简析复合载体夯扩桩在工程中的应用

简析复合载体夯扩桩在工程中的应用

中建二局第一建筑工程有限公司510805

摘要:随着城市化建设进程的不断加快,复合载体夯扩桩的应用日益广泛。复合载体夯扩桩能够改变土体的结构特征,达到压实土体,增大密实程度的效果,同时改变基础的荷载传递方式,能提高单桩的承载力,减少基础的变形,在工程实际中得到广泛应用。这种地基处理方式在应用中有着技术先进、施工方便、适用范围广、经济合理的施工特点。

关键词:复合载体;夯扩桩;工程应用

引言

复合载体夯扩桩属于一种新型的复合桩体,其主要是由硬化混凝土与其他施工材料经过夯扩形成的复合载体与钢筋混凝土桩组合而成的,在实际应用的过程中,对工程基础结构有着双重作用的效果。目前在工程施工中,由于复合载体夯扩桩施工工期短、施工工艺较简便,对周围环境没有污染,还有良好的节能环保效果,得到人们的广泛应用。

一、复合载体夯扩桩概述

1.1复合载体夯扩桩概念

复合载体夯扩桩是近年来发展形成的一种特殊桩基形式,是现代化工程施工建设中最为常见的一种。复合载体夯扩桩是一种短桩结构,特别适用于在粉质粘土、软基土进行施工,这种施工方法具备施工效率高、施工质量好的优势。在施工时不产生液化的粉土及承载力不高的软质土。复合载体夯扩桩在当前工程施工建设中不同于普通意义上的桩体结构,是复合桩中较为常见的一部分。

1.2复合载体夯扩桩组成

复合载体夯扩桩不同于普通的状体结构,其通常是由上部与下部两个部分构成。在复合载体是位于桩体底部且经过深层填料夯实的复合体。在工程施工中,该选用何种桩型需结合建筑工程施工技术标准、施工方法进行研究,是以桩端土层作为主要的研究对象,利用重锤自由落体运动为基础进行反复锤击土层形成的一种基础结构,同时使桩端以下的具备极大的密实性要求,是一个呈现出层状分布特点的综合载体。

二、复合载体夯扩桩的工作机理

当桩间土承载力较低时,采用复合载体夯扩桩,可将上部荷载通过桩身传到桩周土与复合载体,大部分荷载能传到深层土体,当地基土为软土时,为避免桩身混凝土出现断桩等不良缺陷,可采用预制混凝土的复合载体夯扩桩。当基底土体承载力较高时,为了使桩间土的性能得以充分发挥,可将夯扩桩施工成复合地基中的增强体,能同时发挥桩体本身与桩间土的承载能力。

复合载体夯扩桩的荷载传递具有以下特点:

(1)桩端的受力面积变大,上部施加的力能传到更大面积的地基土上。(2)借助夯扩体的扩散效果,避免桩端应力集中现象的发生,将荷载传递到天然持力层。(3)在对夯扩体进行压实过程中,对其底部土层进行压实挤密,形成“深层复合地基”,能较大程度提高承载力,并消除深层土层的沉降变形,减少建筑物的工后总沉降与不均匀沉降。

三、复合载体夯扩桩设计

在进行夯扩桩的设计与施工前,技术人员要对工程的土质情况及水文地质情况进行勘察,对勘察结果进行对比分析,然后根据对比分析的结果并结合规范及各方面要求进行针对性设计,设计时应注意以下问题。

(1)桩的间距不宜小于1.6-2.0m,以避免在施工中对相邻桩体及桩身的受力发挥造成影响,导致桩基不能彻底体现出其承载能力。(2)应合理选择桩端持力层,影响桩长的确定及施工难易程度,对力学性质较好的地层,单桩承载力极限值不大于900kN时,桩长一般不宜超过4.0m,当桩长过长时不能较好发挥这种桩型的受力特性与承载性能,不能较好发挥其承载能力。(3)桩的布置形式一般按其受力特点进行布桩,可以充分发挥桩基承载性能,同时能节省材料,削减成本,并在保证施工质量的前提下,在规定时间内完成施工。(4)在进行设计时,三击贯入度是一个重要的设计参考值,要根据试桩的情况进行合理的调整与反算,若该值不适于进行设计,就应通过其他方法进行有效调整,以达到最佳设计效果。

四、复合载体夯扩桩的施工

4.1施工流程

准备工作(设备、试车)→测量放线→挖桩位孔→桩机定位→安装穿心锤、护筒→提升锤、空击→夯实填料→控制填料及空打三击贯入度至合格→提出细长锤→填干硬混凝土→轻锤回击→下放钢筋笼→叶浇筑混凝土(检查配合比及拌合质量)→拔出护筒→用振捣器将混凝土振捣。

4.2复合载体夯扩桩在工程项目中注意的问题

(1)试桩十分关键,要选择具有代表性的场地,试桩目的是检验设计参数是否合理,同时确定施工参数,通过这些施工参数就能更好进行施工,可以起到缩短工期,保证施工质量的作用。(2)复合载体夯扩桩区别于其桩型的主要特征,在于桩长较短,桩身下存在夯扩体,这种特点使夯扩体在形成时产生的侧向挤土压力可能使已成邻桩夯扩体产生偏移,夯扩效应可能导致土体中剪切滑裂面的形成,使地面隆起,邻桩桩身上浮造成桩身与夯扩体脱离,因此施工中成桩顺序也就是施工走向的确定显得十分关键,当桩位布置比较规则时,一般采用隔桩跳打、排行间隔法,并根据地层情况应及时调整干硬性混凝土的使用量。(3)细长锤锤击入土后,护筒要立即进入,需保证其与地面是垂直的,否则会影响成桩后桩体的受力情况,使其不能充分发挥自身的承载特性。(4)三击贯入度是一个重要指标,是指填充料夯实不需再添加填料时,连续夯击3次后锤的下沉量,该指标可以很好反映地基土的密实程度,应得到严格控制。(5)若场区局部地质条件有差异,应根据实际情况灵活掌握三击贯入度,若局部土质较坚硬而仍按原指标,势必造成夯击困难、影响相邻桩的受力性能,及造成周围地面隆起太大等不良后果,要求适当减少三击贯入度控制值。信息化施工,时刻对施工进度进行监控与调整具有重要作用。

五、复合载体夯扩桩的质量检测

复合载体夯扩桩在施工过程中存在各种外部干扰因素,尤其是在夯实载体的过程中,由于夯击力较大时周围土体会产生反弹与挤压,桩会发生上浮现象,导致桩端与载体结合不紧密、发生脱节或桩被挤歪、挤断的情况。若不能较好控制护管提速,桩孔在软弱地层容易产生缩紧,在松散地层孔壁容易坍塌造成夹泥现象等,严重时会产生脱节,对桩的承载力造成很大减弱。

夯扩桩在施工中或多或少会出现一些问题,对出现的问题,低应变反射波法一般能进行解决。该方法在桩基检测中具有较好的精确度,并能解决有关技术问题,因此运用较为广泛。该方法除了能检测桩身是否存在质量问题外,还能分析出桩端与夯扩体的连接情况,检查两者间的连接是否紧密,是否出现脱落现象等。

结束语

复合载体夯扩桩有承载能力高,控制沉降好等诸多优点,与同直径预应力高强钢筋混凝土管桩型相比,其能节省材料、降低造价,经济适用,处理效果较好,具有很高的经济与社会效益,是我国软土地区建造多层民用及工业建筑比较经济、合理、有效的方法之一,具有大规模推广的价值。

参考文献

[1]李春玲.复合载体夯扩桩在某工程项目中的应用及质量控制[J].甘肃科技,2012(18).

[2]相彦武.复合载体夯扩桩在工程中的应用[J].门窗,2014(03):82.

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