文/聂凤志、宋华梅　江西中创建设工程有限公司　江西南昌　330096

关于全夯式多头扩底灌注桩技术分析的研讨

文/聂凤志、宋华梅江西中创建设工程有限公司江西南昌330096

本文介绍新工艺新桩基全夯式多头扩底灌注技术，分别从成孔工艺、力学角度、材料角度、安全角度、地质条件等方面进行分析研讨。

多头扩底灌注桩；技术分析；研讨

全夯式多头扩底灌注桩是我省开发的一种新型基桩，是在普通夯扩桩施工技术的基础上，通过改进扩桩设备和成桩工艺研制成功的一种新型混凝土灌注桩，利用后插式钢筋笼的方法成桩。多扩底灌注桩又是在施工中，根据不同的环境条件限制而改进的一种成桩工艺。现就全夯式多头扩底灌注桩技术进行研讨：

一、从成孔工艺角度分析

施工工艺是采用双管套合夯击成孔，沉管达到设计深度后，抽出内管，在外管内灌注一定高度的混凝土后，插入内管并不断锤击内管，使外管内混凝土夯挤出管外形成圆柱形扩大头；然后抽出内管，灌注桩身混凝土，再插入内管并多次重锤低击，同时不断上拔外管，产生二次挤土效应，最终形成桩身直径比外管管径稍大且混凝土密实的桩。

但是同时也存在一些问题，施工成孔完全是在地下隐蔽完成，在挤土过程中，难免会有泥浆水或者细泥砂进入混凝土中，使混凝土中含有杂质泥土或砂，降低水泥浆对粗骨料的握裹力，从而降低混凝土强度等级，含泥量过大会导致水泥与碎石间内摩擦力减小，内应力增加，产生滑动最终开裂，降低强度，另外泥量过大还可能对钢筋产生腐蚀作用，降低钢筋强度。从而影响桩的使用年限。

特别是在第二个扩大头处难以保证在规定的标高扩头，可能在对第二个扩头进行夯打时，容易把两扩头之间的混凝土进行挤压成椭圆形，就不能达到设计要求中的全夯式多头扩底灌注桩标高处扩头。两扩大头及中间部份桩身就变成不规则的玉米棒状。

同时在拔外管时，若拔外管高度超过管内混凝土高度时，容易产生泥浆涌入，再次灌注混凝土时，使混凝土桩身中含有泥浆、细砂等。

二、从力学角度分析

全夯式多头扩底灌注桩桩身中是采用后插式钢筋笼技术，扩头部分完全是混凝土，没有钢筋的。从力学角度，扩头部分与桩身处是剪力最大，最容易产生开裂，同时此处也是负弯矩最大，也是最容易断裂处，混凝土的抗压强度是大于抗拉强度很多倍，此处混凝土抗拉力也是很小的。一般设计考虑的是，当混凝土受剪力较大处，要想不开裂就必须加设箍筋或弯起钢筋来增强抗剪，当混凝土受负弯矩较大处，要想不断裂就必须加设负筋，当混凝土受拉力较大处，要想增强混凝土抗拉力就必须加设钢筋。扩大头处既没有箍筋也没有弯起筋及钢筋，完全是靠土的摩阻力及端阻力来支撑承房屋上部传递来的荷载，若土的摩阻力小，整个桩承受的荷载较大时，整根桩均匀沉降，若土的摩阻力较大时，荷载较大时，就形成桩身要往下下沉，扩头部分要向上起反作用力，形成剪切和负弯矩及拉裂，导致此处开裂或断开，扩头部分形同虚设，起不到加强承载力的作用。

三、从材料角度分析

全夯式多头扩底灌注桩桩身浇筑混凝土时，采用的是商品混凝土，是按照设计强度由商品混凝土进行配合比设计生产出的混凝土，而现场扩头部分是采用干粗骨料和水泥投入管中，材料的强度很难达到一致，可能水泥都难以跟商品混凝土泵站用的是同一品牌、标号的水泥，水泥不同、混凝土强度不同处是最容易产生开裂的部位。

四、从安全性角度分析

全夯式多头扩底灌注桩在浇筑混凝土时，运送混凝土吊篮下面有二名工人拉绳子，一名工人用绳子控制桩基设备开关，在吊篮下工作工人的安全性是值得注意的；同时每次灌入混凝土料进入管中时需要有一名工人爬上设备进行高空作业，桩打的越深，工人爬的越高，是非常不安全的。

五、从地质条件角度分析

全夯式多头扩底灌注桩属于端承桩范畴，主要是以贯入度控制为主，标高控制为辅。如按端承桩的控制，可能打到粉质粘土或细砂层贯入度就达到要求，无人敢以此持力层做为小高层的持力层，因此设计时既要控制贯入度又要控制持力层，就形成端承桩与摩擦桩的并集，而不是交集的组合。所以在全夯扩底桩施工技术中增加了引孔设备，先进行引孔达到需要的持力层附近再进行夯扩成孔。引孔技术未必是坏事，当引孔机拔钻时，会有部分塌孔，塌孔部分需要混凝土来弥补，增强了桩的摩阻力，不过可能会增大混凝土的充盈系数。

结语：

全夯式多头扩底灌注桩是一种新型桩基，还是有待改进的地方，如外管增加刻度标尺，拔管高度一目了然，就可以控制拔管高度能满足管内混凝土高度要求，避免拔管过多，导致泥浆水或泥砂进入混凝土中；全夯式多头扩底灌注桩身及扩头部分能否加筋技术；材料方面要加强统一控制；人员安全方面要从桩基设备上改进，设置爬梯、人员作业必须佩戴安全带，加长吊篮下工作人员的绳长。此工艺是一种新工艺，需在实践中不断完善，完善后还是非常值得推广的一种桩型，因为确实减少了混凝土使用量，降低了成本，若上述一些技术和问题得到改进与克服，此桩型改进了扩桩设备和成桩工艺、有效保证了桩身混凝土质量、产生二次挤土效应、提高了单桩承载力，是一种技术先进、经理合理的新型桩基设备，值得推广。

［1］《全夯式扩底灌注桩技术规程》江西省土木建筑协会编.

第二作者简介：

宋华梅（1984—），女，汉族，本科学历，助理工程师，一级建造师、毕业于江西科技学院工程管理专业，研究方向建筑施工新技术应用及施工现场管理等工作。

聂凤志（1981—），男，汉族，江西九江人，本科学历，注册建造师、工程师职称，毕业于南昌大学土木工程专业，研究方向为建筑工程施工技术应用、新型桩基施工、建筑工程成本控制、施工管理及招投标工作。