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岩土研究院

挤土灌注桩的成桩方法

316 2022-07-19 09:29:25

挤土灌注桩是靠沉入土中的钢套管挤土成孔、将混凝土通过套管进行灌注而成桩的。套管拔出或留在土中成为桩体的一部分。伴随沉管产生的挤土效应,对非饱和的散松砂、粉土、亚粘土将起到挤密作用,从而使桩的承载力提高。在饱和粘性土中成桩时,若桩距较小,桩数较多,将产生超孔隙水压,出现土体大量隆起和侧移现象,对周围建筑物和构筑物将产生破坏性影响。沉管过程一般会产生噪声和振动,因此在建筑物密集区要慎重采用。


挤土灌注桩的优点是∶无需排浆和运输渣土,现场比较整洁,施工效率高,造价低。桩长度受套管长度和桩架起吊高度的限制,一般不超过20m。


挤土灌注桩种类较多,夯扩灌注桩是使用较多的一种。夯扩灌注桩成桩的工艺流程是∶利用设置于套管中的夯锤或芯管,将套管中的混凝土夯挤或压挤出来,在桩底形成扩大头并使桩身混凝土密实和防止缩颈、断桩。就其工艺的不同又可分为以下几种夯扩桩。


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(1)弗兰克(Franki)灌注桩

弗兰克灌注桩(香港称其为建新桩)成桩的工艺流程(见图1.3.13)是∶通过套管中的柱形自由落锤夯击套管下部的石柱或干硬性混凝土,由碎石或混凝土带动套管沉入土中。当套管贯入到设计深度后,再浇入适量混凝土,通过吊索将套管固定,碎石和混凝土被挤出管外,形成扩大头,随后放入钢筋笼,继续灌注和夯捣混凝土,并逐步提起套管而成桩。


弗兰克灌注桩桩径随套管直径和提管速度的变化而变化,一般为330~635mm,其单桩承载力可达1400kN。这种桩由于在套管内夯实,沉管过程的噪声、振动较普通沉管桩低。


(2)无桩靴夯扩灌注桩

无桩靴夯扩灌注桩是由我国浙江省有关单位试验研究成功的,其成桩原理与得尔塔灌注桩(Delta Pile)相似,主要工艺流程如图1.3.14所示。

无桩靴夯扩灌注桩的特点如下∶

1)以夯密的干混凝土取代预制桩尖,因而可降低造价;

2)柴油锤下端与内夯管连成一体,工序连续进行,可提高施工速度;

3)夯扩头的扩大率(扩头底面积与桩身直径之比)在中密、稍密粉土持力层中为1.6~3.5。对于桩长不大的情况,其承载力可提高50%~200%;

4)桩身混凝土一次灌满,利用内夯管与柴油锤重量加压,而无需逐段夯击,比较简便,但只适用于桩身较短的情况。


这种桩的外管直径目前有 325mm、377mm、420mm三种。


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