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微型桩研究现状与进展

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才振岭曲进

摘要：本文介绍了微型桩的受力机理及其适用范围，指出微型桩有施工场地小、沉降量小、承载力高、施工噪声小等优点。详尽介绍了微型桩的一般构造和施工工艺，并对国内外微型桩的研究现状进行了总结。

关键词：微型桩；施工工艺；研究现状

Abstract:Thispaperdescribesthemechanismandscopeofthemicro-pileforce,pointedoutthatthemicro-pileconstructionsiteissmall,asmallsettlement,highcapacity,constructionnoise,etc.Detaileddescriptionsofthegeneralconstructionandconstructiontechnologyofthemicro-pile,researchstatusandmicro-pileathomeandabroadaresummarized.Keywords:micropiles;constructiontechnology;Research

：TU473.1：A：

前言

微型桩(Micropile)一般指桩径小于300mm，长细比大于30的小直径桩型[1]。在20世纪50年代由意大利的F.Lizzi提出，并由Fondedile公司首先开发利用。微型桩最初应用于加固在二次世界大战中受到破坏的历史性建筑。微型桩第一个工程应用实例是Lizzi用桩径100mm，桩长13m的微型桩对那不勒斯A.Angiiulli学校建筑的加固。1962年，微型桩技术被Fondedile公司引入到德国、英国等其他国家。

微型桩采用压力注浆，桩与桩周土能够紧密结合，桩端下虚土及持力层被胶结加固，压力注浆能够明显提高桩周土的力学性能、增加单桩承载力[2]。微型桩主要优点有：施工场地小；沉降量小；能够较好的适用于软土地区；承载力高；施工引起的附加应力小；施工噪声和引起的震动小；适用于各种不同的土质条件；传力明确[3~7]。

50多年来微型桩在设计理论、应用范围、施工工艺、构造形式等方面有了长足的发展。如今这项技术已经不仅仅局限于基础加固，现被广泛应用于增层改造、房屋加固、建筑物纠偏、建筑物加固防震、地基加固、基础托换、边坡加固等工程中[8]。

2微型桩构造与施工工艺

2.1微型桩构造

经各国工程界的不懈努力，微型桩的种类逐渐增加，但其基本构造大体相同。典型的微型桩构造主要由钢套管、加筋、注浆体及附属件（如：定位支架）组成（见图1）。

美国及一些欧洲国家已研制出微型桩专用构件，并制定了相应的标准。这些构件不仅提高了微型桩的施工工艺并且其可靠性也有了明显提升，其中比较典型的是由威廉姆斯工程公司生产的微型桩构件，现介绍如下[3]：

(1)加筋：国外生产的加筋采用标准化全螺纹圆钢或钢管。此类型加筋能够保证和注浆体的粘结力。

图1微型桩的构造

(2)六角螺帽：螺帽（见图2）的作用是固定桩顶的传力板，保证桩顶荷载传至桩身[3]。

(3)桩顶传力板：传力板（见图2）的作用是将桩顶荷载有效传至桩身。有时为了提高桩顶部分局部承压能力，在桩顶部分设置螺旋筋加强。

图2六角螺帽和桩顶传力板

(4)钢套管：钢套管的作用除了钻进时跟进护壁外，有时也作为微型桩结构的一部分。类似于加筋，为方便在场地受限地段施工，钢套管分成节段，通过螺纹联接。

(5)加筋定位器：为保证加筋精确的定位在桩孔中，采用定位器来定位（见图3）。微型桩如用于喀斯特地区，注浆前要在探明的空穴部分用PVC套管密封。

图3加筋定位器

2.2微型桩的施工工艺

微型桩的施工一般按以下工序进行：成孔~清孔~安放钢管（或工字钢）~注浆成桩。

(1)成孔：一般采用地质钻成孔，视工程及地质条件可采用干成孔或泥浆护壁循环成孔；

(2)清孔：若采用泥浆护壁循环成孔，则成孔后应进行水冲清孔；

(3)安放钢管：清孔后应及时安放钢管，在建筑物改造或基础托换工程中，由于受建筑物层高的限制，钢管通常分几节制作，安放时再进行焊接或采用钢套管连接；

(4)注浆：通常采用二次灌浆，所灌材料一般为净水泥浆。第一步：先向孔内抛粒径为15~30mm的小石子，然后静力向孔内注入水泥砂浆或净水泥浆。第二步：待水泥砂浆初凝后进行二次注浆，向孔内压力注水泥浆（注浆压力一般为2~3Mpa）。为保证注浆质量，水泥净浆和水泥砂浆均应掺入一定数量的高效减水剂。

3国外研究现状

芳特台尔公司(Fondedile)应用微型桩初期，受到施工技术限制，微型桩直径一般为100mm，设计承载力为400kN(