载体桩技术

 1.1技术介绍

  

1.2.1 载体桩构成		1.2.2技术原理
载体桩是由复合载体与混凝土桩身构成的桩，其中载体由混凝土、填充料和挤密土体三部分构成，载体的构造见图1。根据桩身混凝土的施工方法、施工材料及受力条件等的不同，载体桩分为现浇钢筋混凝土载体桩、素混凝土载体桩和预应力桩身的载体桩。		载体桩的技术原理为侧限约束下的土体密实，即在入土一定深度下，通过柱锤的势能W×h冲切土层形成孔洞，并迅速填料作为介质进行夯实，反复进行，挤压土体中的水和气，实现土体的最优密实，即地面土体不隆起、邻桩不破坏，形成扩展基础，实现力的扩散。

   1.2.3 载体桩的特点
       载体桩具有如下的技术特点：
       ①通过桩基受力，承台梁直接将上部荷载传递到深层地基土中，荷载传递形式简单；
       ②单桩承载力高，是相同桩径、桩长的普通灌注桩承载力的3-5倍，并且和通过调整施工参数两调节单桩的承载力；
       ③施工工艺简单、质量易控制。施工中无需场地降水，减少了工程量，缩短了工期。
       ④可消纳建筑垃圾，保护了环境，绿色环保、无污染。

       载体桩承载力高原因分析
       ①通过加入介质进行夯实，加密了地基土，改善了桩端地基土的物理力学参数指标；
       ②施工中填入干硬性混凝土夯实，增大了桩端的受力面积，类似以扩底桩；
       ③载体为多种材料的组成，从上到下一次为干硬性混凝土、夯实填充料、挤密土体，应力逐节扩散，受力类似以扩展基础。

等效受力原理

1.2.4载体桩与常规夯扩桩的对比
       1）组成不同
       夯扩桩是通过对桩端混凝土施工形成扩大头桩身，桩端扩大头只是混凝土桩身的一部分，而载体桩由混凝土桩身和载体两部分组成，载体由三部分组成：混凝土桩身、夯实填充料和挤密土体。
       2）施工工艺不同
       夯扩桩通过内管挤压混凝土形成扩底，其作用主要是增加桩端受力面积，而载体桩通过填料夯实挤密周围土体，形成载体桩，载体既有扩底的作用，同时有加密土体的作用，而且通过载体形成了等效扩展基础的受力。
       3）施工控制指标不同
       夯扩桩施工的主要控制指标为混凝土填料的体积、外管每次的提拔高度，通过这些指标控制扩大头的直径和高度；载体桩的控制指标为三击贯入度，通过三击贯入度控制填料以达到设计要求的桩端土体密实度。
       4）承载力的计算公式不同
       夯扩桩承载力与常规混凝土桩受力相同，故承载力计算公式也相同，为：

 
       Ap为桩端受力面积，其桩端直径为：
 
       载体桩承载力按等效扩展基础来进行估算，其计算公式为：
 
       5）施工影响范围不同
       夯扩桩由于填入的混凝土量少,故影响范围小，一般直径不超过1m，而载体桩由于通过柱锤填料夯实，填料越1.5-1.8立方米，因此施工影响范围广，载体的影响区域约宽度2-3m，深度3-5m 。
       1.2.5 施工工艺
       1）根据桩位平面布置图进行复合地基桩位的放线，确保桩位的准确性。
       2） 在桩位处挖直径等于桩身直径、深度约为500mm的桩位圆柱孔，移机就位；
       3）提起夯锤后快速下放，使夯锤出护筒，入土一定深度；
       4）用副卷扬机钢丝绳对护筒加压，使护筒底面与锤底齐平；
       5）重复3）、4）的步骤，将护筒沿垂直沉入到设计深度；
       6）提起夯锤，通过护筒投料孔向孔底分次投入填充料，并进行大能量夯击；
       7）填充料被夯实后，在不再填料的情况下连续夯击三次并测出三击贯入度，若三击贯入度不满足设计要求，重复5）和6）的步骤，直至三击贯入度满足设计要求为止；
       8）通过护筒投料孔再向孔底分次投入设计需要的干硬性混凝土，并进行夯击；
       9）灌注桩身混凝土到一定标高；

 
 1.3. 施工设备