關于全夯式多頭擴底灌注樁技術分析的研討

【摘要】本文介紹新工藝新樁基全夯式多頭擴底灌注技術，分別從成孔工藝、力學角度、材料角度、安全角度、地質條件等方面進行分析研討。

【關鍵詞】多頭擴底灌注樁；技術分析；研討

全夯式多頭擴底灌注樁是我省開發的一種新型基樁，是在普通夯擴樁施工技術的基礎上，通過改進擴樁設備和成樁工藝研制成功的一種新型混凝土灌注樁，利用后插式鋼筋籠的方法成樁。多擴底灌注樁又是在施工中，根據不同的環境條件限制而改進的一種成樁工藝。現就全夯式多頭擴底灌注樁技術進行研討：

一、從成孔工藝角度分析

施工工藝是采用雙管套合夯擊成孔，沉管達到設計深度后，抽出內管，在外管內灌注一定高度的混凝土后，插入內管并不斷錘擊內管，使外管內混凝土夯擠出管外形成圓柱形擴大頭；然后抽出內管，灌注樁身混凝土，再插入內管并多次重錘低擊，同時不斷上拔外管，產生二次擠土效應，最終形成樁身直徑比外管管徑稍大且混凝土密實的樁。

但是同時也存在一些問題，施工成孔完全是在地下隱蔽完成，在擠土過程中，難免會有泥漿水或者細泥砂進入混凝土中，使混凝土中含有雜質泥土或砂，降低水泥漿對粗骨料的握裹力，從而降低混凝土強度等級，含泥量過大會導致水泥與碎石間內摩擦力減小，內應力增加，產生滑動最終開裂，降低強度，另外泥量過大還可能對鋼筋產生腐蝕作用，降低鋼筋強度。從而影響樁的使用年限。

特別是在第二個擴大頭處難以保證在規定的標高擴頭，可能在對第二個擴頭進行夯打時，容易把兩擴頭之間的混凝土進行擠壓成橢圓形，就不能達到設計要求中的全夯式多頭擴底灌注樁標高處擴頭。兩擴大頭及中間部份樁身就變成不規則的玉米棒狀。

同時在拔外管時，若拔外管高度超過管內混凝土高度時，容易產生泥漿涌入，再次灌注混凝土時，使混凝土樁身中含有泥漿、細砂等。

二、從力學角度分析

全夯式多頭擴底灌注樁樁身中是采用后插式鋼筋籠技術，擴頭部分完全是混凝土，沒有鋼筋的。從力學角度，擴頭部分與樁身處是剪力最大，最容易產生開裂，同時此處也是負彎矩最大，也是最容易斷裂處，混凝土的抗壓強度是大于抗拉強度很多倍，此處混凝土抗拉力也是很小的。一般設計考慮的是，當混凝土受剪力較大處，要想不開裂就必須加設箍筋或彎起鋼筋來增強抗剪，當混凝土受負彎矩較大處，要想不斷裂就必須加設負筋，當混凝土受拉力較大處，要想增強混凝土抗拉力就必須加設鋼筋。擴大頭處既沒有箍筋也沒有彎起筋及鋼筋，完全是靠土的摩阻力及端阻力來支撐承房屋上部傳遞來的荷載，若土的摩阻力小，整個樁承受的荷載較大時，整根樁均勻沉降，若土的摩阻力較大時，荷載較大時，就形成樁身要往下下沉，擴頭部分要向上起反作用力，形成剪切和負彎矩及拉裂，導致此處開裂或斷開，擴頭部分形同虛設，起不到加強承載力的作用。

三、從材料角度分析

全夯式多頭擴底灌注樁樁身澆筑混凝土時，采用的是商品混凝土，是按照設計強度由商品混凝土進行配合比設計生產出的混凝土，而現場擴頭部分是采用干粗骨料和水泥投入管中，材料的強度很難達到一致，可能水泥都難以跟商品混凝土泵站用的是同一品牌、標號的水泥，水泥不同、混凝土強度不同處是最容易產生開裂的部位。

四、從安全性角度分析

全夯式多頭擴底灌注樁在澆筑混凝土時，運送混凝土吊籃下面有二名工人拉繩子，一名工人用繩子控制樁基設備開關，在吊籃下工作工人的安全性是值得注意的；同時每次灌入混凝土料進入管中時需要有一名工人爬上設備進行高空作業，樁打的越深，工人爬的越高，是非常不安全的。

五、從地質條件角度分析

全夯式多頭擴底灌注樁屬于端承樁范疇，主要是以貫入度控制為主，標高控制為輔。如按端承樁的控制，可能打到粉質粘土或細砂層貫入度就達到要求，無人敢以此持力層做為小高層的持力層，因此設計時既要控制貫入度又要控制持力層，就形成端承樁與摩擦樁的并集，而不是交集的組合。所以在全夯擴底樁施工技術中增加了引孔設備，先進行引孔達到需要的持力層附近再進行夯擴成孔。引孔技術未必是壞事，當引孔機拔鉆時，會有部分塌孔，塌孔部分需要混凝土來彌補，增強了樁的摩阻力，不過可能會增大混凝土的充盈系數。

結語：

全夯式多頭擴底灌注樁是一種新型樁基，還是有待改進的地方，如外管增加刻度標尺，拔管高度一目了然，就可以控制拔管高度能滿足管內混凝土高度要求，避免拔管過多，導致泥漿水或泥砂進入混凝土中；全夯式多頭擴底灌注樁身及擴頭部分能否加筋技術；材料方面要加強統一控制；人員安全方面要從樁基設備上改進，設置爬梯、人員作業必須佩戴安全帶，加長吊籃下工作人員的繩長。此工藝是一種新工藝，需在實踐中不斷完善，完善后還是非常值得推廣的一種樁型，因為確實減少了混凝土使用量，降低了成本，若上述一些技術和問題得到改進與克服，此樁型改進了擴樁設備和成樁工藝、有效保證了樁身混凝土質量、產生二次擠土效應、提高了單樁承載力，是一種技術先進、經理合理的新型樁基設備，值得推廣。

參考文獻：

[1]《全夯式擴底灌注樁技術規程》江西省土木建筑協會編.