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摘要：结合具体工程实例，介绍了挤扩支盘桩的特点，通过研究挤扩支盘灌注桩的作用机理，阐述了挤扩支盘灌注桩在天津滨海地区软土地基中的施工控制重点和关键问题，以提高其承载力要求。
关键词：挤扩支盘灌注桩，承载力，软土地基
中途分类号：TU471.8 文献标识码：A文章编号：
一、概述
挤扩支盘灌注桩是一种新型变截面桩，是在普通灌注桩基础上按承载力要求和工程地质条件的不同，在桩身不同位置设置分支或承力盘而成。由主桩、分支(或承力盘)和在它周围被挤扩密实的固结料组成，是一种介于摩擦桩和端承桩之间的变截面桩。
二、挤扩支盘桩具有以下特点：
1、可以利用沿桩身不同部位的硬土层来设置承力盘及分支，将摩擦桩改为变截面的多支点摩擦端承桩，从而改变了桩的受力机理。这样的桩基础会使建筑物更稳定、更安全且抗震性好，工后沉降变形更小。
2、由于单桩承载力较大，在负荷相同的情况下，可比普通直孔桩缩短桩长，减小桩径或减少桩数，其单方混凝土承载力为相应普通灌注桩的2倍以上。也就是在同样承载力要求下，挤扩支盘桩可比普通直孔桩节约材料1／3，这不仅能节省投资，而且施工方便、工期短、造价低、质量优。
3、成桩工艺适用范围广。可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。
4、对环境保护有利。施工噪声低、无振动、泥浆排放量少、污染少。
因为挤扩支盘灌注桩具有以上显著特点，在路桥施工和高层建筑中应用越来越广泛。对于软土地区，由于淤泥质粘土承载力很低，采用普通灌注桩时，桩长须设计很长，才能满足承载力要求。而采用挤扩支盘桩，可大幅度减少桩长和桩数，节约投资约25％以上。
三、挤扩支盘灌注桩的作用机理—挤扩支盘灌注桩对周围土层的加固
挤扩支盘灌注桩是采用普通钻机成孔，通过专用装置液压挤密成支或承力盘，属于部分挤土灌注桩。在所需挤扩支或盘的土层，支盘成型设备施加较大的油缸压力(12 MPa～28 MPa)，对土强力挤密成分支或承力盘。因此，不仅加大了桩侧、桩端承载面积，同时还对分支或承力盘上下的桩周土进行了挤密加固，提高了地基土的承载力和桩侧摩阻力。
四、挤扩支盘灌注桩的施工过程
现以天津滨海新区汉沽汉滨城市花园住宅项目为例。该工程为高层住宅，最高建筑96m。该地区属于海冲积平原第四系积物巨厚，对施工现场75m以内进行抽测。大沽高程0.00m以下为粉质粘土，厚15m左右，-16m以下为粉土，厚6 m左右，-22以下为粉质粘土，厚4m左右，-26m以下为粉砂，厚9m左右，-35m以下为粉质粘土，厚30m左右。该工程采用泥浆护壁挤扩支盘灌注桩。主楼有效桩长48m，桩径800 mm，设2个支盘，在粉砂层和粉质粘土层，地库桩有效桩长分别为ZJ4型桩：22.6m和ZJ5型桩：24.6m，分别设3个和4个盘。
1、挤扩支盘灌注桩施工工序
挤扩支盘灌注桩施工工序流程图
2、挤扩支盘灌注桩施工方法
1)在支盘机头入孔前试机，检查弓压臂、油管工作状态，检查油缸、油管接头是否漏油，检查油压表工作是否正常(油压表必须在有效标定期内)，确保设备正常工作；2)记录空载试机时弓压臂挤出与收回的时间，填写记录表，并与设备性能处于良好状态时，弓压臂挤出与收回的时间作对照，确保设备运转正常。
挤扩成盘的顺序是：从下到上依次成盘。施工时参考地质报告和挤扩压力值对每根桩的盘位的标高做相应的调整，使挤扩压力值与持力层厚度达到最佳效果。
在挤扩过程中，应随时密切注意挤扩机上升情况、挤扩压力值变化情况、油位下降量及孔内泥浆液面下降情况，并由此判断挤扩是否正常。当泥浆面下降较大时，应及时补浆，以保持水头压力，防止塌孔。每个盘主挤扩8次，补挤扩8次。第1次主擠扩完成后，向顺时针方向转动22．5。进行第2次主挤扩，然后反方向转动11．25。做第1次补挤扩，再向顺时针方向转动33．75。做第3次主挤扩，然后重复以上步骤，直至第7次补挤扩完成后，向顺时针转22．5。做第8次补挤扩，完成一个承力盘的挤扩作业。为保证每次挤扩转角的准确性，需用刻度盘并标注角度。挤扩作业完成时，应慢提设备；及时补浆，以防塌孔；挤扩设备提出后，用测绳检测孔深，并根据挤扩作业前后的孔深计算出挤扩后孔底沉渣厚度；若沉渣厚度小于100 mm，进行盘径检测、下放钢筋笼、下放导管，用导管采用正循环清孔；若沉渣厚度大于100 mm，用钻机回钻，采用和一次清孔相同的方法进行正循环清孔。
五、挤扩支盘灌注桩施工控制
1、挤扩尺寸的控制
挤扩是否到位是施工控制的关键，施工时应以油压和弓压臂挤出时间进行双控。在油压达到一定压力值(12 MPa～28 MPa)后开始缓慢回落，表明弓压臂已经挤入土层，在达到最小值后急剧回升，表明弓压臂已扩张到位。同时根据弓压臂挤出时间对照空载时弓压臂扩张到位时间判断设备是否在正常运行。
2、挤扩成盘的控制
支盘是否成型不仅影响到承载力的大小，也影响到盘径检测是否能反映实际尺寸。在承力盘挤扩中必须严格按照角度进行挤扩，否则易形成锯齿形，不仅减小了承力面，而且在成盘检测中由于锯齿的影响，不能真实地反映出承力盘的盘径。在挤扩中还必须保持吊机吊钩的稳定性，不能在垂直方向发生位移，否则就会将承力盘挤成螺旋形。
3、盘位的控制
支盘必须位于持力层，特别是在软土地基，施工时必须参考地质勘察报告，严格控制好盘位，将支盘设置在粉砂层、粉土层，在规范和设计图纸允许的范围内对盘位进行调整，避免支盘设置在软弱夹层中影响工程桩的质量。
六、结语
挤扩支盘灌注桩在单桩承载力上相对于普通灌注桩有很大的提高，在材料投资上节约较多，但是在施工工序上多了一道挤扩工序，而且需要一套专用设备，机械费和工时费相对增加，工期相对加长，但从一个整体工程来讲，仍比普通灌注桩节约资金。因此挤扩支盘灌注桩将是未来桩基发展的一个主要方向。
参考文献：
1 CECS 192:2005，挤扩支盘灌注桩技术规程[S]．
2 段君．挤扩支盘灌注桩在工程中的研究与应用[J]．山西建筑．2005，31(11)：52—53．
关键词：挤扩支盘灌注桩，承载力，软土地基
中途分类号：TU471.8 文献标识码：A文章编号：
一、概述
挤扩支盘灌注桩是一种新型变截面桩，是在普通灌注桩基础上按承载力要求和工程地质条件的不同，在桩身不同位置设置分支或承力盘而成。由主桩、分支(或承力盘)和在它周围被挤扩密实的固结料组成，是一种介于摩擦桩和端承桩之间的变截面桩。
二、挤扩支盘桩具有以下特点：
1、可以利用沿桩身不同部位的硬土层来设置承力盘及分支，将摩擦桩改为变截面的多支点摩擦端承桩，从而改变了桩的受力机理。这样的桩基础会使建筑物更稳定、更安全且抗震性好，工后沉降变形更小。
2、由于单桩承载力较大，在负荷相同的情况下，可比普通直孔桩缩短桩长，减小桩径或减少桩数，其单方混凝土承载力为相应普通灌注桩的2倍以上。也就是在同样承载力要求下，挤扩支盘桩可比普通直孔桩节约材料1／3，这不仅能节省投资，而且施工方便、工期短、造价低、质量优。
3、成桩工艺适用范围广。可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。
4、对环境保护有利。施工噪声低、无振动、泥浆排放量少、污染少。
因为挤扩支盘灌注桩具有以上显著特点，在路桥施工和高层建筑中应用越来越广泛。对于软土地区，由于淤泥质粘土承载力很低，采用普通灌注桩时，桩长须设计很长，才能满足承载力要求。而采用挤扩支盘桩，可大幅度减少桩长和桩数，节约投资约25％以上。
三、挤扩支盘灌注桩的作用机理—挤扩支盘灌注桩对周围土层的加固
挤扩支盘灌注桩是采用普通钻机成孔，通过专用装置液压挤密成支或承力盘，属于部分挤土灌注桩。在所需挤扩支或盘的土层，支盘成型设备施加较大的油缸压力(12 MPa～28 MPa)，对土强力挤密成分支或承力盘。因此，不仅加大了桩侧、桩端承载面积，同时还对分支或承力盘上下的桩周土进行了挤密加固，提高了地基土的承载力和桩侧摩阻力。
四、挤扩支盘灌注桩的施工过程
现以天津滨海新区汉沽汉滨城市花园住宅项目为例。该工程为高层住宅，最高建筑96m。该地区属于海冲积平原第四系积物巨厚，对施工现场75m以内进行抽测。大沽高程0.00m以下为粉质粘土，厚15m左右，-16m以下为粉土，厚6 m左右，-22以下为粉质粘土，厚4m左右，-26m以下为粉砂，厚9m左右，-35m以下为粉质粘土，厚30m左右。该工程采用泥浆护壁挤扩支盘灌注桩。主楼有效桩长48m，桩径800 mm，设2个支盘，在粉砂层和粉质粘土层，地库桩有效桩长分别为ZJ4型桩：22.6m和ZJ5型桩：24.6m，分别设3个和4个盘。
1、挤扩支盘灌注桩施工工序
挤扩支盘灌注桩施工工序流程图
2、挤扩支盘灌注桩施工方法
1)在支盘机头入孔前试机，检查弓压臂、油管工作状态，检查油缸、油管接头是否漏油，检查油压表工作是否正常(油压表必须在有效标定期内)，确保设备正常工作；2)记录空载试机时弓压臂挤出与收回的时间，填写记录表，并与设备性能处于良好状态时，弓压臂挤出与收回的时间作对照，确保设备运转正常。
挤扩成盘的顺序是：从下到上依次成盘。施工时参考地质报告和挤扩压力值对每根桩的盘位的标高做相应的调整，使挤扩压力值与持力层厚度达到最佳效果。
在挤扩过程中，应随时密切注意挤扩机上升情况、挤扩压力值变化情况、油位下降量及孔内泥浆液面下降情况，并由此判断挤扩是否正常。当泥浆面下降较大时，应及时补浆，以保持水头压力，防止塌孔。每个盘主挤扩8次，补挤扩8次。第1次主擠扩完成后，向顺时针方向转动22．5。进行第2次主挤扩，然后反方向转动11．25。做第1次补挤扩，再向顺时针方向转动33．75。做第3次主挤扩，然后重复以上步骤，直至第7次补挤扩完成后，向顺时针转22．5。做第8次补挤扩，完成一个承力盘的挤扩作业。为保证每次挤扩转角的准确性，需用刻度盘并标注角度。挤扩作业完成时，应慢提设备；及时补浆，以防塌孔；挤扩设备提出后，用测绳检测孔深，并根据挤扩作业前后的孔深计算出挤扩后孔底沉渣厚度；若沉渣厚度小于100 mm，进行盘径检测、下放钢筋笼、下放导管，用导管采用正循环清孔；若沉渣厚度大于100 mm，用钻机回钻，采用和一次清孔相同的方法进行正循环清孔。
五、挤扩支盘灌注桩施工控制
1、挤扩尺寸的控制
挤扩是否到位是施工控制的关键，施工时应以油压和弓压臂挤出时间进行双控。在油压达到一定压力值(12 MPa～28 MPa)后开始缓慢回落，表明弓压臂已经挤入土层，在达到最小值后急剧回升，表明弓压臂已扩张到位。同时根据弓压臂挤出时间对照空载时弓压臂扩张到位时间判断设备是否在正常运行。
2、挤扩成盘的控制
支盘是否成型不仅影响到承载力的大小，也影响到盘径检测是否能反映实际尺寸。在承力盘挤扩中必须严格按照角度进行挤扩，否则易形成锯齿形，不仅减小了承力面，而且在成盘检测中由于锯齿的影响，不能真实地反映出承力盘的盘径。在挤扩中还必须保持吊机吊钩的稳定性，不能在垂直方向发生位移，否则就会将承力盘挤成螺旋形。
3、盘位的控制
支盘必须位于持力层，特别是在软土地基，施工时必须参考地质勘察报告，严格控制好盘位，将支盘设置在粉砂层、粉土层，在规范和设计图纸允许的范围内对盘位进行调整，避免支盘设置在软弱夹层中影响工程桩的质量。
六、结语
挤扩支盘灌注桩在单桩承载力上相对于普通灌注桩有很大的提高，在材料投资上节约较多，但是在施工工序上多了一道挤扩工序，而且需要一套专用设备，机械费和工时费相对增加，工期相对加长，但从一个整体工程来讲，仍比普通灌注桩节约资金。因此挤扩支盘灌注桩将是未来桩基发展的一个主要方向。
参考文献：
1 CECS 192:2005，挤扩支盘灌注桩技术规程[S]．
2 段君．挤扩支盘灌注桩在工程中的研究与应用[J]．山西建筑．2005，31(11)：52—53．