桥梁施工中挤扩支盘桩的运用研讨(共2796字).doc

桥梁施工中挤扩支盘桩的运用研讨(共 279 6字) 我们可以通过做一个小试验来模拟支盘桩的受力机制,把用竹签穿起来的山楂埋在较松散的面粉里,当你向外拔的时候, 会感觉到要比单个竹签费力的多。当面粉被压得较实的时候, 力量达到一定程度, 竹签就会从山楂里被抽出来, 这类似于支盘与桩体间的剪切破坏。延伸到支盘桩, 支盘与桩身间也是通过剪切力传递桩顶的压力。其实支盘桩的荷载传递方式与一般桩的传递机理并没有太大的差别, 都是随着荷载的增加逐渐由上往下传递, 由侧阻的发挥到端阻侧阻共同受力。所不同的是支盘的阻力通过混凝土内部的剪应力在相应的荷载阶段逐步发挥出来, 而且随荷载的增加不断增加, 支盘桩的荷载传递具有明显的时间和顺序效应。另外就是局部挤密效应, 桩在外力的作用下, 会产生向下的位移, 这个位移会促使支盘下方的土体得到进一步的挤密,土体的承载力就会随之提高,摩阻力自行得到修复,进而控制了土体承载后的压缩沉降, 使桩基在新的荷载作用下达到新的平衡。这与等直径桩不同, 等直径的桩在土体摩擦力被破坏之后, 摩阻力将无法得到修复, 桩顶的外力会向下传至桩底面,沉降量也会比较大。挤扩支盘桩的施工工艺 1 施工主要设备挤扩支盘桩不仅包括常用的钻孔桩设备而且还增加了挤扩机及挤扩机配套的控制设备。因为在施工中施工场地内要布置的设备更多, 所以施工组织起来比常规桩基要增加一定的难度。支盘机根据桩径、地质情况的不同, 采用的型号各不相同, 如图 1 所示是比较常见的一种挤扩机, 通过液压传动, 产生向两侧的挤扩力, 在施工过程中能从其油压表的压力读数的大小反映出地层的软硬程度, 通过这些信息, 来判断地质情况是否与勘察资料相符。再通过对支盘位置的控制,对设计支盘的位置、尺寸进行相应的调整, 保证单桩承载力能满足设计要求, 在这一点上, 支盘桩比常规的钻孔桩在处理地质变化情况上要灵活,施工质量也能得到最大限度的保证, 这是支盘桩的一个非常突出特点和优点。实践中, 还可以根据地层的特点, 选择正反循环钻机、旋挖钻等施工效率较高的钻孔设备,从而缩短整个成桩过程。 2 施工工艺流程挤扩支盘桩的施工工艺是在常规钻孔桩的基础上发展起来的, 泥浆护壁也是成孔过程中的一个重要环节, 根据桩位处的地下水及地质情况, 一般是利用孔内地层中的粘性土层造浆达到泥浆护壁的效果,再根据地质情况在持力层设置支盘, 按支盘设计深度, 下入液压挤扩支盘机, 在地面上操作液压泵将支盘压臂挤出、收回,再通过转换一定的角度,经多次挤压成盘, 再由上至下或由下至上完成挤扩多个支盘的作业,吊放钢筋笼、清孔、灌注混凝土成桩。特殊情况下, 通过加放膨润土等材料进行造浆,如图 2 所示。与传统钻孔桩对比 1 施工机械对比传统钻孔桩的设备主要有回旋钻机、旋挖钻机、冲击钻机等。挤扩支盘桩除上述设备外, 还需配备挤扩机、高压油泵等辅助设备, 但是根据本工程的实际经验, 由于挤扩的工序用时较短, 3 台~ 4 台常规钻机配备一台挤扩机就能满足施工要求, 从机械设备及人员投入上说, 用于挤扩施工而增加的人力物力相对较少。 2 施工工期对比以C 匝道桥为例,某墩位桩径为 120cm 的非挤扩桩设计桩长为 60m , 改为挤扩支盘桩后桩长缩短为 51. 7m, 同时下部 40m 采用 100cm 直径桩。采用循环钻机平均约 3d 时间