:主要由挤扩装置、连接钻杆、转角机构、清孔钻具、液压控制系统及车载系统等组成。由车载系统和液压控制系统实现挤扩装置的行走、就位,通过车载系统卷扬机使挤扩装置下放到设计要求的位置,再通过液压控制系统进行挤扩装置的挤压、转角,从而形成承力盘、岔腔体,然后把挤扩装置提出孔外,再通过车载系统和液压控制系统把清孔装置下入孔内进行清渣。清好孔后,就形成了具有承力盘、岔腔体的桩孔。
四、工程实例
滹沱河分洪特大桥位于大广高速京衡段的xxxxxx境内。大广高速从东北黑龙江的大庆到南方xxx的xxx,是我国《国家高速公路规划网》纵向的第五条线。滹沱河与线路交角为90度,起点桩号为K160+378.5,终点桩号为K163+025.5,全长2647米。全桥共18联,上部采用88-30m预应力连续T梁,下部结构采用柱式墩、台为肋板台、桩基础。
设计前,对桥墩普通直孔灌注桩(三柱三桩)方案与DX桩(双柱双桩)方案经进行了对比。
(一)直孔灌注桩方案:三柱三桩方式。普通盖梁,柱径1.4m,设计桩径1.6m,平均桩长50m。
(二)DX桩方案:双柱双桩方式,预应力盖梁,柱径1.5m(29#墩柱径1.6m),设计桩径1.5m(29#墩桩径1.6m),桩长53m。在桩身范围内选择合适持力层分别设置4个承力盘,承力盘径2.5m,单桩竖向极限承载力标准值Quk=20038KN(29#墩Quk=21846KN)。
(三)技术经济性对比:单根DX桩虽比直孔桩增加了约3个小时的挤扩工序,但每个桥墩总桩数可减少1/3,总造价可大幅度降低,工期也会大幅缩短(详见下表)。
分洪道特大桥桥墩桩基技术经济对比表
分洪道特大桥若采用DX挤扩桩,总造价比直孔桩节约15%,桥墩部分也可节省混凝土约26%,在降低造价的同时,节约、环保、缩短工期,从而带来良好的社会效益。
为了比选桥墩基础的直孔桩方案(3桩)和DX桩(2桩)方案,20xx年12月10日至12月31日进行了4根桥梁桩基础试验桩的混凝土浇筑施工。4根试桩包括2根DX桩,2根直孔桩。20xx年2月对这4根试桩进行了静载荷试验。根据《建筑桩基检测技术规范》JGJl06―2003,4根试桩的极限承载力DX桩的沉降要远小于直孔桩,极限承载力则要大许多。在位移为10mm时,DX桩的承载力是同样1.5m桩径直孔桩的2倍,大于1.6m桩径的1.5倍。
五、结语
挤扩灌注桩是在钻、冲孔灌注桩基础上发展起来的一种变截面新桩型,由于其多个承力盘、岔可以选择设在合适的地层位置承受较大的荷载,故能充分发挥地层及桩周围地基土的承载力。与等直径灌注桩相比,桩能较大幅度地提高单桩承载力。挤扩支盘桩的荷载传递规律不同于普通灌注桩,它充分利用了承载力较高的土层的承载力,可以通过调整支盘的数量及间距来满足不同承载力的要求,减少桩基的沉降量,具有较高的承载力和良好的抗拔性能,有着良好的经济效益和社会效益。
DX桩技术十几年来的理论研究和在全国各地的广泛应用,得到业界一致赞许。建设部行业标准JGJl71―2009《三岔双向挤扩灌注桩设计规程》于20xx年10月1日起开始执行,该标准为强制性标准。审定会专家认为:“DX桩技术可靠、承载力高、质量可控、节能环保、技术成熟,具有较高的科学性和突出的创新性,达到国际领先水平”。该标准的颁布,将为今后更好地普及应用该项技术奠定更坚实的基础。在当前基础设施建设高速发展的今天,DX桩的广泛应用,定会带来巨大的社会效益和经济效益,为国家建设作出重大贡献。
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