淺談支盤樁在工程中的應用及質量控制要點

張壯 秦文斌 張欣

摘 要：支盤樁是近些年以來出現的一種新型變截面樁，因為能充分利用樁身上下的各部分土層，被用在各種復雜樁基工程中，由于其樁身支盤的存在改變了樁土的作用機理，從而改變了樁土的受力機理，該樁具備單樁承載力高的特點，結構穩定，抗震性能好等特點，本文對支盤樁的發展、特點、施工工藝、及質量控制措施進行了總結與分析。

關鍵詞：支盤樁;公路橋梁;控制要點

1支盤樁的簡述

1.1支盤樁的成樁技術

支盤樁作為一種新型的變截面樁基，其成樁技術主要是通過各種常用的地基處理技術的結合，對其分析和處理，出現的一種新型樁基，支盤樁主要以傳統的樁基為基礎，支盤樁的構造主要是在傳統原裝桿件上設置支或盤，其主體是由樁體和多個支或盤組成，在實際的過程成根據樁的長度，可以按照支盤樁設計規范設置多個支或者盤，支盤間距復合樁基技術規范，不易過多，也不易過少，支盤樁由于多個支或者承載力盤的出現，改變了樁土的作用機理，提高了支盤樁的承載力，由于剪應力的存在，使工程的抗剪水平有了大幅度的提高。

1.2支盤樁的作用機理[1]

支盤樁在工作過程中能夠將上部產生的荷載通過樁體結構的分支和承載力支盤傳遞到下部，同時在荷載的作用下會產生于荷載相反的側摩擦阻力，在荷載逐漸增大的情況下，樁體的側摩擦阻力也隨之增大，直到達到其臨界點，在臨街點情況下樁土作用力處于平衡狀態，如果荷載繼續增加土體被破壞掉，支盤或分支承受的剪應力也是如此。

1.3支盤樁在橋梁工程中的應用

支盤樁不僅在橋梁工程有的應用在、風力發電、體育館等也被廣泛應用。

1.3.1工程概況

某高速公路路段全場40.5千米，屬于雙向車道，全向月約9600多段為高架橋，在部分路線中有的地基土層為松軟土層為主，多為粉土，呈流動性，厚度約為16mm-22mm，中部為淤泥，呈流動狀態，下部粉砂、角礫層呈中密一密實狀，低壓縮性;下伏基巖為角礫凝灰巖，力學性質良好。

1.3.2對莫某部段進行支盤樁應用

由于高速公路在進行設計時全路段都是進行轉孔灌注樁進行設計的，當在某段進行支盤樁應用時，需要進行設計變更，由于該高速公路路段土質的情況，荷載特性，及結構特征穩定性進行分析，將原轉孔灌注樁部分進行支盤樁的替換，在后期施工中按照變更后的圖紙進行。

1.3.3支盤樁的設計

由于原施工圖是按照直樁設計的，樁的直徑要按照橋梁設計規范要求執行，原施工圖設計時樁的間距按照樁體直徑的2.5倍進行布置，承臺尺寸按照要求規定，如果要改成支盤樁，要按照支盤樁的設計要求來，支盤樁的間距最小應該取樁徑的1.5倍，承載力盤的直徑取值范圍在支盤樁樁身直徑的1.3倍到3倍之間，承載力盤的直徑取值在這個范圍時可以對樁的承載力由一定的提升效果，超過3倍后效果提升不明顯，還有可能影響支盤樁的整體穩定性。

1.3.4支盤樁的成樁過程

在該高速公路部分路段利用支盤樁進行成樁施工時，支盤樁成樁技術與混凝土灌注樁成樁技術具有相似性，要利用樁孔設備進行機械成孔，并需要擠壓設備在對設有承載力盤承載力分支處的土體進行擠壓，在擠壓完成后要把鋼筋籠放入孔洞，調整好位置后注入混凝土，支盤樁的樁身和承載力盤能夠有限的與與土體進行結合，這時支盤樁的受力處于平衡狀態下，這不僅僅提高了承載力同時提高了支盤樁的成體穩定性。

1.4支盤樁的注意問題

1.4.1沉降值的處理

在直樁與支盤樁相鄰處的橋墩存在沉降差，沉降差在一定的時間內是持續增加的，從竣工到交付使用后要持續進行觀測，如果沉降差大于5毫米，需要用千斤頂將沉降較大處的橋墩的主梁頂起，在支座處用鋼板進行處理，把沉降差控制在5毫米以內。

1.4.2靜動荷載效應問題[2]

所有的工程都會遇到荷載問題，但是路橋工程與其他工程不同，路橋工程存在的荷載是動荷載與靜荷載的結合，這時因為路橋工程要承受汽車、溫度等的作用，這些作用會對土體產生擠壓，當擠壓結束時，導致支盤樁的承載力降低，在對支盤樁進行承載力測量時，先要測水平荷載在側豎向荷載。

1.5支盤樁質量控制要點[3-4]

1.5.1影響質量的原因

本工程支盤樁的持力層的土體為粉土、淤泥、粉砂，在施工過程中會遇到一些質量問題，①持力層的位置：由于其土層復雜土質較差持力層位置不好判斷，②孔壁保護：轉孔時可能會導致孔壁脫落，需要用泥漿進行護臂，擠擴時機器會對孔壁上的土體進行擠壓有可能造成孔壁的隆起和孔壁土體脫落，③支盤或分支形成后，支盤或分支持力層土體有可能會進行回彈，使支盤或分支的直徑達不到要求。

1.5.2控制措施

（1）支盤和分支的定位：可以先去試樁時的經驗與設計單位進行協商，并與設計單位達成一致觀點，在對支盤樁支盤或分支確定位置是時不提出嚴格要求，只規定支盤所在土層、支盤的最小間距，給與施工單位更多的施工空間，按照對土體所測的參數對擠擴的壓力值進行估算，判斷所對應的的及土層。

（2）導向裝置：支盤成型后，經過機械的擠壓孔側的土體會出現不同程度的隆起，導致支盤樁的主樁出現不同程度的縮頸現象，這樣就會給鋼筋籠的施工造成一定程度的困難，使鋼筋龍的保護層厚度不夠，解決這個問題的方法為在擠壓裝置的底端設置一個圓形的鋼筋圈，每次擠壓成型后當提成擠壓設備時就可以把隆起的土體切削掉，能夠很好地保護樁徑。

（3）樁孔清孔工藝：正循環具有操作簡單、設備少、成本低等特點，反循環具有泥漿上升速度快、排土能力強、對孔壁的沖刷作用小、成孔質量好等優點，本工采用正反結合的施工法，及既能很好地保護孔壁又節約成本。

（4）混凝土的澆筑：在對支盤樁進行混凝土澆筑時：要控制混凝土的質量，要對澆筑的混凝土留有試塊，達到強度后在進行檢測，其次要控住混凝土的首次貫入量，要嚴格按照設計規范要求進行貫入。

2結語

近些年來支盤樁在公路橋梁過程中被廣泛使用，增加了公路橋梁結構的穩定性，同時延長了公路橋梁的使用壽命，在實際的工程使用中支盤黃還有很多不足之處，需要進行進一步的改善，確保工程質量的安全可靠。

參考文獻：

[1]朱必洲.變樁徑擠擴支盤樁在橋梁基礎中的應用印.門窗.2014 （03）.

[2]王占奎，梁彥偉，史生軍.橋梁工程中擠擴支盤樁的豎向靜載荷試驗研究團.山西建筑.2011（17）.

[3]徐至鈞，張國棟新型樁擠擴支盤灌注樁設計與工程應用[Ml.北京：機械工業出版社，2003，3.

[4]周國鈞，牛青山.灌注樁設計施工手冊[Ml.北京：地震出版社.1991.