载体桩
当采用天然地基但其承载力或变形不满足设计要求时,须进行地基处理或采用桩基础。如何提高桩的承载力是普遍关注的问题,增大桩径可以提高桩的承载力,但由于受桩间距的制约,其提高程度往往是有限的。国内外研究者想通过增加桩端受力面积或者改善桩端土体的受力特性,来提高桩的承载力,相应发明了各种类型的沉管夯击式扩底灌注桩。 本文简要分析了载体桩的施工原理，具体分析了该工艺的施工工序、要点以及核心技术。载体桩一般先采用柱锤夯击、护筒跟进成孔，再对桩端土体进行填料和夯击工艺。为确保填充料量，夯击收锤时，锤击出护筒深度应大于500cm以上，以确保夯扩体有足够的厚度和横向尺寸。还要注意确保三击贯入度满足设计要求。 载体桩施工技术是在一定埋深下的特定土层中，通过柱锤冲击能量的作用成孔，并迅速填料作为介质进行反复夯实，挤压土体中的水和气，在一定侧限约束下使桩端土体实现最优的密实，达到设计要求的三击贯入度，形成等效计算面积为Ae的多级扩展基础，实现应力的扩散。故载体桩技术的核心为土体的密实，通过土体密实形成等效扩展基础。一定埋深指根据上部结构荷载的要求选择满足强度和变形要求的持力层，另外也是为了保证有足够的侧向约束，是土体密实的边界条件，故在设计时必须保证载体的埋深，若埋深太浅，周围约束力太小，将无法达到设计要求的密实度。柱锤夯击提供的夯实能量是土体密实的外力条件，测量三击贯入度是为检测土体的密实度。 载体桩施工与普通混凝土桩相比在施工技术上存在采用柱锤冲切地基成孔，大大增加施工功效，且施工过程中只需提锤，消耗功率低，降低对功率的要求。采用护筒成孔，所有的工序都在护筒中完成，可以避免施工过程中地下水对施工的影响，且在地下水位较高的地区施工时不用降水，降低施工成本等创新。 目前，国内将此桩型主要用于多层建筑和小高层建筑。载体桩适用于单桩竖向极限承载力矩不大于4 000kN的工业与民用建筑；在地层土质条件合适的情况下，单桩竖向极限承载力矩也可达4 000~5 000kN，此时选用该桩型，应严格进行桩身强度验算。
载体桩 施工工艺 承载力 技术创新
沈保汉
北京市建筑工程研究院
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2014-03-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）