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"半预制式桩基"-劲性复合桩

2025-10-14 09:04作者:撼地神牛
文章附图

00.劲性复合桩的由来


工程桩常用的桩型有钻孔灌注桩、预制桩。钻孔灌注桩易产生坍孔、颈缩,桩底沉渣不易清除,桩身质量不易控制,且存在噪声污染严重、泥浆排放量大等环境问题;

预制桩易产生挤土效应,对周边环境影响较大,遇密实性砂层施工的难度大,成桩质量难以保证。

通过对现有常规桩型的优化,改造形成劲性复合桩先进工艺。劲性复核桩施工技术是由水泥土类桩(M)、混凝土类桩(C)等通过一定的工艺,将两种单体桩进行复合,形成劲性复合桩的一项技术。

劲性复合桩构造示意图

可充分发挥地基土与桩材相互结合的复合作用,劲性复核桩将常用的M桩、C桩单一桩型相互复合,后一种桩体在前一种桩体上进行再次施工,形成互补增强的劲性复合桩型。


01.工艺简介


最常用的MC复合桩施工时按设计桩径要求,在注浆的同时进行搅拌形成水泥土搅拌桩,在搅拌后的水泥土未初凝前(6h)植入预应力混凝土管桩,构成劲性复合桩。

劲性复合桩施工工序图

工地现场需提前做好施工组织规划和两种打桩机的移动路线,尽量按照“分区施工,统筹管理”的原则安排施工流程。在桩基施工阶段对整个工程进行合理分区,各分区交错、流水施工。在各个划定的施工区域内再划分若干个小单元,确保“限时”施工的实现,达到材料、设备、劳动力均衡使用的目的。


02.工艺优点


通过对现有常规桩型的优化,改造形成劲性复合桩先进工艺,可充分发挥地基土与桩材相互结合的复合作用,吸取了预制桩和灌注桩的优点,摒弃其缺点,因此施工效率高、经济效益好、环境影响小的特点,主要具有以下优点:

1、承载力高,桩端的阻力和桩侧的摩擦力可以通过混合水泥浆和桩周围的土壤来加强。

2、施工工艺为非挤土工艺(搅拌成孔后植桩),大大降低了对周围环境的影响。

3、泥浆排放量小,符合文明施工要求。

4、与其它桩型相比,成桩速度加快,工效提高,工期缩短。

5、预应力混凝土管桩厂批量加工,质量可靠,工艺成熟,操作方便。

6、适用于软土、粘土、粉土、粉砂、风化岩等各种土层。

7、采用螺锁连接,接桩速度快,保证了植桩的连续性。

8、与传统桩型相比,具有一定的经济优势。


03.工作原理


上部荷载通过芯桩传递给搅拌桩,再通过搅拌桩传递至桩侧土层中,搅拌桩充当了芯桩与桩侧土之间的传递介质。


04.适用范围


由于深层搅拌桩的应用存在一定局限性,它适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土等软弱地基。所以劲性复合桩适用范围也受其影响,主要适用于以下土层的地基:

淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土以及人工填土等地基;

适用于泥炭土、有机质土、pH值小于4的土、塑性指数大于25 的黏土,或地下水渗流影响成桩质量以及在腐蚀性环境中和无工程经验的地区时,应通过试验确定其适用性。


05.设计依据


劲性复合桩以其具有不易塌孔、沉桩难度低、承载力高、施工速度快、泥浆排量低、经济性高等优点,越来越多的在常规工程和国家重点工程中得到成功应用。形成了一系列的关键技术,经过提炼和总结,已经发布并实施了相关技术标准中华人民共和国行业标准《劲性复合桩技术规程》(JGJ/T327-2014)、江苏省工程建设标准《劲性复合桩技术规程》(DGJ32/TJ151-2013),从而推动我国建筑行业的发展进步,提高我国建筑施工行业的技术水平。

国家标准

江苏省标准


06.典型案例


1、项目基本信息:

某项目为高层/小高层住宅建筑,总建筑面积约50万㎡,共16栋高层(地上20-26层)、4栋小高层(地上8-10层)住宅建筑,地下一层/二层。主楼采用剪力墙结构,基础采用桩基。高层部分桩基初步方案主要为灌注桩、劲性复合桩、预应力管桩。

地质概况:主要持力层⑤1、⑤2、⑦层土层均为砂层土,土层厚度较厚。

土层参数表

典型土层剖面

2、特殊不利因素:

场地存在大量老桩,在布桩时需避开老桩,在桩基设计时应优先考虑减少桩数,采用高承载力的桩基。

新桩老桩布置叠图

3、方案比选:

管桩:根据地勘及当地其余项目的经验,管桩难以穿越5-1及5-2砂土层,如此桩长较短,单桩承载力特征值低,无法应用到24层主楼高层。存在承载力不足、沉桩难度高的问题,因此方案不成立。

钻孔灌注桩:本场地⑤1、⑤2、⑦层土层均为砂层土,土层厚度较厚,容易塌孔。且灌注桩施工速度慢,难以满足工期要求,且造价高。存在容易塌孔、施工速度慢、泥浆排量搞、造价高的问题。

劲性复合桩:本项目经过多轮比选,最终选用M800+C600劲性复核桩,通过三轴搅拌既解决成孔问题又可以进行护壁,解决塌孔问题;同时单桩承载力高,利于布桩,且施工速度快和经济效益好。

4、方案对比:

劲性复合桩与灌注桩对比:

针对场地内的16栋高层主楼,进行了两种桩基方案的布桩用量统计如下表:

同时节约了大量工期,劲性复合桩的施工速度大约为比钻孔灌注桩快50%。


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