挤扩多分支承力盘和多支盘灌筑桩_secret.doc

挤扩多分支承力盘与多支盘灌筑桩 挤扩多分支承力盘（或多支盘）灌筑桩，为一种新型变截面桩，是在普通灌筑桩基础上，按承载力要求和工程地质条件的不同，在桩身不同部位设置分支和承力盘，或仅设置承力盘而成（图7-72）。这种桩由主桩、分支、承力盘和在它周围被挤扩密实的固结料组成，类似树根系，但施工工艺方法及受力性能又不同于一般树根桩和普通直线形混凝土灌筑桩，而是一种介于摩擦桩和端承桩之间的变截面桩型。其特点是：单桩承载力高，其每m3混凝土承载力，Pk＞350kN，为普通混凝土灌筑桩的2~3倍；节约原材料，在同等承载力情况下桩长仅为普通灌筑桩的1/2~1/3，可省30%左右材料；施工快速，成本低，可缩短工期30%，节省资金25%；提高地基强度，适应性强，可在多种土层成桩，不受地下水限制；施工机械化程度高，低噪声，低振动，劳动强度低，工效高，操作维修方便。但施工需多一套专用分支成型机具设备，多一道挤扩工序。适用于一般多层和高层建筑物作桩基，可在粘性土、粉土、细砂土、含少量姜结石的砂土及软土等多种土层应用；但不适合于在淤泥质土、中粗砂层、砾石层以及液化土层中挤扩分支和成盘。 图7-72 挤扩多分支承力盘和多承力盘桩 （a）挤扩多分支撑力盘桩；（b）挤扩多承力盘桩 1-主桩；2-分支；3-承力盘；4-压实（挤密）土料 1．桩构造与布置 多分支承力盘灌筑桩的造型、尺寸、承力盘与分支数量根据上部建筑物的荷载量，结构形式、地质情况及使用的分支器尺寸而定，其分支、成盘形态和基本尺寸如图7-73所示。桩的分支、盘的间距按表7-84采用。一般在桩柱周围每隔1400mm左右设一组对称分支，呈十字方向分布，在下部设1~3道承力盘。多分支撑力盘灌筑桩的最小中心距一般取（1.5~2.3）D或＋1m（D为多分支撑力盘灌筑桩的直径）。桩端持力层应选在较硬的土层上，厚度应大于3m，下卧层不可有软弱土层。 图7-73 挤扩多分支撑力盘灌筑桩构造和尺寸 （a）分支盘示意；（b） φ600mm直径桩分支形态； （c）φ426、φ600、φ800mm直径桩分支形态； （d）、（e）、（f）分别为φ426、φ600、φ800mm分支尺寸 1-横向分支；2-纵向分支；3-承力盘 分支与承力盘的间距（mm） 表7-84 项次 桩径 分支与承力盘间距（中距） 1 φ426 3.0d~6.0d 2 φ600 4.0d~5.0d 3 φ800 3.0d~4.0d 注：当工程地质条件好时，间距亦可适当减小。 多分支撑力盘桩混凝土采用C20或C25，配筋主筋用φ12~16mm，长度一般要求在L/2~2L/3（L——桩长），不小于L/2，其配筋率P＝0.4%~0.6%，箍筋用φ8~10mm，间距100~200mm，另设加强筋。 2．单桩承载力计算 计算前应根据建筑物场地工程地质、水文地质条件、上部建筑物的层数、高度、荷载及结构类型等要求条件设计并绘制出多分支桩的桩径、分支和设盘的部位尺寸，据以计算单桩竖向承载力。 多分支撑力盘灌筑桩单桩竖向承载力的计算，应根据工程地质报告提供的地质钻孔剖面及柱状图（土层以平均厚度计）及相应的物理力学性能指标的数值按相应深度的数据计算。 单桩的极限承载力Pk由主桩竖向极限承载力Pm和桩分支、盘的竖向极限承载力Pb组成，单桩的极限承载力Pk可按下式计算： Pk＝Pm＋Pb （7-16） 其中 Pm＝qPk·Am＋Σqsik·Fm （7-17） Pb＝ΣRpk·Abcosθ＋Σfsik·Fb （7-18） 式中 qPk——主桩端土（或承力盘上）的极限端阻力特征值（kPa）； Am——主桩端承力盘面积（m2）； qsik——主桩周围土的极限侧阻力特征值（kPa）； Fm——主桩土层分段的桩周表面积（m2）； Rpk——桩分支端土的极限阻力特征值（kPa）； Ab——桩分支底面积（m2）； fsik——桩分支周围土的极限侧阻力（kN/m2）； Fb——桩分支的桩周表面积（m2）； θ——桩分支与水平面的夹角（°）。 计算公式的参数选择，除了桩端承载力计算值采用端承极限特征值外，土分层的承载力和侧摩阻力均采用工程地质报告中给出的侧摩阻力和承载力特征值。 以上式计算的单桩竖向极限承载力Pk值必须与单桩竖向静载试验值相对照、相校核，并以静载荷试验值为依据。 3．挤扩原理与机具设备 挤扩多分支撑力盘灌筑桩或挤扩多承力盘桩（以下简称多支盘桩）是利用支盘成型器（图7-74）在桩孔的某一位置进行挤压，使周围的土壤变得密实，灌筑混凝土后形成承力分支或盘，增大支撑面积，从而提高桩的竖向承载力和抗拔力。 图7-74 液压挤扩支盘成型器结构构造 1-液压缸；2-活塞杆；3-压头；4-上弓壁；5-下弓臂；6-机身；7-导向块 支盘成型装置由接长管、液压缸、支盘成型