擠擴支盤樁在湛江重大項目中的應用

謝文軍 劉冬瑛

20世紀50年代，印度出現了多節擴孔樁基礎，20世紀90年代，擠擴支盤樁在普通灌注樁基礎上增設盤或支而成新型樁基技術，2017年8月廣東省公路學會組織技術交流、現場觀摩及向全省推廣擠擴支盤樁的應用。

一、引言

擠擴支盤樁是一種新型結構的鋼筋混凝土異型柱，是在原有等截面鉆孔灌注樁的基礎上，在樁身適當部位通過擠壓設備擠壓土體形成“分支”或“承力盤”，因而稱之為“擠擴支盤樁”。支盤樁受力機理明確，根據地質情況在硬土層中通過機械液壓擠擴，對各分支和承力盤周圍土體施以三維靜壓，擠擴支盤樁空腔，擠密的周圍土體與空腔內灌注的砼樁身、支盤緊密地結合為一體，發揮樁土共同承力作用而形成擠擴支盤樁。

二、潮汕環線擠擴支盤樁實驗數據成果

潮汕、湛江地處廣東東西翼的沿海地區，氣候、地質極其相似?；浗患?017】197號、【2017】225號，潮汕司【2017】596號、【2018】157號、省交通集團【2018】44號分別對潮汕環線擠擴支盤樁進行研討、檢測試驗。以下為桑田高架橋3 根常規基樁和 2 根支盤樁試驗結果。

試樁靜載試驗Q-S 曲線

各級荷載下各支盤端承力變化曲線

桑田高架橋試驗樁承載力及位移試驗成果表

三、湛江大道橋梁擠擴支盤樁設計及經濟分析

湛江大道，堪稱湛江“第四大道”，是湛江市 “一環九射”快速路系統中的重要組成部分。項目采用一級公路兼城市快速路標準建設，路線全長 21.896km，主線雙向八車道，設計速度 80km/h。全線共設置互通式立交 9座，主線左、右幅分別設計橋梁合計7032.38m/20 座、匝道橋合計 4865.16m/14 座，跨線橋 8 座，長度合計785.2m。本項目除跨線橋外，橋梁下部基礎均采用擠擴支盤樁設計。共設計支盤樁樁基1296根，設支1335個，設盤3467個。

1.擠擴支盤樁力學原理及單樁承軸向受壓承載力計算

（1） 承載力=側摩阻+支盤端阻+樁端阻

Qult=極限承載力標準值；

Qalw=承載力特征值；

FS=安全儲備值。

（2）單樁承軸向受壓承載力計算公式：

瑞云南路特大橋左幅1號墩計算結果如下表：

支盤及樁端阻力 總效應計算參數 荷載 數值六星支1 4 上盤 下盤 樁底 樁自重(kN) 641標局(H1) -20 -24 -28 -32 -37.5 -43 -46.79 樁頂反力(kN) 11000面積Ap(m2) 1.65 1.65 1.65 1.65 3.02 3.02 1.13六星支2六星支3六星支樁基承載力(kN)12400清底系數M 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.7 富裕系數 1.13修正系數X 0.65 0.65 0.65 0.65 0.6 0.6 0.6直徑1.5m樁長(m)20基本容許值faO(kpa)((（kpa）(kPa)250 250 250 350 350 350 350直徑1.2為樁長(m)30修正系數k2 2.5 2.5 2.5 2.5 1.5 1.5 1.5支盤樁總樁長(m)50 Y2 9 9 9 9 9 9 9原設計樁長(m)80樁端埋深h (m) 23.2 27.2 31.2 35.2 40.0 40.0 40.0 盤個數 2 qr 435.2 490.7 546.3 663.6 484.2 484.2 356.8 支個數 4端阻力(kN) 718.0 809.7 901.4 1095.0 1464.2 1464.2 403.5端阻力合計(kN) 6856.0

湛江大道橋梁擠擴支盤樁經濟指標分析

四、結語

通過計算、試驗分析，擠擴支盤樁在工程領域具有三大優勢。1.支盤成腔時對土體的擠密及樁身截面的增大，提高了單樁承載力。2.支盤樁大幅度地降低了樁端荷載比例，變形較常規樁明顯減少，安全儲備大。3.支盤樁樁長比常規樁短，經濟性和施工工期優勢明顯。湛江市由于特殊地質構造導致橋梁建設基本采用長樁設計，本次擠擴支盤樁的推廣具有顯著的社會效益和經濟效益，目前調順島大橋等重大項目均已采用。