载体桩 当前位置:首页 > 载体桩

载体桩

载体

载体桩是一种全新的施工技术,它改变了传统的地基基础处理观念,选择下部层位稳定、土性较好的土层作为被加固土层,以桩端土体为研究对象,利用重锤冲击成孔,对周围土体进行挤密加固,当沉管到设计标高夯实操作,并用三击贯入度作为控制指标(三击贯入度为锤重35kN,落距6.0m,自由落体时贯入的深度),再填以干硬性混凝土,使桩端以下深度为3~5m、直径为2~3m区域约10m3的土体得到最有效的加固挤密,形成自内到时外依次由干硬性混凝土、填充料、挤密墙体土体组成的载体,然后再放置钢筋笼、灌注混凝土或放入预应力管节而成。

根据施工工艺及材料的不同分为:小直径载体桩、中等直径载体桩、大直径载体桩和预制桩身载体桩和抗拔载体桩。

一、受力原理

载体桩的受力类似扩展基础。当上部荷载传递到载体后,通过干硬性混凝土、填充料和挤密土体,应力逐级进行扩散,形成多级的扩散基础,最终将荷载传递到力高、压缩性低的持力土层,大大提高了承载力,减少了基础变形。若采用承台梁加载体桩,其受力为一条形基础受力;若采用满堂布置的载体桩时,其受力为筏形基础受力。

载体桩群桩受力图

该技术关键之处主要有三点:
  一是扩大了桩端的承载面积,据开挖实测,在一般粘性土中,其承载面积扩大了近十倍。
  二是桩身承受的集中荷载能过载体的分层扩散作用,消除了桩端的应力集中现象,将桩端的应力水平逐层降低至天然土体能够承受的程度,从而改善了土体的受力状态,提高了桩的承载能力。
  三是在夯扩载体的过程中,对其所在的土层进行了有效地加固挤密,显著地改善了原状土层的土性。呈层状分布的、由不同材料组成的载体连同其周围被挤密的土体,形成了深层复合地基,其承载能力较原状土体的承载能力有较大幅度的提高。

载体桩基础形式

载体桩现场开挖实体

二、技术特点

1、该技术是桩基受力,可采用承台梁直接将上部结构荷载传递到桩基上,建筑物基础结构形成式简单、经济。
   2、单桩竖向承载力高,是同等桩径、桩长的普通灌注桩承载能力的35倍。并且可通过调整施工控制参数调节单桩的承载能力。
   3、施工工艺简单,施工质量易控制。施工中,无需场地降水、减少了工程量,缩短了工期。施工速度快,施工过程安全文明。
   4、该技术可消纳大量的建筑垃圾,保护环境。具有无污染、低噪声等特点。

注:
1、该桩径为0.41m0.52m
2、桩长5m7m
3、持力层为130kPa/m²粉质粘土,上部为较松散的杂填土。

载体桩与其他地基处理方案相比在造价、施工上有较大的优势外,与天然地基相比,也有明显优势,载体桩由于对深层地基土进行加固处理,通过桩身把上部结构的荷载传给深层地基,而深层地基土具有高承载力,低压缩性等特点,所以与天然地基采用浅层土作为地基持力层相比,载体桩对建筑物变形与不均匀沉降能起到很以的控制作用,并且由于减少了基础材料用量,降低了造价。

三、施工工艺

1、桩位确定,移机就位置;2、提起柱锤后快速下放,使柱锤夯出护筒,并入土一定深度;3、用副卷扬机钢丝绳对护筒施压,使护筒底面与底齐平;4、重复2、3操作,将护筒沿竖直方向沉入到设计深度;5、提起柱锤,通过护筒人批向孔内填料,并反复夯实;6、填充料被夯实后,测量三击贯入度,若不满足设计要求,继续5、6直到达到设计要求;7向孔内填入干硬性混凝土,,使干硬性混凝土与护筒齐平8、放入钢筋笼,并浇灌混凝土或放入预应力管节


   五、在工业建筑中的应用:
   工业建筑占地面积大,地基和基础处理的费用占工程总造价的比例高,选择施工技术可行、速度快、经济合理的地基基础方案可节省大量投资,缩短项目建设周期。载体桩改变了基础受力的模式,减少了桩长、降低了造价,自发明以来已经成功应用于电力、造纸、化工等工业领域的基础设计中。它消纳了大量建筑垃圾,最大限度的保护了环境,节省了大量投资成本,取得了很好的社会效益和经济效益。

六、在市政领域中的应用:

载体桩复合地基技术,通过对桩顶局部一定范围内进行扩径,将上部荷载合理分配,更多地分配到承载力高的载体上,既发挥了载体桩单桩承载力高的特点,又充分利用了桩间土的承载力,大大提高了复合地基的承载力,减少了地基变形。由于具有施工高效,造价低等特点,该工艺已经开始在市政工程中大量采用,如北京六环路地基处理项目中,采用该技术为国家节省造价35.2%;南水北调工程中已经开始采用,势必将节约大量建设资金。

    大直径载体桩的为市政桥梁工程中高承载力桩的设计掀开了新的一页,该技术不能达到较高承载力,而且施工速度快、无泥浆排除,与常规的旋挖钻孔灌注桩技术相比,大大节省了造价、保护了环境。

七、推广应用领域技术标准

2007年6月,中华人民共和国建设部发布第649号公告,批准《载体桩设计规程》行业标准,编号为JGJ 135-2007,2007年10月1日起实施。原行业标准《复合载体夯设计规程》JGJ/T 135-2001同时废止。