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摘 要本文以载体桩在铁岭某工程的应用为实例，简单介绍了载体桩理论，设计原理及施工质量控制要点。
关键词载体桩；地基处理
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)061-0156-01
載体桩，又称复合载体夯扩桩，指由干硬性混凝土及碎石填充料等经细长锤夯扩而形成的复合载体和钢筋混凝土桩身构成的桩，具有挤密地基，扩大桩端面积的双重作用。复合载体由三部分组成：干硬性混凝土、填充料、挤密土体。填充料是为了增强混凝土桩端下土体的挤密效果而填充的材料。碎砖、碎混凝土块、水泥拌和物、碎石、卵石及矿渣等都可以作为填充料。挤密土体是填充料周围被夯实挤密的土体。复合载体构造示意由于载体桩承载力主要来源于载体，且载体桩桩长较短，混凝土质量易保证，因而具有较高的性价比.本文即以载体桩在某工程的应用为实例，介绍了载体桩在该地区的应用。
1工程概况
本工程位于铁岭市第六中学东侧，整个小区分共有24栋多层住宅楼，已于2010年底全部竣工。部分工程的基础采用了载体桩基础。
整个场区在表层存在3.80~5.90m深的杂填土，其下依次为粉土层.中砂层.砾砂层.圆砾层.场区内勘测深度范围内有一层地下潜水。地下水对混凝土结构无腐蚀.场地土类别为Ⅱ类，地震设防烈度为七度，标准冻深为1.40m。根据建筑物结构、荷载、场地土特征，浅部土层承载力低，压缩性高，天然地基土无法满足建筑物的使用要求，经过多方面论证，最终决定采用载体桩。桩端落在砾砂层，载体桩直径为400mm，单桩承载力特征值为900KN。
2技术特点和工作原理
本工程所采用的载体桩是采用长锤夯击成孔，钢管护壁，将护筒沉到设计标高后，细长锤击出护筒底一定深度，分批向孔内投入填充料和干硬性混凝土，用细长锤反复夯实、挤密，在桩端形成复合载体，最后放置钢筋笼，灌注桩身混凝土而形成的桩。该技术采用细长锤对填料反复进行填充和夯实操作，使桩端下深度3~5m，直径2~3m体积约10m3范围内的土体得到加固挤密，在不影响相临已完成的挤密土体的情况下，在填料底形成最大最优的密实体，桩身承受的集中荷载通过复合载体的分层扩散作用，消除了桩端的应力集中，并逐层降低至天然土体所能承受的强度，从而改善了土体的受力状态，并且因为受力面距地表有一定距离，在变形性能方面又优于天然基础。此桩型可以穿越地表上层承载力较低或干作业成孔较难的土层，以深层较好的土层作为持力层。
3载体桩的特点分析
1）同时具备桩基和天然基础的优点。具有桩基的承载特性，可采用承台等直接将上部结构荷载传递到桩基上，建筑物基础形式相对简单。从原理上，夯扩桩属于地基处理的范畴，通过对承载力较低的土层进行填料夯扩，达到将荷载分散的作用。同时在荷载传递的途径是通过桩身实现的。这样即利用了天然基础持力面积大的优点，有具有桩身截面小，节省钢筋混凝土的优点，将上部荷载直接有效地传递到了地基上。载体桩在多层建筑物地基处理中具有很好的经济效益，在同等地质条件下，与钻孔灌注桩相比，载体桩费用约为钻孔灌注桩的65%，且混凝土成桩质量易保证，在铁岭市具有良好的发展前景。对于某些地质条件较好、挤密效果佳的土层，在施工载体桩时，可以不投填充料对桩端土体直接夯实。
2）承载力高。由于成桩是通过对地面以下一定深度的土层进行夯扩，因而地基承载力在对深度进行修正后，提高显著。同时对深层土的夯扩，将桩端承载截面从0.1256m2提高到2m2左右。从《规范》推荐的承载计算公式可以看出，这两项的提高使载体桩的承载力提高明显。另外，在《规范》推荐的承载计算公式中尚未考虑土体挤密对承载力的贡献。因为载体桩桩身采用混凝土灌注，设计者可以通过调整混凝土强度等级来与承载力匹配，能做到要多少就用多少，比较经济。我们可以看出，载体桩不仅承载力较高而且还有一定的安全储备。
3）节能环保。载体桩在施工过程中，由于采用碎砖、碎石等建筑垃圾作为填充料，变废为宝。施工中无需场地降水和基坑开挖等工序，不仅减少了施工工序，缩短了工期，并且施工场地内没有残土堆积，而且使施工现场安全文明。
4）其它特点。该桩型适用范围广，尤其对地基浅层存在较好土层、表层杂填土较厚的情况。并通过夯扩过程将地基土进行加固。
由于多数单体都有一层用于商服或车库的群房，且不能设沉降缝，采用载体桩很好地解决了沉降不均的问题，弥补天然基础不足之处。
4施工质量控制要点
为保证施工质量，在施工中应重点做好以下工作：
1）三击贯入度控制在10mm以内。对于桩径为300~500mm的载体桩，其填料量不宜大于1.8m3；当填料量大于1.8m3时，应另选被加固土层或改变施工参数。
2）施工过程中严格控制相邻桩的上浮量，对于混凝土终凝后的相邻桩，其上浮量控制在20mm左右，对于混凝土处于流动状态的相邻桩，其上浮量控制在50mm左右。施工时必须根据建筑物所处的地质条件和周围的环境条件，综合考虑施工方法。
5应用体会
通过几个工程的应用，感觉到载体桩具有承载力高、节能环保、造价低、施工速度快等优点。该技术适合应用于多层建筑中，适合于表层杂填土较厚的地区。从效益上分析，这种桩与其它桩相比，在提供相同承载力的情况下，可为建设单位节约10~20%的基础投资。据方案比较，夯扩桩与天然基础相比，造价稍低，而竖向变形要小很多。根据有关资料统计，按《规程》对试桩和工程桩进行检测，合格率为100%。建筑物沉降仅为十几至二十几毫米，且没有一处因沉降不均而产生墙体开裂，受到建设单位好评。另外因为施工中的噪声和振动较大，对周围居民的生活有一定影响，也应注意在有较近相临建筑时慎用，应为振动可能对相邻建筑产生影响。在不得不采用此桩型时，为减小施工对已建建筑物的影响，可以采用无振感的施工方法进行施工，或者采取适当的减振、隔振措施。 开挖地槽时应注意不要用挖掘机或推土机等重力机械强行推平，以免造成桩身断裂，开挖易在成桩15d后进行。并应采取严格的预防措施。
参考文献
[1]JCJ94-2008建筑桩基础技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[2]GB50007-2002建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[3]JCJ135-2007载体桩设计规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2007.
关键词载体桩；地基处理
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)061-0156-01
載体桩，又称复合载体夯扩桩，指由干硬性混凝土及碎石填充料等经细长锤夯扩而形成的复合载体和钢筋混凝土桩身构成的桩，具有挤密地基，扩大桩端面积的双重作用。复合载体由三部分组成：干硬性混凝土、填充料、挤密土体。填充料是为了增强混凝土桩端下土体的挤密效果而填充的材料。碎砖、碎混凝土块、水泥拌和物、碎石、卵石及矿渣等都可以作为填充料。挤密土体是填充料周围被夯实挤密的土体。复合载体构造示意由于载体桩承载力主要来源于载体，且载体桩桩长较短，混凝土质量易保证，因而具有较高的性价比.本文即以载体桩在某工程的应用为实例，介绍了载体桩在该地区的应用。
1工程概况
本工程位于铁岭市第六中学东侧，整个小区分共有24栋多层住宅楼，已于2010年底全部竣工。部分工程的基础采用了载体桩基础。
整个场区在表层存在3.80~5.90m深的杂填土，其下依次为粉土层.中砂层.砾砂层.圆砾层.场区内勘测深度范围内有一层地下潜水。地下水对混凝土结构无腐蚀.场地土类别为Ⅱ类，地震设防烈度为七度，标准冻深为1.40m。根据建筑物结构、荷载、场地土特征，浅部土层承载力低，压缩性高，天然地基土无法满足建筑物的使用要求，经过多方面论证，最终决定采用载体桩。桩端落在砾砂层，载体桩直径为400mm，单桩承载力特征值为900KN。
2技术特点和工作原理
本工程所采用的载体桩是采用长锤夯击成孔，钢管护壁，将护筒沉到设计标高后，细长锤击出护筒底一定深度，分批向孔内投入填充料和干硬性混凝土，用细长锤反复夯实、挤密，在桩端形成复合载体，最后放置钢筋笼，灌注桩身混凝土而形成的桩。该技术采用细长锤对填料反复进行填充和夯实操作，使桩端下深度3~5m，直径2~3m体积约10m3范围内的土体得到加固挤密，在不影响相临已完成的挤密土体的情况下，在填料底形成最大最优的密实体，桩身承受的集中荷载通过复合载体的分层扩散作用，消除了桩端的应力集中，并逐层降低至天然土体所能承受的强度，从而改善了土体的受力状态，并且因为受力面距地表有一定距离，在变形性能方面又优于天然基础。此桩型可以穿越地表上层承载力较低或干作业成孔较难的土层，以深层较好的土层作为持力层。
3载体桩的特点分析
1）同时具备桩基和天然基础的优点。具有桩基的承载特性，可采用承台等直接将上部结构荷载传递到桩基上，建筑物基础形式相对简单。从原理上，夯扩桩属于地基处理的范畴，通过对承载力较低的土层进行填料夯扩，达到将荷载分散的作用。同时在荷载传递的途径是通过桩身实现的。这样即利用了天然基础持力面积大的优点，有具有桩身截面小，节省钢筋混凝土的优点，将上部荷载直接有效地传递到了地基上。载体桩在多层建筑物地基处理中具有很好的经济效益，在同等地质条件下，与钻孔灌注桩相比，载体桩费用约为钻孔灌注桩的65%，且混凝土成桩质量易保证，在铁岭市具有良好的发展前景。对于某些地质条件较好、挤密效果佳的土层，在施工载体桩时，可以不投填充料对桩端土体直接夯实。
2）承载力高。由于成桩是通过对地面以下一定深度的土层进行夯扩，因而地基承载力在对深度进行修正后，提高显著。同时对深层土的夯扩，将桩端承载截面从0.1256m2提高到2m2左右。从《规范》推荐的承载计算公式可以看出，这两项的提高使载体桩的承载力提高明显。另外，在《规范》推荐的承载计算公式中尚未考虑土体挤密对承载力的贡献。因为载体桩桩身采用混凝土灌注，设计者可以通过调整混凝土强度等级来与承载力匹配，能做到要多少就用多少，比较经济。我们可以看出，载体桩不仅承载力较高而且还有一定的安全储备。
3）节能环保。载体桩在施工过程中，由于采用碎砖、碎石等建筑垃圾作为填充料，变废为宝。施工中无需场地降水和基坑开挖等工序，不仅减少了施工工序，缩短了工期，并且施工场地内没有残土堆积，而且使施工现场安全文明。
4）其它特点。该桩型适用范围广，尤其对地基浅层存在较好土层、表层杂填土较厚的情况。并通过夯扩过程将地基土进行加固。
由于多数单体都有一层用于商服或车库的群房，且不能设沉降缝，采用载体桩很好地解决了沉降不均的问题，弥补天然基础不足之处。
4施工质量控制要点
为保证施工质量，在施工中应重点做好以下工作：
1）三击贯入度控制在10mm以内。对于桩径为300~500mm的载体桩，其填料量不宜大于1.8m3；当填料量大于1.8m3时，应另选被加固土层或改变施工参数。
2）施工过程中严格控制相邻桩的上浮量，对于混凝土终凝后的相邻桩，其上浮量控制在20mm左右，对于混凝土处于流动状态的相邻桩，其上浮量控制在50mm左右。施工时必须根据建筑物所处的地质条件和周围的环境条件，综合考虑施工方法。
5应用体会
通过几个工程的应用，感觉到载体桩具有承载力高、节能环保、造价低、施工速度快等优点。该技术适合应用于多层建筑中，适合于表层杂填土较厚的地区。从效益上分析，这种桩与其它桩相比，在提供相同承载力的情况下，可为建设单位节约10~20%的基础投资。据方案比较，夯扩桩与天然基础相比，造价稍低，而竖向变形要小很多。根据有关资料统计，按《规程》对试桩和工程桩进行检测，合格率为100%。建筑物沉降仅为十几至二十几毫米，且没有一处因沉降不均而产生墙体开裂，受到建设单位好评。另外因为施工中的噪声和振动较大，对周围居民的生活有一定影响，也应注意在有较近相临建筑时慎用，应为振动可能对相邻建筑产生影响。在不得不采用此桩型时，为减小施工对已建建筑物的影响，可以采用无振感的施工方法进行施工，或者采取适当的减振、隔振措施。 开挖地槽时应注意不要用挖掘机或推土机等重力机械强行推平，以免造成桩身断裂，开挖易在成桩15d后进行。并应采取严格的预防措施。
参考文献
[1]JCJ94-2008建筑桩基础技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[2]GB50007-2002建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[3]JCJ135-2007载体桩设计规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2007.