谈载体桩在蚌埠软土地区的应用

夏 冰

(蚌埠市勘测设计研究院，安徽 蚌埠 233000)

谈载体桩在蚌埠软土地区的应用

夏 冰

(蚌埠市勘测设计研究院，安徽 蚌埠 233000)

介绍了载体桩的组成与受力原理，结合淮河北岸某科技产业园一期工程实例，阐述了载体桩的施工技术，指出载体桩具有工艺简单、承载力高、适用范围广等特点，值得在建筑工程中推广应用。

载体桩，地基，承载力，静载试验

载体桩是近年来推广使用较多的地基处理方式，由于其具有承载力高、造价低廉、施工快捷、沉管能力强、适应地层性强、成桩质量高及环保性能高等长处，尤其在复合地基中较为适用(素混凝土刚性桩以及碎石桩)，同时也能够在钢筋混凝土桩中得到应用，受到了许多设计单位和建设单位的青睐，目前,该技术已经开始在蚌埠软土地区地基设计施工中采用。

1 载体桩的适用性及工艺

载体桩是一种通过内夯管成孔、端部通过夯实料挤密扩大、管内边浇捣混凝土或钢筋混凝土边拔管形成的结构基础桩，它结合扩孔桩和灌注桩的改良型桩。适用于粉土、砂土、碎石土及可塑、硬塑状态的黏性土的地基加固。受力原理与扩展基础受力相似，当载体桩上部具有荷载时，先传递到载体，然后载体应力通过填充料、干硬性混凝土以及挤密土体逐步扩散，从而变成具有多级的扩展基础，基础变形减少的同时还极大提高了承载力。由此可见，载体桩受力效果更加合理、结构性能更好、安全性更高。

由图1可见，载体桩的组成分为上下两部分，上下依次为混凝土桩身和载体。被加固土层一般选用下部较好较为稳定的土体层，研究桩端进入的土体，在锤击成孔的作用下将周围土体挤密加固。当桩端达到设计标高时，应连续填料并夯实，再以三击贯入度(锤重3.5 t，落距6.0 m，自由落体时贯入的深度)为控制指标填入干硬性混凝土，从而充分的挤密并加固土体(桩端以下3 m～5 m、直径2 m～3 m范围内)。

2 载体桩的特点

1)工艺简单，容易控制质量。场地在施工过程中不用降水、不用开挖基坑，工程量及施工时间被大大缩短。

2)单桩竖向承载力比同等普通灌注桩承载能力高出2倍～4倍，而且能通过调整填充料及三击贯入度来调节其承载能力。

3)该技术可变废为宝的消纳大量建筑垃圾，且施工中无污染、噪声小，更有利于环境保护和可持续性发展。载体桩造价比预制管桩或方桩都要低很多，一个工程的基础造价能节省20%左右，经济效益更有优势。

4)适用范围广，优势明显。对表层杂填土较厚及浅部土层较好的场地尤其适用。

5)当作为复合地基时，需要由载体桩、桩间土、褥垫层和足够刚度的基础组成。荷载的能力需由足够刚度的基础向上传递；褥垫层的厚度影响发挥桩和土之间承载能力。

3 成果应用及工程实例

在此以淮河北岸某科技产业园一期项目为例，因为该工程勘察区地质条件中等复杂，该期项目为11幢4层框架结构院落式工业厂房，1号～6号厂房采用载体桩的复合地基，7号～11号采用混凝土预应力管桩(PHC)，因此为两种桩型的比较提供了大量的原始数据及实际经验，也为载体桩在蚌埠软土地区的推广做出了实际贡献。

3.1 拟建工程概况

某科技公司拟在蚌埠市淮上区工业园内新建科技产业园一期项目，该工程由4层框架结构院落式工业厂房构成。

3.2 拟建场地的地形、地貌

拟建场地位于蚌埠市淮河北岸，属淮河北岸河漫滩相。拟建场地地形起伏不大，地面高程在16.98 m～17.58 m之间。

3.3 地基土的形成时代及成因和特征

本场地在54.00 m的深度范围内可分为8个工程地质层，主要土性为粉土、黏性土、砂土。各层地基土的形成时代和成因及特征按自上而下的次序分别叙述如下：

3.4 场地土承载力及设计参数

本次勘察对场地各层地基土的主要物理学指标、原位测试(标贯、双桥静探)试验成果进行了统计，并根据以上方法确定了各地基土层的承载力特征值，并结合蚌埠地区的工程勘察经验，经综合分析后提供了各层的承载力特征值，见表1。

表1 场地地基土物理力学指标及原位测试强度、变形参数推荐

设计文件中要求如下：

1)载体桩桩端持力层选择为⑤层粉质黏土，暂定有效桩长12 m(施工时，桩长按各工程地质剖面图处理)，桩径d=410 mm，填充料量约为0.3 m3，桩体充盈系数为1.15，桩身及桩底混凝土强度为C25，桩底填充料宜采用碎砖、碎石、碎混凝土或矿渣。单桩竖向承载力特征值不小于320 kN，极限承载力不小于640 kN。经处理后复合地基承载力特征值不小于180 kPa。2)预应力管桩桩端持力层选择为⑦层粉质黏土，暂定有效桩长25 m(施工时，桩长按压力值确定)，桩径d=500 mm，桩端全断面进入持力层2.0 m～3.0 m，单桩竖向抗压承载力特征值不小于900 kN，极限承载力不小于1 800 kN。施工后经静载试验检验，所有工程桩及复合地基，均满足规范及设计要求。由于载体桩本身所具备的合理性和先进性，故相对于预应力管桩，在提供相同地层下，采用载体桩可为建设单位节约10%～20%的基础部分投资，建设及施工单位经济效益明显，得到了一致好评。

4 结语

载体桩施工技术作为一种近年来较新的施工方法，它是在锤击沉管灌注桩与扩底桩的基础上发展起来的一种将桩端夯扩成扩大头的新地基基础形式。它不但继承了挤土桩和灌注桩的优点，又能利用桩端的扩大头充分提高地基承载能力，具有承载能力高、节省投资、适应面广、场地不用清障、成桩率高、施工工艺简单、施工质量容易控制、施工速度快、安全文明、布桩灵活等多种特点。

[1] 王继忠.载体桩技术的诞生与发展[J].建筑结构，2008(4)：118-119.

[2] 波森特，王继忠，杨启安.复合载体夯扩桩技术[J].建筑结构(随刊赠阅)，2006(B05)：37-38.

[3] GB 50021—2001，岩土工程勘察规范[S].

[4] 《工程地质手册》编委会.工程地质手册[M].第4版.北京：中国建筑工业出版社，2007.

Introduction to the carrier pile applied in Bengbu area of soft soil

Xia Bing

(BengbuGeotechnicalEngineeringandSurveyingInstitute,Bengbu233000,China)

The paper introduces the components and stressed principle of the carrier pile, illustrates the construction technique of the carrier pile by taking the First Phase project of some scientific and technical industrial park in the north bank of Huaihe River as the example, points out the carrier pile is featured with simple craft, higher loading capacity, extensive applied scopes, so it can be further applied in architectural projects.

carrier pile, foundation, loading capacity, static loading test

1009-6825(2017)05-0105-02

2016-12-09

夏 冰(1984- )，男，工程师

TU473.1

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