關(guān)于全夯式多頭擴底灌注樁技術(shù)分析的研討

【摘要】本文介紹新工藝新樁基全夯式多頭擴底灌注技術(shù)，分別從成孔工藝、力學(xué)角度、材料角度、安全角度、地質(zhì)條件等方面進(jìn)行分析研討。

【關(guān)鍵詞】多頭擴底灌注樁；技術(shù)分析；研討

全夯式多頭擴底灌注樁是我省開發(fā)的一種新型基樁，是在普通夯擴樁施工技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)擴樁設(shè)備和成樁工藝研制成功的一種新型混凝土灌注樁，利用后插式鋼筋籠的方法成樁。多擴底灌注樁又是在施工中，根據(jù)不同的環(huán)境條件限制而改進(jìn)的一種成樁工藝?，F(xiàn)就全夯式多頭擴底灌注樁技術(shù)進(jìn)行研討：

一、從成孔工藝角度分析

施工工藝是采用雙管套合夯擊成孔，沉管達(dá)到設(shè)計深度后，抽出內(nèi)管，在外管內(nèi)灌注一定高度的混凝土后，插入內(nèi)管并不斷錘擊內(nèi)管，使外管內(nèi)混凝土夯擠出管外形成圓柱形擴大頭；然后抽出內(nèi)管，灌注樁身混凝土，再插入內(nèi)管并多次重錘低擊，同時不斷上拔外管，產(chǎn)生二次擠土效應(yīng)，最終形成樁身直徑比外管管徑稍大且混凝土密實的樁。

但是同時也存在一些問題，施工成孔完全是在地下隱蔽完成，在擠土過程中，難免會有泥漿水或者細(xì)泥砂進(jìn)入混凝土中，使混凝土中含有雜質(zhì)泥土或砂，降低水泥漿對粗骨料的握裹力，從而降低混凝土強度等級，含泥量過大會導(dǎo)致水泥與碎石間內(nèi)摩擦力減小，內(nèi)應(yīng)力增加，產(chǎn)生滑動最終開裂，降低強度，另外泥量過大還可能對鋼筋產(chǎn)生腐蝕作用，降低鋼筋強度。從而影響樁的使用年限。

特別是在第二個擴大頭處難以保證在規(guī)定的標(biāo)高擴頭，可能在對第二個擴頭進(jìn)行夯打時，容易把兩擴頭之間的混凝土進(jìn)行擠壓成橢圓形，就不能達(dá)到設(shè)計要求中的全夯式多頭擴底灌注樁標(biāo)高處擴頭。兩擴大頭及中間部份樁身就變成不規(guī)則的玉米棒狀。

同時在拔外管時，若拔外管高度超過管內(nèi)混凝土高度時，容易產(chǎn)生泥漿涌入，再次灌注混凝土?xí)r，使混凝土樁身中含有泥漿、細(xì)砂等。

二、從力學(xué)角度分析

全夯式多頭擴底灌注樁樁身中是采用后插式鋼筋籠技術(shù)，擴頭部分完全是混凝土，沒有鋼筋的。從力學(xué)角度，擴頭部分與樁身處是剪力最大，最容易產(chǎn)生開裂，同時此處也是負(fù)彎矩最大，也是最容易斷裂處，混凝土的抗壓強度是大于抗拉強度很多倍，此處混凝土抗拉力也是很小的。一般設(shè)計考慮的是，當(dāng)混凝土受剪力較大處，要想不開裂就必須加設(shè)箍筋或彎起鋼筋來增強抗剪，當(dāng)混凝土受負(fù)彎矩較大處，要想不斷裂就必須加設(shè)負(fù)筋，當(dāng)混凝土受拉力較大處，要想增強混凝土抗拉力就必須加設(shè)鋼筋。擴大頭處既沒有箍筋也沒有彎起筋及鋼筋，完全是靠土的摩阻力及端阻力來支撐承房屋上部傳遞來的荷載，若土的摩阻力小，整個樁承受的荷載較大時，整根樁均勻沉降，若土的摩阻力較大時，荷載較大時，就形成樁身要往下下沉，擴頭部分要向上起反作用力，形成剪切和負(fù)彎矩及拉裂，導(dǎo)致此處開裂或斷開，擴頭部分形同虛設(shè)，起不到加強承載力的作用。

三、從材料角度分析

全夯式多頭擴底灌注樁樁身澆筑混凝土?xí)r，采用的是商品混凝土，是按照設(shè)計強度由商品混凝土進(jìn)行配合比設(shè)計生產(chǎn)出的混凝土，而現(xiàn)場擴頭部分是采用干粗骨料和水泥投入管中，材料的強度很難達(dá)到一致，可能水泥都難以跟商品混凝土泵站用的是同一品牌、標(biāo)號的水泥，水泥不同、混凝土強度不同處是最容易產(chǎn)生開裂的部位。

四、從安全性角度分析

全夯式多頭擴底灌注樁在澆筑混凝土?xí)r，運送混凝土吊籃下面有二名工人拉繩子，一名工人用繩子控制樁基設(shè)備開關(guān)，在吊籃下工作工人的安全性是值得注意的；同時每次灌入混凝土料進(jìn)入管中時需要有一名工人爬上設(shè)備進(jìn)行高空作業(yè)，樁打的越深，工人爬的越高，是非常不安全的。

五、從地質(zhì)條件角度分析

全夯式多頭擴底灌注樁屬于端承樁范疇，主要是以貫入度控制為主，標(biāo)高控制為輔。如按端承樁的控制，可能打到粉質(zhì)粘土或細(xì)砂層貫入度就達(dá)到要求，無人敢以此持力層做為小高層的持力層，因此設(shè)計時既要控制貫入度又要控制持力層，就形成端承樁與摩擦樁的并集，而不是交集的組合。所以在全夯擴底樁施工技術(shù)中增加了引孔設(shè)備，先進(jìn)行引孔達(dá)到需要的持力層附近再進(jìn)行夯擴成孔。引孔技術(shù)未必是壞事，當(dāng)引孔機拔鉆時，會有部分塌孔，塌孔部分需要混凝土來彌補，增強了樁的摩阻力，不過可能會增大混凝土的充盈系數(shù)。

結(jié)語：

全夯式多頭擴底灌注樁是一種新型樁基，還是有待改進(jìn)的地方，如外管增加刻度標(biāo)尺，拔管高度一目了然，就可以控制拔管高度能滿足管內(nèi)混凝土高度要求，避免拔管過多，導(dǎo)致泥漿水或泥砂進(jìn)入混凝土中；全夯式多頭擴底灌注樁身及擴頭部分能否加筋技術(shù)；材料方面要加強統(tǒng)一控制；人員安全方面要從樁基設(shè)備上改進(jìn)，設(shè)置爬梯、人員作業(yè)必須佩戴安全帶，加長吊籃下工作人員的繩長。此工藝是一種新工藝，需在實踐中不斷完善，完善后還是非常值得推廣的一種樁型，因為確實減少了混凝土使用量，降低了成本，若上述一些技術(shù)和問題得到改進(jìn)與克服，此樁型改進(jìn)了擴樁設(shè)備和成樁工藝、有效保證了樁身混凝土質(zhì)量、產(chǎn)生二次擠土效應(yīng)、提高了單樁承載力，是一種技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)理合理的新型樁基設(shè)備，值得推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]《全夯式擴底灌注樁技術(shù)規(guī)程》江西省土木建筑協(xié)會編.