樁(zhuang)(zhuang)基(ji)(ji)是(shi)一種(zhong)古老的基(ji)(ji)礎形(xing)式。早在7000-8000年前(qian)的新石器時代(dai)，人們曾在湖泊和(he)沼澤地里栽(zai)木樁(zhuang)(zhuang)筑平臺(tai)來(lai)(lai)(lai)修(xiu)建居住點(dian)。那么，未來(lai)(lai)(lai)樁(zhuang)(zhuang)基(ji)(ji)會(hui)向(xiang)哪些方向(xiang)發展呢?本文將介紹未來(lai)(lai)(lai)樁(zhuang)(zhuang)基(ji)(ji)礎的10大(da)發展方向(xiang)。
一、樁的尺寸向長、大方(fang)向發展
基于高(gao)層(ceng)、超高(gao)層(ceng)建筑物(wu)及大(da)型橋主塔樁(zhuang)基礎等承載的(de)需(xu)要(yao)，樁(zhuang)徑越來越大(da)，樁(zhuang)長(chang)越來越長(chang)。歐美及日本的(de)鋼管樁(zhuang)長(chang)度已達100m以(yi)上(shang)，樁(zhuang)徑超過2500mm;上(shang)海金茂(mao)大(da)廈鋼管樁(zhuang)樁(zhuang)端進入地面(mian)下80m的(de)砂層(ceng)，樁(zhuang)徑為914.4mm;溫州地區靜壓式鋼筋混凝土預制樁(zhuang)長(chang)度已達70m以(yi)上(shang)，樁(zhuang)斷面(mian)600mmX600mm。
我國在(zai)大(da)江、大(da)河及海(hai)上修建的大(da)跨徑(jing)(jing)橋(qiao)(qiao)梁基本上均(jun)采用(yong)(yong)鉆(zhan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)灌注(zhu)樁(zhuang)(zhuang)，而且樁(zhuang)(zhuang)徑(jing)(jing)和樁(zhuang)(zhuang)長(chang)(chang)均(jun)在(zai)不斷加(jia)大(da)。長(chang)(chang)度超(chao)過(guo)50m，直(zhi)徑(jing)(jing)大(da)于(yu)2m的超(chao)長(chang)(chang)大(da)直(zhi)徑(jing)(jing)鉆(zhan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)灌注(zhu)樁(zhuang)(zhuang)已十分普遍。蘇通大(da)橋(qiao)(qiao)采用(yong)(yong)反(fan)(fan)循環(huan)鉆(zhan)成(cheng)孔(kong)(kong)(kong)(kong)樁(zhuang)(zhuang)壓力(li)注(zhu)漿(jiang)樁(zhuang)(zhuang)，用(yong)(yong)131根，直(zhi)徑(jing)(jing)2.50~2.85m，樁(zhuang)(zhuang)長(chang)(chang)117m(2005年)。南(nan)京長(chang)(chang)江二橋(qiao)(qiao)采用(yong)(yong)反(fan)(fan)循環(huan)鉆(zhan)成(cheng)孔(kong)(kong)(kong)(kong)灌注(zhu)樁(zhuang)(zhuang)。共(gong)21根，直(zhi)徑(jing)(jing)3.0m，樁(zhuang)(zhuang)長(chang)(chang)83m(2001年)。上海(hai)長(chang)(chang)江隧橋(qiao)(qiao)B7標采用(yong)(yong)反(fan)(fan)循環(huan)鉆(zhan)成(cheng)孔(kong)(kong)(kong)(kong)灌注(zhu)樁(zhuang)(zhuang)，3.2~2.5m變(bian)徑(jing)(jing)樁(zhuang)(zhuang)，樁(zhuang)(zhuang)長(chang)(chang)115m(2006年)。鄭州黃河大(da)橋(qiao)(qiao)采用(yong)(yong)旋挖鉆(zhan)斗鉆(zhan)成(cheng)孔(kong)(kong)(kong)(kong)灌注(zhu)樁(zhuang)(zhuang)，直(zhi)徑(jing)(jing)2.0m,樁(zhuang)(zhuang)長(chang)(chang)108m(2009年)。
二、樁的尺寸(cun)向短(duan)、小(xiao)方向發展
基(ji)于老城(cheng)區(qu)改造、老基(ji)礎托換加(jia)固、建(jian)(jian)筑糾偏加(jia)固、建(jian)(jian)筑物增(zeng)層以及補樁等需(xu)要，小樁及錨桿(gan)靜壓樁技術日(ri)趨成(cheng)熟，應用廣泛。
小樁
小(xiao)樁(zhuang)又稱微型樁(zhuang)或IM樁(zhuang)或樹根樁(zhuang)，是法國(guo)索勒唐舍(SOLETANCHE)公(gong)司(si)開發(fa)的一種灌注(zhu)(zhu)樁(zhuang)技術。小(xiao)樁(zhuang)實(shi)質上(shang)是小(xiao)直徑壓力注(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)樁(zhuang);樁(zhuang)徑為(wei)70~250mm(國(guo)內(nei)多(duo)用(yong)250mm)，長(chang)(chang)徑大(da)于30(國(guo)內(nei)樁(zhuang)長(chang)(chang)多(duo)用(yong)8~12m，長(chang)(chang)徑比通常(chang)為(wei)50左(zuo)右)，采用(yong)鉆孔(國(guo)內(nei)多(duo)用(yong)螺旋(xuan)鉆成孔)、強配筋(jin)(配筋(jin)率大(da)于1%)和壓力注(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)(注(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)壓力為(wei)1~2.5MPa)工藝(yi)施工。小(xiao)樁(zhuang)主要用(yong)于舊房改造、房屋增層、古建(jian)(jian)筑(zhu)加(jia)固(gu)糾偏、防洪堤加(jia)固(gu)、建(jian)(jian)(構)筑(zhu)物抗震加(jia)固(gu)、基坑開挖的護(hu)坡(po)樁(zhuang)及水池(chi)底(di)板抗浮等基礎工程。
錨(mao)桿(錨(mao)固筋)靜壓樁
我國自(zi)行(xing)研制開(kai)發的錨(mao)桿(gan)靜(jing)壓(ya)(ya)(ya)樁是(shi)錨(mao)桿(gan)和靜(jing)力(li)壓(ya)(ya)(ya)樁2項技術巧妙結合而(er)形成的一(yi)種樁基(ji)施(shi)工(gong)新工(gong)藝，是(shi)一(yi)項地(di)基(ji)加固處理新技術。加固機理類同(tong)(tong)(tong)于打入(ru)樁及大型(xing)靜(jing)力(li)壓(ya)(ya)(ya)樁，受力(li)直(zhi)接(jie)、清晰，但施(shi)工(gong)工(gong)藝既不同(tong)(tong)(tong)于打入(ru)樁，也不同(tong)(tong)(tong)于大型(xing)靜(jing)力(li)壓(ya)(ya)(ya)樁。錨(mao)桿(gan)靜(jing)壓(ya)(ya)(ya)樁的施(shi)工(gong)工(gong)藝是(shi)先(xian)在新建的建(構)筑物基(ji)礎上預留壓(ya)(ya)(ya)樁的樁位孔，并(bing)(bing)預埋(mai)(mai)好(hao)錨(mao)桿(gan)或在已建的建(構)筑物基(ji)礎上開(kai)鑿(zao)壓(ya)(ya)(ya)樁孔和錨(mao)桿(gan)孔用(yong)粘結劑埋(mai)(mai)好(hao)錨(mao)桿(gan)，然后(hou)安裝壓(ya)(ya)(ya)樁架(jia)，用(yong)錨(mao)桿(gan)做媒介，把壓(ya)(ya)(ya)樁架(jia)與(yu)建(構)筑物基(ji)礎連為一(yi)體，并(bing)(bing)利用(yong)建(構)筑物自(zi)重(zhong)做反力(li)(必要時可加配(pei)重(zhong))，用(yong)千斤頂將(jiang)預制樁段(duan)逐段(duan)壓(ya)(ya)(ya)入(ru)土(tu)中，當壓(ya)(ya)(ya)樁力(li)及壓(ya)(ya)(ya)入(ru)深度達到設(she)計要求后(hou)，將(jiang)樁與(yu)基(ji)礎澆筑在一(yi)起，樁即可受力(li)，從到達到提高地(di)基(ji)承載力(li)和控(kong)制沉(chen)降的目的。
業內人士均稱其為(wei)(wei)錨(mao)桿(gan)靜壓(ya)(ya)樁(zhuang)(zhuang)，筆者認為(wei)(wei)稱錨(mao)固筋(jin)靜壓(ya)(ya)樁(zhuang)(zhuang)為(wei)(wei)妥，因為(wei)(wei)從上(shang)述施工(gong)工(gong)藝(yi)看，連接件不是深基坑支護工(gong)程中所指的錨(mao)桿(gan)，僅僅是錨(mao)固筋(jin)。
錨(mao)桿靜壓樁(zhuang)的斷面(mian)尺寸為(200mmx200mm)~(300mmx300mm);樁(zhuang)段長度取決于施工凈空高度和機具情況，為1~3m，樁(zhuang)入土深度為3~30m。
錨(mao)桿(gan)靜壓(ya)樁(zhuang)適用于(yu)老(lao)城區(qu)改(gai)造，舊基(ji)礎托換加固，狹小空間場(chang)地(di)施工，對新(xin)建(jian)工程(cheng)可采用逆作法施工。
微型樁(zhuang)(zhuang)(迷你(ni)樁(zhuang)(zhuang))
微(wei)型樁(zhuang)(迷你(ni)樁(zhuang))是由(you)一(yi)個內徑(jing)不超過300mm的(de)(de)永久性的(de)(de)鋼(gang)套管(guan)(guan)，一(yi)個或一(yi)組(zu)位于樁(zhuang)孔中心(xin)的(de)(de)起承重(zhong)作(zuo)用的(de)(de)鋼(gang)筋及填充其間孔隙的(de)(de)水泥漿(jiang)組(zu)成。樁(zhuang)體應(ying)以稍微(wei)小(xiao)于套管(guan)(guan)的(de)(de)直(zhi)徑(jing)嵌(qian)入(ru)基巖(yan)。香港地區廣泛(fan)應(ying)用的(de)(de)迷你(ni)樁(zhuang)多數為219mm直(zhi)徑(jing)的(de)(de)套管(guan)(guan)及190mm直(zhi)徑(jing)的(de)(de)嵌(qian)入(ru)體或273mm直(zhi)徑(jing)的(de)(de)套管(guan)(guan)及235mm直(zhi)徑(jing)的(de)(de)嵌(qian)入(ru)體組(zu)成。
迷你(ni)樁(zhuang)因其對成樁(zhuang)設備及施工場(chang)地(di)的要求低，而承(cheng)載力較高，安全可靠，所以(yi)在(zai)香港得到了廣泛的應用。其主要應用于隔音屏、行人天橋(qiao)、運(yun)輸帶、小型別墅、小型商場(chang)等基礎(chu)工程中，也(ye)可以(yi)當支(zhi)護樁(zhuang)使用。
迷(mi)你(ni)樁(zhuang)可在(zai)陡峭的(de)山坡、狹窄的(de)樓群(qun)之間、行(xing)人路(lu)、高速公路(lu)、鬧市區、火車站(zhan)臺甚至建筑物內(nei)進行(xing)施工(gong)。小(xiao)型的(de)施工(gong)設備只(zhi)需要2mX5m的(de)地方已經足夠。
三、向(xiang)攻克樁成(cheng)孔難點方向(xiang)發展
隨著高(gao)(gao)層建筑、大跨(kua)度(du)橋梁的(de)發展，嵌(qian)(qian)巖(yan)(yan)樁(zhuang)，特別是大直徑嵌(qian)(qian)巖(yan)(yan)樁(zhuang)作為(wei)(wei)一(yi)種比較(jiao)特殊的(de)樁(zhuang)基類型，20世(shi)紀90年代在我(wo)國得到了廣泛的(de)應用。嵌(qian)(qian)巖(yan)(yan)樁(zhuang)具有承(cheng)載力高(gao)(gao)、變形小(xiao)、整(zheng)體剛度(du)大的(de)特點，其沉(chen)降穩定時間短、沉(chen)降量小(xiao)，抗震性能好，因此越(yue)來越(yue)受到工程(cheng)界的(de)重視。如(ru)何優質、高(gao)(gao)效(xiao)、經(jing)濟地施(shi)工這類樁(zhuang)孔(kong)則成為(wei)(wei)巖(yan)(yan)土鉆掘工程(cheng)界面臨的(de)首要技術難(nan)題。鉆孔(kong)直徑大，巖(yan)(yan)石強度(du)高(gao)(gao)是其基本特征(zheng)，由此帶來以下技術困難(nan)：
①單位體(ti)積巖(yan)石的(de)破(po)碎功隨巖(yan)石強度的(de)增(zeng)加而增(zeng)大，單次破(po)碎巖(yan)石所需要(yao)的(de)臨界破(po)碎力亦增(zeng)大。
②碎(sui)(sui)巖斷面和碎(sui)(sui)巖量隨樁孔直(zhi)徑增大(da)而急劇(ju)增加。
③樁(zhuang)孔排渣性(xing)(xing)能(neng)的(de)優(you)劣(lie)直接影響(xiang)各種嵌(qian)巖鉆(zhan)進方法碎巖的(de)有(you)效性(xing)(xing)。
我國大直徑嵌巖鉆進工法主要(yao)有：
①回轉式工法(fa)(fa)：牙輪/滾刀(dao)鉆進法(fa)(fa);鋼粒環狀鉆進法(fa)(fa);鑲(xiang)焊釬頭的刮刀(dao)鉆進法(fa)(fa)。
②沖(chong)擊(ji)式工(gong)法：純沖(chong)擊(ji)無循環(huan)鉆進法：沖(chong)擊(ji)反循環(huan)鉆進法。
③沖擊回(hui)轉式工法：氣動/液(ye)動潛孔錘鉆(zhan)進法;可旋轉式鋼繩(sheng)沖擊鉆(zhan)頭鉆(zhan)進法。
除上述巖層鉆進(jin)成(cheng)孔法，國內(nei)不(bu)少(shao)單位研究開發出大(da)(da)三石(shi)層(大(da)(da)卵(luan)礫石(shi)層、大(da)(da)拋石(shi)層和大(da)(da)孤石(shi)層)鉆進(jin)成(cheng)孔法。
在日本(ben)成(cheng)(cheng)立了由64家基(ji)礎(chu)公司組成(cheng)(cheng)的巖(yan)層削(xue)孔(kong)(kong)(kong)技術協會，研究開發出20余種(zhong)大(da)直徑巖(yan)層削(xue)孔(kong)(kong)(kong)工法(fa)(fa)(fa)(fa)，其(qi)中長(chang)螺旋鉆進(jin)成(cheng)(cheng)孔(kong)(kong)(kong)法(fa)(fa)(fa)(fa)3種(zhong)，回(hui)轉(zhuan)鉆進(jin)成(cheng)(cheng)孔(kong)(kong)(kong)法(fa)(fa)(fa)(fa)5種(zhong)，沖擊(ji)鉆進(jin)成(cheng)(cheng)孔(kong)(kong)(kong)法(fa)(fa)(fa)(fa)7種(zhong)以(yi)及全套管回(hui)轉(zhuan)掘(jue)削(xue)孔(kong)(kong)(kong)法(fa)(fa)(fa)(fa)9種(zhong)。
四(si)、向低公害工法樁方向發(fa)展
筒式柴油(you)錘打入式樁3大公害
筒式(shi)(shi)柴油錘沖擊式(shi)(shi)鋼(gang)筋(jin)混(hun)凝土預(yu)制(zhi)(zhi)樁雖然(ran)具有(you)樁身質(zhi)量較(jiao)可(ke)靠、施工速度快及(ji)承載力(li)高等優(you)點(dian)，但由于其施工時噪聲高、振(zhen)動(dong)大和(he)油污飛濺(三者統(tong)稱為一次公害)等缺點(dian)，在城區(qu)的(de)住宅群(qun)及(ji)公共建筑群(qun)等場地施工中受到很(hen)大限制(zhi)(zhi)，為此(ci)靜壓式(shi)(shi)和(he)變(bian)頻變(bian)矩振(zhen)動(dong)錘振(zhen)入式(shi)(shi)鋼(gang)筋(jin)混(hun)凝土預(yu)制(zhi)(zhi)樁施工技術(shu)在國內得到業主(zhu)的(de)青睞。
靜壓樁
最(zui)近二十多(duo)年來，靜(jing)壓樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)在我國(guo)(guo)軟土地(di)(di)區(溫(wen)州(zhou)、武漢及珠江(jiang)三角洲(zhou)等(deng)地(di)(di)區)得到廣泛應用，靜(jing)壓樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)基礎(chu)不僅適用于多(duo)層和(he)小高(gao)層建(jian)筑(zhu)，還可用于20~35層高(gao)層建(jian)筑(zhu)，壓樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)機(ji)的(de)生(sheng)產和(he)使用跨進了一(yi)個新時代(dai)。我國(guo)(guo)研制開發(fa)的(de)系(xi)列靜(jing)力(li)(li)壓樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)機(ji)是新型的(de)環保型建(jian)筑(zhu)基礎(chu)施工(gong)設備，具有(you)(you)無(wu)(wu)污染、無(wu)(wu)噪聲、無(wu)(wu)振(zhen)動、壓樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)速度快、成樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)質量高(gao)等(deng)顯著特(te)點，技術水平(ping)國(guo)(guo)際領(ling)先。靜(jing)壓法(fa)有(you)(you)抱壓式和(he)頂(ding)壓式2種形式，壓樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)力(li)(li)為800~12000kN。采用靜(jing)壓法(fa)施工(gong)的(de)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)長已達70m以上。實踐表明，用步履式全液壓靜(jing)力(li)(li)壓樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)機(ji)施工(gong)開口預應力(li)(li)管(guan)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(PC樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang))和(he)預應力(li)(li)高(gao)強度管(guan)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(PHC樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang))是樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)機(ji)和(he)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)型的(de)優化組合，也是具有(you)(you)中國(guo)(guo)特(te)色的(de)施工(gong)工(gong)法(fa)。
旋挖(wa)鉆斗鉆成孔(kong)灌注樁(zhuang)
泥漿護壁法鉆(zhan)、沖孔(kong)灌(guan)注樁(zhuang)(zhuang)在(zai)地(di)下水位高的(de)軟土地(di)區雖然被較(jiao)廣(guang)泛(fan)地(di)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)，但由于泥漿的(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)造成(cheng)施工(gong)(gong)(gong)現場(chang)不文明及泥漿排除(稱為(wei)二次公害)的(de)困難，成(cheng)為(wei)施工(gong)(gong)(gong)者(zhe)頭痛之事。因(yin)此，旋挖(wa)(wa)鉆(zhan)斗鉆(zhan)成(cheng)孔(kong)灌(guan)注樁(zhuang)(zhuang)(即(ji)用(yong)(yong)(yong)(yong)旋挖(wa)(wa)鉆(zhan)機的(de)鉆(zhan)斗鉆(zhan)頭成(cheng)孔(kong)而成(cheng)的(de)灌(guan)注樁(zhuang)(zhuang))，因(yin)其干取(qu)土作業加(jia)之所使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)穩定液(ye)可由專用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)倉(cang)罐儲存(cun)，現場(chang)較(jiao)為(wei)文明，在(zai)日本建筑業界(jie)此類樁(zhuang)(zhuang)型的(de)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)亦日趨增多。1998年8-12月(yue)，在(zai)北京某工(gong)(gong)(gong)地(di)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)此樁(zhuang)(zhuang)型約(yue)為(wei)18000根，樁(zhuang)(zhuang)徑有(you)0.8m、1.0m和1.2m,孔(kong)深12~15m，樁(zhuang)(zhuang)端(duan)進入砂礫石(shi)層0.5m。近10年來，青藏鐵路、北京鳥巢工(gong)(gong)(gong)程(cheng)及首都機場(chang)3號航站樓等均大量采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)旋挖(wa)(wa)鉆(zhan)斗鉆(zhan)成(cheng)孔(kong)灌(guan)注樁(zhuang)(zhuang)。
全套管鉆(zhan)孔灌注樁
貝諾特(te)(Benoto)灌注樁(zhuang)(zhuang)施工法為全(quan)套(tao)(tao)管(guan)施工法。該法利(li)用搖(yao)動裝置的搖(yao)動(或回(hui)轉裝置的回(hui)轉)使鋼(gang)套(tao)(tao)管(guan)與土層間(jian)的摩(mo)擦阻(zu)力大(da)(da)大(da)(da)減少，邊搖(yao)動(或邊回(hui)轉)邊壓入(ru)(ru)，同時(shi)利(li)用沖抓(zhua)(zhua)斗挖(wa)掘(jue)取土，直至將(jiang)套(tao)(tao)管(guan)下到樁(zhuang)(zhuang)端(duan)持力層為止。挖(wa)掘(jue)完畢(bi)后立(li)即進(jin)行挖(wa)掘(jue)深度的測定(ding)，并確認(ren)樁(zhuang)(zhuang)端(duan)持力層，然后清除虛土。成孔后將(jiang)鋼(gang)筋籠放入(ru)(ru)，接著將(jiang)導管(guan)豎立(li)在鉆(zhan)孔中心，最(zui)后灌注混凝土成樁(zhuang)(zhuang)。貝諾特(te)法實質上(shang)是沖抓(zhua)(zhua)斗跟管(guan)鉆(zhan)進(jin)法。
貝諾(nuo)特(te)灌注樁由(you)于環保效果好(噪聲低(di)、振動小、無泥(ni)漿污染與(yu)排放)、施(shi)(shi)工(gong)現場文明，在(zai)海(hai)內外廣泛采用(yong)。我(wo)國(guo)香港(gang)地區此(ci)類(lei)樁型的市場份額(e)約占(zhan)45%，昆明、溫(wen)州及(ji)(ji)北(bei)京地區10余個(ge)工(gong)地已成(cheng)功采用(yong)此(ci)類(lei)樁型。1999年上半年，北(bei)京某工(gong)地因雜填土層(ceng)(含舊磚(zhuan)窯場地、塊石及(ji)(ji)混(hun)凝土塊等(deng))過厚，深(shen)度8~23m，其(qi)他樁型無法施(shi)(shi)工(gong)，結果采用(yong)國(guo)產捷程牌搖動式全套(tao)管(guan)鉆機施(shi)(shi)工(gong)，歷時4個(ge)月，順利(li)地完(wan)成(cheng)976根樁，樁徑(jing)分別為0.8、1.0和(he)1.2m，樁長為20~24m，穿越雜填土進入老土一定深(shen)度。從2001年起(qi)，在(zai)深(shen)圳、南(nan)京、杭州及(ji)(ji)天津等(deng)地近40個(ge)地鐵車站中(zhong)采用(yong)捷程牌全套(tao)管(guan)鉆機施(shi)(shi)工(gong)咬合樁成(cheng)功地取代地下連續(xu)墻，為業主節(jie)省(sheng)大量造價。
長螺(luo)旋鉆孔壓灌樁
CFA工(gong)法(fa)樁(zhuang)可譯為(wei)(wei)長螺旋(xuan)鉆(zhan)孔(kong)壓灌樁(zhuang)，在法(fa)、英(ying)、意(yi)、德(de)、美(mei)等(deng)國比較(jiao)流行。該鉆(zhan)機均由液壓馬(ma)達(da)驅動(dong)，扭(niu)矩較(jiao)大(da)，采用(yong)混(hun)凝(ning)土泵(beng)車(che)通過鉆(zhan)桿內腔直接(jie)灌注混(hun)凝(ning)土，在合適的地層和深度，施工(gong)效率一般為(wei)(wei)150-200m/d,目(mu)前最大(da)的鉆(zhan)孔(kong)直徑達(da)1200mm，最大(da)深度為(wei)(wei)30m左右。
近二十年來北京、東北以及(ji)華(hua)北等地區(qu)都大力(li)推廣應用此(ci)工(gong)法(fa)，并有所創造和發(fa)展，形(xing)成(cheng)4項發(fa)明和實用新型專(zhuan)利。
五、向(xiang)擴(kuo)孔樁方向(xiang)發展
擴(kuo)(kuo)孔成型工藝有(you)鉆擴(kuo)(kuo)、爆擴(kuo)(kuo)、夯(hang)擴(kuo)(kuo)、振擴(kuo)(kuo)、錘擴(kuo)(kuo)、壓(ya)擴(kuo)(kuo)、沖擴(kuo)(kuo)、注擴(kuo)(kuo)、擠擴(kuo)(kuo)和(he)挖(wa)擴(kuo)(kuo)等十大(da)類型。
鉆(zhan)孔擴(kuo)底(di)樁
北京地區普通直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)鉆(zhan)(zhan)孔擴底(di)灌注樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)身(shen)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)0.3~0.4m，擴底(di)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)0.8~1.2m)的(de)靜載(zai)(zai)試驗結果(guo)表(biao)明，與相(xiang)同樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)身(shen)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)的(de)直(zhi)(zhi)(zhi)孔樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)相(xiang)比，前(qian)者極(ji)限荷載(zai)(zai)為后者的(de)1.7~7.0倍(bei)，前(qian)者的(de)單位樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)體積的(de)極(ji)限荷載(zai)(zai)為后者的(de)1.4~3.0倍(bei)。大(da)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)鉆(zhan)(zhan)(挖)孔擴底(di)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)具有承(cheng)載(zai)(zai)力高、成孔后出土量(liang)少、承(cheng)臺面積小(xiao)等顯著優點，在國內(nei)外得到廣泛(fan)運用。我國的(de)鉆(zhan)(zhan)孔擴底(di)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)種(zhong)類(lei)有20種(zhong)以(yi)上(shang)，日本(ben)的(de)大(da)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)鉆(zhan)(zhan)擴樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)工法有將近40種(zhong)。
20世紀七八十年代日本大直徑鉆擴樁的特(te)點：
①樁身直(zhi)徑(jing)和擴底直(zhi)徑(jing)大(da)(最大(da)直(zhi)徑(jing)為4200m)，樁長度大(da)，單樁承載能(neng)力大(da)，能(neng)適應高層建(jian)筑一柱一樁的(de)要求(qiu)。
②擴(kuo)底(di)部(bu)置于細(xi)砂(sha)、中(zhong)砂(sha)和砂(sha)礫層中(zhong)，承載能(neng)力大(da)(da)(da)，但擴(kuo)底(di)直徑不能(neng)過大(da)(da)(da)，擴(kuo)底(di)率較小，最大(da)(da)(da)值為3.2。
③大(da)部(bu)分(fen)采用旋挖鉆(zhan)機和反循環(huan)方式擴孔鉆(zhan)進。
④液壓(ya)擴(kuo)翼機構占大(da)多數(shu)。
⑤施工管理制度嚴密(mi)，管理系(xi)統先進(jin)。
⑥工法和機種呈多樣(yang)性。
進入21世(shi)紀，上述前(qian)3個特點有所發展(zhan)變(bian)化：
①擴底最大(da)直徑為4700mm(Eagle工(gong)法)。
②最大擴底率為(wei)4.94(Eagle工法)。
③日本(ben)建筑中心在2007-2009年評定的(de)13項(xiang)擴底樁工法均采用旋(xuan)挖(wa)鉆(zhan)擴孔鉆(zhan)進。
樁(zhuang)端(duan)壓力注(zhu)漿樁(zhuang)
樁(zhuang)(zhuang)端(duan)壓力(li)(li)注(zhu)(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)樁(zhuang)(zhuang)是指(zhi)鉆孔、沖(chong)孔或挖孔灌注(zhu)(zhu)(zhu)樁(zhuang)(zhuang)在成樁(zhuang)(zhuang)后，通常通過預(yu)埋(mai)在樁(zhuang)(zhuang)身的注(zhu)(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)管利用壓力(li)(li)作用，將能固(gu)化的漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液(諸如(ru)純水(shui)泥漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)、水(shui)泥砂漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)、加外加劑及摻合料的水(shui)泥漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)、超細水(shui)泥漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)、化學漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)液等(deng))經樁(zhuang)(zhuang)端(duan)的預(yu)留(liu)壓力(li)(li)注(zhu)(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)裝置(諸如(ru)預(yu)留(liu)壓力(li)(li)注(zhu)(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)室(shi)、預(yu)留(liu)承壓包、預(yu)留(liu)注(zhu)(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)空腔(qiang)、預(yu)留(liu)注(zhu)(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)通道(dao)、預(yu)留(liu)的特殊注(zhu)(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)裝置等(deng))均勻地(di)注(zhu)(zhu)(zhu)入(ru)樁(zhuang)(zhuang)端(duan)地(di)層。
視漿(jiang)液性狀、土層(ceng)特性和注漿(jiang)參數等不同條(tiao)件(jian)，壓力漿(jiang)液對樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)端土層(ceng)、中(zhong)風化與強風化基(ji)巖(yan)、樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)端虛土及樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)端附(fu)近的(de)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)周(zhou)土層(ceng)起到滲透、填充、置換、劈裂、壓密及固結(jie)或多種(zhong)形(xing)式(shi)的(de)組合等不同作用，改(gai)變其物理(li)力學性能及樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)與巖(yan)、土之(zhi)間的(de)邊(bian)界條(tiao)件(jian)，清除(chu)虛土隱患(huan)，從而(er)提(ti)高樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)承(cheng)載力以及減少樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)基(ji)的(de)沉(chen)降量。
樁(zhuang)端壓力注漿樁(zhuang)的優(you)點：
①保留各種灌注(zhu)樁的優點(dian)。
②大幅度提高(gao)樁(zhuang)的承載力，技術經濟效益顯著。
③采用樁端(duan)壓力注漿工藝，可改變樁端(duan)虛(xu)土(tu)的(de)組成結構，形成水(shui)泥(ni)土(tu)擴大頭(tou)，可解決普通灌(guan)注樁端(duan)虛(xu)土(tu)這(zhe)一技術難題，對(dui)確保(bao)樁基工程質(zhi)量具有重要意義。
④適(shi)用范(fan)圍廣。
⑤施(shi)工方法靈活(huo)，注漿設備簡單，便于普及(ji)。
大量實測資料表明，與(yu)不注漿(jiang)樁(zhuang)相比，樁(zhuang)端(duan)(duan)土(tu)(tu)層對后(hou)(hou)注漿(jiang)樁(zhuang)承(cheng)載力的(de)提高值有(you)著很大影(ying)響。樁(zhuang)端(duan)(duan)土(tu)(tu)層為粗粒土(tu)(tu)時(shi)極限承(cheng)載力增(zeng)幅(fu)在50%~260%之(zhi)間，樁(zhuang)端(duan)(duan)土(tu)(tu)層為細(xi)粒土(tu)(tu)時(shi)極限承(cheng)載力增(zeng)幅(fu)在14%~138%之(zhi)間。進(jin)入20世紀90年(nian)代后(hou)(hou)，樁(zhuang)的(de)后(hou)(hou)注漿(jiang)技(ji)(ji)術(shu)尤其是樁(zhuang)端(duan)(duan)壓力注漿(jiang)技(ji)(ji)術(shu)子啊國(guo)內土(tu)(tu)木、建(jian)筑(zhu)工程中得到(dao)蓬(peng)勃(bo)發展。
載體樁
載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)是(shi)指由(you)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)和混凝(ning)土(tu)(tu)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)身構成的(de)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)。它采用柱(zhu)錘夯擊成孔(kong)、反壓護筒(tong)(tong)跟進成孔(kong)的(de)方法，達到(dao)(dao)設計標高(gao)后(hou)(hou)，分批向護筒(tong)(tong)內投(tou)入(ru)碎石和混凝(ning)土(tu)(tu)等填充料(liao)，用柱(zhu)錘反復夯實(shi)、擠密。當(dang)滿(man)足設計要(yao)求的(de)三(san)擊貫入(ru)度后(hou)(hou)，再向護筒(tong)(tong)填入(ru)干硬性混凝(ning)土(tu)(tu)，用柱(zhu)錘夯實(shi)，在樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)端形成復合載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)。然后(hou)(hou)放置鋼筋籠、灌注混凝(ning)土(tu)(tu)或直接(jie)放置預應(ying)力(li)(li)管節而成。當(dang)上部(bu)荷(he)(he)載(zai)(zai)傳遞(di)(di)到(dao)(dao)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)頂時(shi)，荷(he)(he)載(zai)(zai)通(tong)過樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)身傳遞(di)(di)到(dao)(dao)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)，而載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)由(you)混凝(ning)土(tu)(tu)、夯實(shi)填充料(liao)和擠密土(tu)(tu)體(ti)(ti)(ti)組成，從(cong)混凝(ning)土(tu)(tu)、夯實(shi)填充料(liao)到(dao)(dao)擠密土(tu)(tu)體(ti)(ti)(ti)材料(liao)壓縮(suo)模量逐(zhu)漸減少，下(xia)一層(ceng)對上一層(ceng)來說(shuo)是(shi)軟弱下(xia)臥層(ceng)，當(dang)荷(he)(he)載(zai)(zai)傳遞(di)(di)到(dao)(dao)下(xia)層(ceng)頂時(shi)，應(ying)力(li)(li)被擴(kuo)(kuo)散(san)，從(cong)混凝(ning)土(tu)(tu)、夯實(shi)填充料(liao)到(dao)(dao)擠密土(tu)(tu)體(ti)(ti)(ti)，壓力(li)(li)逐(zhu)漸被擴(kuo)(kuo)散(san)、降低，傳遞(di)(di)到(dao)(dao)持力(li)(li)土(tu)(tu)層(ceng)時(shi)，壓力(li)(li)小于地基土(tu)(tu)承載(zai)(zai)力(li)(li)，滿(man)足承載(zai)(zai)力(li)(li)要(yao)求。與同樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)長、樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)徑的(de)普通(tong)混凝(ning)土(tu)(tu)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)承載(zai)(zai)力(li)(li)相比，載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)承載(zai)(zai)力(li)(li)提高(gao)2倍以上。因此土(tu)(tu)體(ti)(ti)(ti)的(de)密實(shi)理(li)論是(shi)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)技術的(de)核(he)心，壓力(li)(li)擴(kuo)(kuo)散(san)理(li)論是(shi)載(zai)(zai)體(ti)(ti)(ti)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)技術的(de)受力(li)(li)原理(li)。
載體樁的優點：
①由于(yu)在樁(zhuang)端處形成復合(he)載(zai)體(ti)，樁(zhuang)的承(cheng)載(zai)性狀(zhuang)好，單樁(zhuang)承(cheng)載(zai)力較高。
②在同一場地(di)，在不改變樁(zhuang)(zhuang)長和樁(zhuang)(zhuang)徑的前(qian)提下，可(ke)根據不同設計要求(qiu)，通過調整施工控制參(can)數來調節單(dan)樁(zhuang)(zhuang)豎向(xiang)承(cheng)載力。
③夯(hang)擴體形狀可控(kong)且邊界較(jiao)清楚，施工質量易控(kong)制。
④填(tian)充料就地可(ke)取，能可(ke)觀地消納(na)建筑(zhu)垃圾和(he)工業廢(fei)料，環保性好。
⑤采用錘擊成孔(kong)跟沉護筒(tong)工藝，由于(yu)細長錘在護筒(tong)中(zhong)做(zuo)豎直向下沖(chong)擊時，護筒(tong)起隔聲罩作(zuo)用，可做(zuo)到錘擊時低噪聲。
⑥錘擊成孔跟沉護筒工藝簡單直觀。
⑦施工造價低。
⑧無泥漿排放。
⑨施工機(ji)械(xie)輕便(bian)，機(ji)動靈活(huo)。
該(gai)項專利(li)技(ji)術已(yi)在全國180個中(zhong)等城(cheng)市推(tui)(tui)行(xing)專利(li)代理制，在數千(qian)項工程中(zhong)推(tui)(tui)廣(guang)應用，年總產值已(yi)超過10億元。
六、向異型樁方向發展(zhan)
異型(xing)樁包括橫向截面異化(hua)樁和縱向截面異化(hua)樁。
橫向截(jie)面從圓(yuan)(yuan)截(jie)面和方(fang)形截(jie)面異(yi)(yi)化后的(de)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)型有三角形樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)、六角形樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)、八角形樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)、外(wai)(wai)方(fang)內(nei)圓(yuan)(yuan)空心樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)、外(wai)(wai)方(fang)內(nei)異(yi)(yi)空心樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)、十字形樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)、X形樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)、T形樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)及壁板樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)等。
縱(zong)向截面從棱柱(zhu)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)和圓柱(zhu)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)異化(hua)后的(de)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)型有楔(xie)形(xing)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(圓錐形(xing)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)和角錐形(xing)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang))、梯形(xing)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)、菱形(xing)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)、根形(xing)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)、擴底(di)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)、多節(jie)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(多節(jie)灌(guan)(guan)注(zhu)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)和多節(jie)預制(zhi)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang))、樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)身擴大樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)、波紋柱(zhu)形(xing)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)、波紋錐形(xing)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)、帶張(zhang)開葉片(pian)的(de)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)、螺(luo)旋預制(zhi)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)、螺(luo)紋灌(guan)(guan)注(zhu)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)、螺(luo)桿灌(guan)(guan)注(zhu)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)、從一面削尖的(de)成對(dui)預制(zhi)斜樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)及DX擠(ji)擴灌(guan)(guan)注(zhu)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)等。
三岔雙向擠擴灌(guan)注樁
三(san)岔(cha)(cha)雙(shuang)向擠(ji)(ji)擴(kuo)(kuo)灌注(zhu)樁又(you)稱多節(jie)三(san)岔(cha)(cha)擠(ji)(ji)擴(kuo)(kuo)灌注(zhu)樁，簡稱DX擠(ji)(ji)擴(kuo)(kuo)灌注(zhu)樁或DX樁。
DX擠(ji)(ji)擴(kuo)灌(guan)(guan)注(zhu)樁(zhuang)是在預鉆(沖)孔內(nei)，放入(ru)(ru)專用的三岔雙(shuang)缸雙(shuang)向(xiang)(xiang)液壓擠(ji)(ji)擴(kuo)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)，按承(cheng)載力(li)要求和(he)地層土質條件(jian)在樁(zhuang)身(shen)適當部位，通過擠(ji)(ji)擴(kuo)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)雙(shuang)向(xiang)(xiang)液壓缸的內(nei)外活塞桿作大(da)小相(xiang)等方向(xiang)(xiang)相(xiang)反的豎向(xiang)(xiang)位移(yi)以帶動3對(dui)等長擠(ji)(ji)擴(kuo)臂對(dui)土體進行水(shui)平向(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)壓，擠(ji)(ji)擴(kuo)出(chu)互(hu)成120°夾角(jiao)的3岔狀或3n(n為同(tong)(tong)一水(shui)平面上的轉(zhuan)位擠(ji)(ji)擴(kuo)次(ci)數)岔狀的上下對(dui)稱的擴(kuo)大(da)楔(xie)形(xing)腔(qiang)或經多次(ci)擠(ji)(ji)擴(kuo)形(xing)成近似雙(shuang)圓錐盤狀的上下對(dui)稱的擴(kuo)大(da)腔(qiang)，成腔(qiang)后提出(chu)三岔雙(shuang)缸雙(shuang)向(xiang)(xiang)擠(ji)(ji)擴(kuo)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)，放入(ru)(ru)鋼筋籠(long)，灌(guan)(guan)注(zhu)混凝(ning)土，制成由樁(zhuang)身(shen)、承(cheng)力(li)岔、承(cheng)力(li)盤和(he)樁(zhuang)根共同(tong)(tong)承(cheng)載的鋼筋混凝(ning)土灌(guan)(guan)注(zhu)樁(zhuang)。
DX擠(ji)擴灌注樁的優點：
①單樁承載力高(gao)，可(ke)充分利用樁身上下(xia)各(ge)部位(wei)的硬土層(ceng)。
②成(cheng)孔(kong)成(cheng)樁工藝(yi)適(shi)用(yong)范圍較廣，DX樁按不同成(cheng)孔(kong)工藝(yi)可結(jie)合采(cai)用(yong)潛水鉆(zhan)機(ji)(ji)、正循環鉆(zhan)機(ji)(ji)、反循環鉆(zhan)機(ji)(ji)、沖(chong)擊鉆(zhan)機(ji)(ji)、旋(xuan)挖鉆(zhan)機(ji)(ji)進行泥漿護壁(bi)法成(cheng)孔(kong)，也(ye)可結(jie)合采(cai)用(yong)長(chang)螺旋(xuan)鉆(zhan)機(ji)(ji)、旋(xuan)挖鉆(zhan)機(ji)(ji)進行干(gan)作業法成(cheng)孔(kong)，還(huan)可結(jie)合采(cai)用(yong)貝諾(nuo)特鉆(zhan)機(ji)(ji)進行全套管護壁(bi)法成(cheng)孔(kong)。
③低(di)噪聲、低(di)振(zhen)動，泥漿(jiang)排(pai)放量減少。
④節(jie)約成(cheng)本，縮短工(gong)期。
⑤擠擴后盤、岔腔成(cheng)形穩定而不坍塌。
⑥樁身穩定(ding)性(xing)好。
⑦抗(kang)拔力大。
⑧機腔(qiang)轉角，定位(wei)準確，成樁差異性小。
⑨可實(shi)施成孔(kong)與擠擴(kuo)裝置(zhi)的車載一體(ti)化(hua)，擠擴(kuo)效率(lv)高。
該專(zhuan)利技術已(yi)在全國百余項工程中(zhong)推廣應(ying)用，目前最(zui)大擠擴承力盤(pan)直徑為2550mm，樁長60m。
螺桿灌注樁
螺(luo)(luo)桿灌注(zhu)樁(zhuang)的(de)(de)全稱為半螺(luo)(luo)旋擠孔管(guan)內泵(beng)壓混凝土灌注(zhu)樁(zhuang)，也可(ke)簡(jian)稱螺(luo)(luo)桿樁(zhuang)，是(shi)(shi)一種由上(shang)部(bu)為圓柱形樁(zhuang)體(ti)，下部(bu)為螺(luo)(luo)紋(wen)型(xing)樁(zhuang)體(ti)組合(he)而(er)成的(de)(de)變截面異形灌注(zhu)樁(zhuang)，其上(shang)下兩樁(zhuang)段的(de)(de)長度是(shi)(shi)根據(ju)地(di)基(ji)土質情況(kuang)而(er)進行調節(jie)的(de)(de)，沒(mei)有一個固定的(de)(de)比例，下部(bu)螺(luo)(luo)紋(wen)樁(zhuang)體(ti)的(de)(de)外徑與上(shang)部(bu)圓柱樁(zhuang)體(ti)直(zhi)徑相同。
螺桿樁施工機械與設備主要由螺桿灌注(zhu)樁機、強制式混(hun)凝(ning)土攪拌機、混(hun)凝(ning)土高壓泵裝(zhuang)置(zhi)與管(guan)路系(xi)(xi)統(tong)、混(hun)凝(ning)土泵車及導(dao)管(guan)系(xi)(xi)統(tong)等組成。
螺桿樁優點：
①環保效果好，無噪聲，無振動，無泥(ni)漿污(wu)染與排放。
②與(yu)普通鉆孔灌注(zhu)樁(zhuang)相(xiang)比，不(bu)存在(zai)清(qing)底(di)、護壁、塌孔等(deng)問題，也不(bu)易產生斷(duan)樁(zhuang)和縮徑等(deng)問題，樁(zhuang)身質量可靠。
③樁身強度(du)高，承(cheng)載能力(li)高。
④施工程(cheng)序簡化(hua)，降低工程(cheng)造價，施工效率高，縮短工程(cheng)施工工期。
⑤適(shi)(shi)用范(fan)圍廣(guang)，不(bu)僅適(shi)(shi)用于(yu)普通混(hun)凝(ning)土的螺桿灌注樁(zhuang)，也可(ke)應用于(yu)CFG樁(zhuang)復合地(di)基(ji)和CM長短樁(zhuang)復合地(di)基(ji)。
該專利技術已在數10項(xiang)工程中(zhong)推廣應用。
大直徑多(duo)節擴孔灌注樁
最近五六年來日本竹中工(gong)務店研究開發(fa)出大直徑(jing)2節擴(kuo)孔灌(guan)注樁。在某(mou)工(gong)地進行4根樁抗(kang)拔承載力試驗，樁身直徑(jing)均(jun)在1.0m，中間(jian)擴(kuo)孔直徑(jing)為1.4~1.7m，擴(kuo)底直徑(jing)為1.4~1.7m，樁長為8.0m、7.3m、7.4m和7.4m。樁身成孔采用(yong)旋挖(wa)鉆工(gong)法(fa)，擴(kuo)徑(jing)部分成孔采用(yong)旋挖(wa)鉆擴(kuo)孔工(gong)法(fa)。
七、向埋入式(shi)樁(zhuang)方向發展
鋼筋混凝土(tu)預制樁(zhuang)和(he)(he)鋼樁(zhuang)的(de)設樁(zhuang)工藝有打(da)入(ru)式(shi)、振入(ru)式(shi)、壓(ya)入(ru)式(shi)(靜壓(ya)式(shi))和(he)(he)埋入(ru)式(shi)4種。前面提到筒式(shi)柴油錘(chui)沖擊(ji)式(shi)(打(da)入(ru)式(shi))施工中(zhong)存在一(yi)次公害。打(da)入(ru)式(shi)、振入(ru)式(shi)和(he)(he)壓(ya)入(ru)式(shi)設樁(zhuang)工藝在施工中(zhong)產(chan)生擠土(tu)效應，使地基土(tu)隆起和(he)(he)水(shui)平(ping)擠動(dong)，不同程度地對(dui)鄰近建筑(zhu)物和(he)(he)地下管線產(chan)生不良(liang)影響。
為(wei)了消除一次公害(振動、噪聲和(he)(he)油(you)污飛(fei)濺)和(he)(he)擠土(tu)效(xiao)應或少(shao)量擠土(tu)效(xiao)應，日(ri)本從(cong)20世紀60年代初期起開發(fa)出(chu)以(yi)低(di)(di)噪聲、低(di)(di)振動和(he)(he)無擠土(tu)效(xiao)應為(wei)目標的(de)埋入(ru)(ru)式(shi)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)系列工(gong)法(fa)，至(zhi)今共有90余種。所謂(wei)埋入(ru)(ru)式(shi)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)工(gong)法(fa)是(shi)將預制樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)或鋼管樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)沉入(ru)(ru)到鉆成(cheng)的(de)孔(kong)中后，采用某些(xie)手段增(zeng)強樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)承載(zai)力的(de)工(gong)法(fa)。1987年在日(ri)本埋入(ru)(ru)式(shi)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)工(gong)法(fa)占預制樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)施(shi)工(gong)的(de)56%，至(zhi)2000年該工(gong)法(fa)比例上升(sheng)為(wei)78%。我國埋入(ru)(ru)式(shi)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)種類很少(shao)，幾乎是(shi)個空白點，這也給樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)基施(shi)工(gong)企(qi)業發(fa)展和(he)(he)上升(sheng)提(ti)供良好(hao)的(de)空間。
中掘施工法樁
中(zhong)掘(jue)施工(gong)(gong)(gong)法樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)是把小(xiao)于(yu)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)徑30~40mm的(de)(de)(de)長螺(luo)旋(xuan)鉆(zhan)、或(huo)鉆(zhan)桿端部裝有攪拌翼片的(de)(de)(de)螺(luo)旋(xuan)鉆(zhan)及鉆(zhan)斗鉆(zhan)等(deng)插入(ru)(ru)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)中(zhong)空(kong)部，在鉆(zhan)頭(tou)附(fu)近的(de)(de)(de)地層連續鉆(zhan)進，使(shi)土沿中(zhong)空(kong)部上升，從樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)頂(ding)排土的(de)(de)(de)同時(shi)將樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)沉設。在施工(gong)(gong)(gong)中(zhong)通常將樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)端注入(ru)(ru)壓縮空(kong)氣和水，促進鉆(zhan)進的(de)(de)(de)同時(shi)也使(shi)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)沉設順利。為使(shi)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)獲(huo)得更大的(de)(de)(de)承載力，樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)埋入(ru)(ru)孔中(zhong)后可(ke)分(fen)別采用最終打擊(ji)方(fang)(fang)式、樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)端加固方(fang)(fang)式或(huo)擴大頭(tou)加固方(fang)(fang)式。按中(zhong)掘(jue)埋入(ru)(ru)工(gong)(gong)(gong)藝、鉆(zhan)機、承載力發揮方(fang)(fang)法及采用的(de)(de)(de)預制樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)種類等(deng)，中(zhong)掘(jue)施工(gong)(gong)(gong)法樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)又(you)可(ke)細分(fen)為40余種樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)型。
預先(xian)鉆孔法樁
預(yu)先鉆孔法，即邊鉆孔邊排土(tu)然后(hou)(hou)將樁插入(ru)(ru)孔內，最后(hou)(hou)再(zai)將樁打入(ru)(ru)或(huo)壓入(ru)(ru)孔內。為(wei)增(zeng)大樁側摩擦阻(zu)(zu)力，可(ke)在孔內預(yu)先填(tian)充砂(sha)漿(jiang)、水泥(ni)漿(jiang)、膨潤土(tu)與(yu)水泥(ni)漿(jiang)混合液等，然后(hou)(hou)將樁插入(ru)(ru)，以利(li)用填(tian)充材料與(yu)地層(ceng)間的摩擦阻(zu)(zu)力。
樁(zhuang)端承載力的(de)發揮方法有最(zui)終打擊或壓入法、樁(zhuang)端水(shui)泥(ni)漿加(jia)固法、擴大頭(tou)加(jia)固法和(he)樁(zhuang)端作用(yong)特殊刀刃的(de)回轉法。
預先鉆孔埋入式樁亦可分為(wei)40余(yu)種(zhong)。
最近10年來，日本基礎界又推出近20種高承載力的埋(mai)入式樁工法。
八、向組(zu)合式工(gong)藝樁(zhuang)方向發展
由于承載(zai)力的(de)(de)要(yao)求(qiu)、環(huan)境保護的(de)(de)要(yao)求(qiu)及工(gong)程地質(zhi)與水文地質(zhi)條件的(de)(de)限制等，采用(yong)單一工(gong)藝的(de)(de)樁型(xing)往往滿(man)足不了工(gong)程要(yao)求(qiu)，實(shi)踐中經常出現組合式工(gong)藝樁。
例如，鉆(zhan)孔(kong)擴底灌注樁(zhuang)有成(cheng)直孔(kong)和擴孔(kong)2種工藝(yi)，樁(zhuang)端(duan)(duan)壓力注漿(jiang)樁(zhuang)有成(cheng)孔(kong)成(cheng)樁(zhuang)與成(cheng)樁(zhuang)后向樁(zhuang)端(duan)(duan)地層注漿(jiang)2種工藝(yi)，預鉆(zhan)孔(kong)打入式預制樁(zhuang)有鉆(zhan)孔(kong)、注漿(jiang)、插樁(zhuang)及(ji)輕打(或壓入)等工藝(yi)。
九、向高(gao)強度(du)樁方向發展
隨著(zhu)對打(da)入式預(yu)(yu)制(zhi)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)要求越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)，諸(zhu)如(ru)高(gao)承載(zai)力、穿透硬夾層、承受較高(gao)的打(da)擊應力及快速交貨等要求，普通鋼(gang)(gang)筋混(hun)(hun)凝土(tu)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(簡(jian)稱(cheng)RC樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)，混(hun)(hun)凝土(tu)強(qiang)度(du)(du)等級(ji)為C25~C40)已(yi)滿足不了上述要求，故預(yu)(yu)應力鋼(gang)(gang)筋混(hun)(hun)凝土(tu)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(簡(jian)稱(cheng)PC樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)，混(hun)(hun)凝土(tu)強(qiang)度(du)(du)等級(ji)為C40~C80)和預(yu)(yu)應力高(gao)強(qiang)度(du)(du)混(hun)(hun)凝土(tu)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(簡(jian)稱(cheng)PHC樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)，混(hun)(hun)凝土(tu)強(qiang)度(du)(du)等級(ji)不低于C80)使(shi)用(yong)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)。最近幾年來(lai)，上海中(zhong)技樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)業公司開發出外方(fang)(fang)內圓的PC和PHC樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)混(hun)(hun)凝土(tu)空心方(fang)(fang)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)，得到廣泛應用(yong)。
PHC管樁和PC管樁
PHC管樁在歐美、日本(ben)(ben)、前(qian)蘇聯及東南亞諸地區大(da)量采用(yong)。日本(ben)(ben)使用(yong)的(de)預(yu)制混(hun)凝(ning)土樁幾乎均為PHC樁。在1970-1992年(nian)間，日本(ben)(ben)管樁的(de)年(nian)產量在520-830萬T之間。
最近十(shi)幾年來，我國管樁行(xing)業經(jing)歷了(le)研制開發期(qi)、推廣(guang)應用期(qi)、調整發展(zhan)期(qi)和(he)快(kuai)速發展(zhan)期(qi)等4個時期(qi)。以珠江三角洲(zhou)和(he)長江三角洲(zhou)為基地(di)，由(you)南向(xiang)(xiang)北，由(you)東(dong)向(xiang)(xiang)西，沿海(hai)沿江沿湖，向(xiang)(xiang)內陸地(di)區健康(kang)而(er)快(kuai)速地(di)發展(zhan)，在(zai)產(chan)品品種和(he)產(chan)量上均達到世界前列。
離心(xin)成型(xing)的(de)先張法預應(ying)力混(hun)凝(ning)土空心(xin)方樁(zhuang)(簡稱空心(xin)方樁(zhuang))
空(kong)(kong)心方樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)是(shi)一種(zhong)近四(si)五年來開發應(ying)用的新樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)型，截(jie)面形狀外方內圓，具(ju)有(you)普通(tong)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)方樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)和預(yu)應(ying)力(li)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)管(guan)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)這2種(zhong)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)型的特點和優點，其生產工藝更接近于管(guan)樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)。分為預(yu)應(ying)力(li)高強度混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)PHC空(kong)(kong)心方樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)強度等級(ji)為C80)和預(yu)應(ying)力(li)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)PC空(kong)(kong)心方樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)強度等級(ji)為C60)。
空心方樁比管樁的優越(yue)性：
①外截(jie)面(mian)(mian)為(wei)方(fang)(fang)形(xing)比(bi)圓(yuan)形(xing)更適(shi)宜(yi)堆放，另外方(fang)(fang)形(xing)截(jie)面(mian)(mian)比(bi)圓(yuan)形(xing)截(jie)面(mian)(mian)更有(you)利(li)于接樁施工。
②在相同(tong)(tong)橫(heng)截(jie)面積的實體形狀中，空心方樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)的圓周長最小。相同(tong)(tong)外周長時，空心方樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)一(yi)般比(bi)管樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)橫(heng)截(jie)面小12%~18%，這樣對于(yu)以樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)側阻力為(wei)主的摩(mo)擦型樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)(摩(mo)擦樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)和端承摩(mo)擦樁(zhuang)(zhuang)(zhuang))，空心方樁(zhuang)(zhuang)(zhuang)占有(you)優勢。
③相同的橫截(jie)面積，空心(xin)方樁的截(jie)面抵抗矩比管(guan)樁增加7%~16%。
十、向(xiang)多種樁身(shen)材料方向(xiang)發展
以灌注樁為例，樁身材料(liao)種類亦(yi)出現多樣(yang)化(hua)趨勢，普通混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)、超流態混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)、無砂(sha)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)、纖(xian)維(wei)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)、自(zi)流平(ping)混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)及微膨(peng)脹混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)等。打(da)入式樁亦(yi)有組合(he)材料(liao)樁，如鋼(gang)管外(wai)殼(ke)加混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)內壁的合(he)成樁等。
結語
樁(zhuang)基工(gong)(gong)程具有樁(zhuang)種多樣性(xing)(xing)(xing)(xing)、競爭(zheng)性(xing)(xing)(xing)(xing)、變異性(xing)(xing)(xing)(xing)、適(shi)用(yong)性(xing)(xing)(xing)(xing)、發展性(xing)(xing)(xing)(xing)及復(fu)雜性(xing)(xing)(xing)(xing)等特點(dian)(dian)。作為樁(zhuang)基施工(gong)(gong)或樁(zhuang)工(gong)(gong)機械制造單位應做到以下幾點(dian)(dian)：
①具有精明的(de)核(he)心(xin)(該核(he)心(xin)以科技為(wei)先導(dao)，把(ba)握樁基施(shi)工方向，有敏捷的(de)經營理念;一(yi)個成功的(de)核(he)心(xin)，除了本身的(de)技術能(neng)(neng)力(li)外，必須具備(bei)領導(dao)的(de)能(neng)(neng)力(li)、溝通(tong)的(de)能(neng)(neng)力(li)、管理的(de)能(neng)(neng)力(li)以及遠見(jian)卓識能(neng)(neng)力(li))。
②智慧(hui)的(de)團(tuan)(tuan)隊(dui)(該團(tuan)(tuan)隊(dui)要聚集科研、施(shi)工(gong)、測試(shi)及經(jing)營各方(fang)面的(de)優秀(xiu)人才(cai);該團(tuan)(tuan)隊(dui)對(dui)(dui)社會的(de)責任(ren)——守法(fa)奉獻，尊(zun)重自然;對(dui)(dui)專業的(de)責任(ren)——敬業守法(fa)、創新(xin)進取(qu);對(dui)(dui)業主(zhu)、雇主(zhu)的(de)責任(ren)——真(zhen)誠(cheng)服(fu)務、互信互利;對(dui)(dui)同事(shi)的(de)責任(ren)——分工(gong)合作，承先啟后)。
③誠信的(de)經營(在推出新樁型時一定(ding)要實事求(qiu)是、腳踏實地(di)進行科研和開發(fa)工作)。
④嚴(yan)格的(de)管理(li)(推行全(quan)(quan)面(mian)質(zhi)量(liang)管理(li)，實行預防和改進為主(zhu)的(de)管理(li)，做到“三全(quan)(quan)、一多(duo)樣”，即全(quan)(quan)員、全(quan)(quan)過程、全(quan)(quan)企業(ye)的(de)質(zhi)量(liang)管理(li)及信息化施工)。
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