论文部分内容阅读
摘 要：所谓的挤扩支盘桩是一种新型的桩基结構，在工程施工中有着很好的节能环保效果，因此被人们广泛的应用路桥工程施工当中。本文通过对挤扩支盘桩的结构特点和施工技术进行简要的介绍，阐述了该桩基结构在公路桥梁工程中的实际应用，以供同行参考。
关键词：挤扩支盘桩；桥梁；应用
目前在路桥工程施工中，我们主要采用方形或者圆形的断面桩结构，这种型式桩基结构在实际应用的过程中，主要是依靠桩周和土体结构之间存在的摩擦系数，来保障自身的结构的承载能力，所以这种桩基结构的承载能力和抗剪力水平不能很好的满足工程施工的要求。而挤扩支盘桩作用一种新型的桩基技术，实际应用的过程中，不仅有着良好的承压能力和抗剪力水平，还有着一定的节能排水功能，因此被人们广泛的应用到各个施工领域当中，如今人们也将其应用到路桥工程施工当中，并且取得了不错的效果。下面我们就对挤扩支盘桩技术在公路桥梁中的应用进行详细的介绍。
1 挤扩支盘桩的概述
1.1 挤扩支盘桩的施工技术
所谓的挤扩支盘桩是将各种常用的地基处理技术相结合，在通过相关的分析处理而产生的一种新型的桩基结构，它主要是以传统的杆件桩基结构为基础，在其桩身上设置支、盘承载混凝土桩，由主桩和若干个的承力结构支、盘组合而成的。在工程施工中，由于挤扩支盘桩的桩身上存在着多个分支结构和承力盘，这样不仅扩大了桩体的受力范围，提高了桩基结构的承载能力，还增大了桩端的阻力，保证了工程结构的稳定性和抗剪水平。
在工程施工中，挤扩支盘桩孔施工技术和传统的混凝土灌注桩施工技术没有较大的区别，都可以通过相同的钻孔设备对其进行成孔施工。而在对承力盘的分支结构进行设计施工时，施工人员则是通过专门的液压设备对土体结构进行挤压在形成盘腔以后，向其中放入钢筋笼，并注入混凝土，从而形成分支、承力盘以及桩身为一体的桩基结构。这中桩身结构可以很好的将其自身结构和周围的土层融为一体，这样就有效的提高了工程基础结构的稳定性，使得桩土的承载能力更高充分的发挥。
1.2 挤扩支盘桩的作用原理
1.2.1 在工程应用的施工中，挤扩支盘桩有着良好的挤扩作用，当通过相关液压设备的作用下，使得支盘结构的上下土体得到了有效的压实，这样不仅提高了土基的承载能力，还降低了桩基结构的要缩性，使得该土基结构的力学性能高于原状土。而且和普通的灌注桩结构相比，挤扩支盘桩可以很好的提高土体的抗拨力作用。
1.2.2 在挤扩成桩的过程中，挤扩支盘桩可以很好的利用中下部土层，将工程结构中产生的荷载传递到土层当中。由于挤扩支盘桩的桩端阻力较小，承载面积较大，因此在实际应用的过程中，可以很好的达到提高承载能力的目的。
1.2.3 挤扩支盘桩在荷载传递的过程中，主要是将工程结构中所产生的荷载通过桩基结构的分支和承力盘，将荷载传递到土体的中下部位。而且在荷载传递的时候，其挤扩支盘桩会和体层之间产生一种向上摩阻力，这种摩阻力会随着荷载的增大而增强，而且知识桩基处于一个平衡受力的状态，这就使得挤扩支盘桩在长期使用下不会出现变形的情况。
1.3 挤扩支盘桩的主要优点
1.3.1 它可以允分利用桩身上下各部位的硬土层。支盘灌注桩是采用普通钻机成孔，通过专用装置液压挤密，允分利用沿桩身深度范围内地基土中的各硬土层来设置承力盘和分支，扩大了基桩与硬土层的接触面，发挥了支和盘的端承作用，增加了基桩的端承面积。
1.3.2 节约原材料、达到节能减排的效果。相同单桩承载力的挤扩支盘桩与普通钻孔桩相比，可节约原材料3000～5000。由于桩端和各支盘处的受载支承面积比普通桩增大较多，因而其桩端支撑力可大大提高；桩的整体端承力增加，对于单桩可以降低桩体长度，对于群桩可以减少桩的数量，因此可大大节省材料和桩孔开掘工作量，减少向外排放泥浆量，减少对环境的污染，提高了经济效益和社会效益。
1.3.3 抗拔性能、稳定性好。由于桩身的支盘受土体的支撑作用，改善了桩身刚度，提高桩的抗拔力，增加桩的稳定性及抵抗水平荷载的能力。
2 支盘桩在公路桥梁中的应用
挤扩支盘桩己在建筑行业应用多年，包括中央电视台新建大楼、国家体育中心（鸟巢）等国家重点建设项口，均应用了挤扩支盘桩基础。但在公路桥梁领域，此次宁波绕城高速公路东段项口尚属首次应用。
2.1 工程概况
某高速公路东段长43.5km，双向六车道，全线9800路段为高架桥。线路跨越滨海淤积平原，地层上部分布软土层为淤泥、淤泥质亚孰土，呈流塑一软塑状，厚度16^-42m；中部亚孰土，呈硬塑状，中偏低压缩性；下部粉砂、角砾层呈中密一密实状，低压缩性；下伏基岩为角砾凝灰岩，力学性质良好。全线桥梁采用桩基础，由于本路段软土层较厚，持力层选在下部的角砾层或岩层，所以桩基长度范围约在40^80m。
2.2 选择部分桥梁应用
此前全线桥梁基础均己按钻孔灌注桩直桩设计完成，需在原设计基础上选择部分路段桥梁变更为挤扩支盘桩。在对桥梁工程地质情况、荷载特性、结构特征等力一面进行深入
3 支盘桩的变更设计
由于原施工图按直桩设计，桩问距按地基规范2.5倍桩径取用，承台尺寸随之确定。若改为挤扩支盘桩，根据浙江省标准《公路桥涵挤扩支盘桩工程技术规范》的要求，挤扩支盘桩最小中心距应取1.5倍盘径，桩问距及承台尺寸都需加大。为既减少变更工作量又能满足技术要求，变更设计中采用了变桩径挤扩支盘桩，挤扩支盘桩在桩顶以下15m处变径，1.5m桩径变为1.2m，盘直径2.5m，盘问距6m；1.2m桩径变为1.Um，盘直径1.9m，盘问距5m。有效地解决了横向盘问距较小及因此产生的承台变更的问题。
4 应用挤扩支盘桩遇到的问题
4.1 沉降差异的处理
在直桩与挤扩支盘桩相邻处桥墩存在沉降差异，并随时问延长差异沉降有可能加大。从施工完成到通车后，对桥墩进行沉降观测，如发现沉降差大于5mm，及时用千斤顶将沉降较大处桥墩上主梁顶起，在其支座上加垫钢板，使一联内基础沉降差异控制在5mm之内。
4.2 动荷载效应的问题
相比建筑工程，桥梁工程所受的动力荷载较大。由于桥梁受到汽车制动力、温度力及风力等水平力的作用，使支盘对支盘上下土体向上或向下挤压，在反复作用下，是否可能使支盘和土体之问的连接松动，从而减少了挤扩支盘桩的承载力。需对挤扩支盘桩先进行多力一向的水平反复荷载作用，再进行竖向承载力试验，得出水平反复荷载作用对竖向承载力的影响程度。
结束语
目前，人们已经将基坑支盘桩施工技术应用到了在路桥工程施工中，不仅有效的提高了公路桥梁结构的稳定性，延长了其使用寿命，还节约了工程施工的成本。但是，挤扩支盘桩技术在实际应用的过程中，还存在着一定的问题，因此为了保障工程施工的质量，我们施工的过程中，就要对其施工质量进行严格的要求。
参考文献
[1]余朝红，练文革.挤扩支盘桩在宁波绕城高速公路桥梁施工中的应用[J].中外建筑，2009（12）.
[2]樊良本，樊葳，孙和，鲁正伟.挤扩支盘桩在浙江省的应用[J].浙江建筑，2006（6）.
关键词：挤扩支盘桩；桥梁；应用
目前在路桥工程施工中，我们主要采用方形或者圆形的断面桩结构，这种型式桩基结构在实际应用的过程中，主要是依靠桩周和土体结构之间存在的摩擦系数，来保障自身的结构的承载能力，所以这种桩基结构的承载能力和抗剪力水平不能很好的满足工程施工的要求。而挤扩支盘桩作用一种新型的桩基技术，实际应用的过程中，不仅有着良好的承压能力和抗剪力水平，还有着一定的节能排水功能，因此被人们广泛的应用到各个施工领域当中，如今人们也将其应用到路桥工程施工当中，并且取得了不错的效果。下面我们就对挤扩支盘桩技术在公路桥梁中的应用进行详细的介绍。
1 挤扩支盘桩的概述
1.1 挤扩支盘桩的施工技术
所谓的挤扩支盘桩是将各种常用的地基处理技术相结合，在通过相关的分析处理而产生的一种新型的桩基结构，它主要是以传统的杆件桩基结构为基础，在其桩身上设置支、盘承载混凝土桩，由主桩和若干个的承力结构支、盘组合而成的。在工程施工中，由于挤扩支盘桩的桩身上存在着多个分支结构和承力盘，这样不仅扩大了桩体的受力范围，提高了桩基结构的承载能力，还增大了桩端的阻力，保证了工程结构的稳定性和抗剪水平。
在工程施工中，挤扩支盘桩孔施工技术和传统的混凝土灌注桩施工技术没有较大的区别，都可以通过相同的钻孔设备对其进行成孔施工。而在对承力盘的分支结构进行设计施工时，施工人员则是通过专门的液压设备对土体结构进行挤压在形成盘腔以后，向其中放入钢筋笼，并注入混凝土，从而形成分支、承力盘以及桩身为一体的桩基结构。这中桩身结构可以很好的将其自身结构和周围的土层融为一体，这样就有效的提高了工程基础结构的稳定性，使得桩土的承载能力更高充分的发挥。
1.2 挤扩支盘桩的作用原理
1.2.1 在工程应用的施工中，挤扩支盘桩有着良好的挤扩作用，当通过相关液压设备的作用下，使得支盘结构的上下土体得到了有效的压实，这样不仅提高了土基的承载能力，还降低了桩基结构的要缩性，使得该土基结构的力学性能高于原状土。而且和普通的灌注桩结构相比，挤扩支盘桩可以很好的提高土体的抗拨力作用。
1.2.2 在挤扩成桩的过程中，挤扩支盘桩可以很好的利用中下部土层，将工程结构中产生的荷载传递到土层当中。由于挤扩支盘桩的桩端阻力较小，承载面积较大，因此在实际应用的过程中，可以很好的达到提高承载能力的目的。
1.2.3 挤扩支盘桩在荷载传递的过程中，主要是将工程结构中所产生的荷载通过桩基结构的分支和承力盘，将荷载传递到土体的中下部位。而且在荷载传递的时候，其挤扩支盘桩会和体层之间产生一种向上摩阻力，这种摩阻力会随着荷载的增大而增强，而且知识桩基处于一个平衡受力的状态，这就使得挤扩支盘桩在长期使用下不会出现变形的情况。
1.3 挤扩支盘桩的主要优点
1.3.1 它可以允分利用桩身上下各部位的硬土层。支盘灌注桩是采用普通钻机成孔，通过专用装置液压挤密，允分利用沿桩身深度范围内地基土中的各硬土层来设置承力盘和分支，扩大了基桩与硬土层的接触面，发挥了支和盘的端承作用，增加了基桩的端承面积。
1.3.2 节约原材料、达到节能减排的效果。相同单桩承载力的挤扩支盘桩与普通钻孔桩相比，可节约原材料3000～5000。由于桩端和各支盘处的受载支承面积比普通桩增大较多，因而其桩端支撑力可大大提高；桩的整体端承力增加，对于单桩可以降低桩体长度，对于群桩可以减少桩的数量，因此可大大节省材料和桩孔开掘工作量，减少向外排放泥浆量，减少对环境的污染，提高了经济效益和社会效益。
1.3.3 抗拔性能、稳定性好。由于桩身的支盘受土体的支撑作用，改善了桩身刚度，提高桩的抗拔力，增加桩的稳定性及抵抗水平荷载的能力。
2 支盘桩在公路桥梁中的应用
挤扩支盘桩己在建筑行业应用多年，包括中央电视台新建大楼、国家体育中心（鸟巢）等国家重点建设项口，均应用了挤扩支盘桩基础。但在公路桥梁领域，此次宁波绕城高速公路东段项口尚属首次应用。
2.1 工程概况
某高速公路东段长43.5km，双向六车道，全线9800路段为高架桥。线路跨越滨海淤积平原，地层上部分布软土层为淤泥、淤泥质亚孰土，呈流塑一软塑状，厚度16^-42m；中部亚孰土，呈硬塑状，中偏低压缩性；下部粉砂、角砾层呈中密一密实状，低压缩性；下伏基岩为角砾凝灰岩，力学性质良好。全线桥梁采用桩基础，由于本路段软土层较厚，持力层选在下部的角砾层或岩层，所以桩基长度范围约在40^80m。
2.2 选择部分桥梁应用
此前全线桥梁基础均己按钻孔灌注桩直桩设计完成，需在原设计基础上选择部分路段桥梁变更为挤扩支盘桩。在对桥梁工程地质情况、荷载特性、结构特征等力一面进行深入
3 支盘桩的变更设计
由于原施工图按直桩设计，桩问距按地基规范2.5倍桩径取用，承台尺寸随之确定。若改为挤扩支盘桩，根据浙江省标准《公路桥涵挤扩支盘桩工程技术规范》的要求，挤扩支盘桩最小中心距应取1.5倍盘径，桩问距及承台尺寸都需加大。为既减少变更工作量又能满足技术要求，变更设计中采用了变桩径挤扩支盘桩，挤扩支盘桩在桩顶以下15m处变径，1.5m桩径变为1.2m，盘直径2.5m，盘问距6m；1.2m桩径变为1.Um，盘直径1.9m，盘问距5m。有效地解决了横向盘问距较小及因此产生的承台变更的问题。
4 应用挤扩支盘桩遇到的问题
4.1 沉降差异的处理
在直桩与挤扩支盘桩相邻处桥墩存在沉降差异，并随时问延长差异沉降有可能加大。从施工完成到通车后，对桥墩进行沉降观测，如发现沉降差大于5mm，及时用千斤顶将沉降较大处桥墩上主梁顶起，在其支座上加垫钢板，使一联内基础沉降差异控制在5mm之内。
4.2 动荷载效应的问题
相比建筑工程，桥梁工程所受的动力荷载较大。由于桥梁受到汽车制动力、温度力及风力等水平力的作用，使支盘对支盘上下土体向上或向下挤压，在反复作用下，是否可能使支盘和土体之问的连接松动，从而减少了挤扩支盘桩的承载力。需对挤扩支盘桩先进行多力一向的水平反复荷载作用，再进行竖向承载力试验，得出水平反复荷载作用对竖向承载力的影响程度。
结束语
目前，人们已经将基坑支盘桩施工技术应用到了在路桥工程施工中，不仅有效的提高了公路桥梁结构的稳定性，延长了其使用寿命，还节约了工程施工的成本。但是，挤扩支盘桩技术在实际应用的过程中，还存在着一定的问题，因此为了保障工程施工的质量，我们施工的过程中，就要对其施工质量进行严格的要求。
参考文献
[1]余朝红，练文革.挤扩支盘桩在宁波绕城高速公路桥梁施工中的应用[J].中外建筑，2009（12）.
[2]樊良本，樊葳，孙和，鲁正伟.挤扩支盘桩在浙江省的应用[J].浙江建筑，2006（6）.