一地质情况

 

　　根据区域资料，该场地所处的地貌单元属于黄河冲积平原，不存在暗流、暗塘、人工洞穴及人工地下设施。本工程基础采用载体桩基础，持力层为第⑥层粉砂，地基承载力特征值1200KN，桩径400mm，桩底伸入持力层深度不小于300mm，桩身混凝土强度C35，桩长5-7米。最后三击贯入读取10cm，夯填干硬性混凝土0.5立方米。桩基单位进入现场后，在场地的不同区域共打了三根试桩，根据根据地质勘查报告和设计要求（桩底伸入持力层深度不小于300mm，桩长5-7米），最后确定的桩长为6米。

 

　　二施工工艺

 

　　载体桩桩机有三部分组成：即机身、护筒和柱锤（3500kg）。根据原地面的标高和桩顶标高，确定入土深度。从护筒的底端向上量一个入土深度的长度，确定填料孔的位置，填料孔为300mm*400mm的方孔（如图1），当护筒下沉至设计标高后投料孔的下口离入原地面宜为100mm~300mm。如果由于地面起伏，造成护筒下沉至设计标高后，填料孔的下口低于原地面，施工人员可以将填料孔处的土清走，以方便填料。载体桩的施工工艺：施工前要对桩位进行精确的定位放线。施工时，以桩位的中心为画一个半径为200mm的圆，将护筒与圆圈对准。先用柱锤低落距轻夯地面，使护筒准确定位于桩位，然后在提高柱锤夯击成孔。锤击成孔时，护筒相应下沉，当接近桩底标高时，控制柱锤落距，准确将护筒沉至设计标高。护筒沉至设计标高后，提升柱锤高出填料孔，进行填料。每次填料完毕，均用柱锤进行夯击，将填充料夯出护筒40cm-60cm后（施工现场往往在起吊柱锤的钢丝绳上做上标记，以确定柱锤是否已经夯至护筒底），方可继续填料。填料完成后，柱锤以6米落距，连续三次夯击填充料（严禁带刹车和离合），测三击贯入度（设计要求小于等于10cm）。三级贯入度满足设计要求后，再将柱锤提起高出填料孔，夯填C35的干硬性混凝土0.5立方米。将干硬性的混凝土夯出护筒后，将柱锤吊出护筒外，把制作加工好的钢筋笼吊入护筒内，沉至设计标高。然后从填料孔往桩孔内填C35的混凝土，准确控制混凝土的标高。最后将护筒提起，护筒上端有振动器的，可以在护筒提起的过程中开启振动器，以振捣密实桩身混凝土。没有振动器的，可以在护筒提出后，用振动棒对混凝土进行振捣。

 

　　图1

 

　　三载体桩的几个概念的介绍

 

　　载体桩指由混凝土桩身和载体构成的桩（如图2），载体由三部分组成：混凝土、夯实填充料、挤密土体。

 

　　填充料是为了增强混凝土桩端下土体的挤密效果而填充的材料。碎砖、碎混凝土块、水泥拌合物、碎石、卵石及矿渣等都可以作为填充料，其中水泥拌合物指水泥和粉煤灰与粗骨料按一定比例掺合的混合物。

 

　　挤密土体是填充料周围被夯实的挤密土体，距离填充料越远面对机密土体的影响越小。

 

　　载体桩桩长包括两部分：混凝土桩身长度和载体高度，其中混凝土桩身长度是从承台底到载体顶的高度，而载体的高度因桩端土体土性和三级贯入度的不同而不同，一般深度为3~5米，无经验值时可以取2米。

 

　　三级贯入度是采用锤径355mm，质量为3500kg的柱锤，落距为6.0m，连续三次锤击的累计下沉量。当填料夯实完毕后，正常的贯入度应该为第二次测得的贯入度不大于前一次的贯入度，若发现不符合此规律，应分析查明原因，处理完毕后重新测量。

 

　　图2

 

　　四载体桩的检测

 

　　桩身完整性检测，可采用低应变动测法检测。实验桩必须全部检测。工程桩检测数量不应小于总桩数的10%，且不应少于10根；承台下为3跟桩或者少于3根时，每个承台下抽检数量不得少于1根。竖向承载力检测的方法应采用静载荷实验。单位工程的工程桩检测数量不应少于同条件下总桩数的1%，且不少于3根，当总桩数小于50根时，检测数量不应小于2根。在桩身混凝土强度达到设计要求的前提下，从成桩到开始检测的间歇时间，对于砂类土不应小于10d；对于粉土和黏性土不应小于15d；对于淤泥和淤泥土质不应小于25d。本工程一共418根桩，竖向承载力实验一共检测5根。一共80个承台，所以桩身完整性检测一共检测80个。（此处需要查载体桩检测规范，确定竖向承载力什么情况下为合格）

 

　　五载体桩的优势和劣势

 

　　就竖向承载力而言，载体桩的成孔过程是将桩身部分的土层夯入桩端，在桩端形成挤密土层，然后夯入填充料和干硬性混凝土作为载体，从而竖向承载力会大幅度提高，而桩身实际上只起到传力杆的作用。由于载体桩桩端的载体的影响范围深度为3~5m，直径约为2~3m，所以载体桩桩间距不宜小于3倍桩径。当被加固土层为粉土、砂土或碎石土时，桩间距不宜小于1.6m；当被加固土层为含水量较高的黏性土时，桩间距不宜小于2m。而其他的混凝土灌注桩在成孔过程中往往是将桩身部分的土层钻出，承载力也只是靠桩身的侧摩阻力和桩端的竖向承载力来完成。但是桩间距不像载体桩这么受限制，相对自由一点。本工程中，平均桩间距为1.6m.

 

　　就造价而言，载体桩的造价低于静压桩，略高于混凝土灌注桩。但是承载力基本接近于静压桩的承载力。CFG桩的造价最低，但是CFG桩是对地基土的加固处理措施，是由桩跟土共同承重的复合地基。所以使用CFG桩的主体的基础形式必然要设计成筏板基础，这样就加大了基础的造价。而载体桩由于是单桩承重，主体的基础形式可以设计成承台，这样就大大降低了基础的成本。而静压桩尽管竖向承载力可以与载体桩相媲美，但是静压桩的造价又远高于载体桩。本工程中，所采用的基础形式就是承台加防水板做法，防水板板厚400mm。从力学的角度上说，防水板不直接承受竖向承载力，只是为地下室做防水处理的防水板。本工程中，由于单层面积3000多平方米，所以用承台加防水板的基础形式经济上的优势就凸显出来。综上所述，就造价和承载力而言，载体桩最为经济。

 

　　就工期而言，载体桩（就本工程而言）成桩时间一般一根桩一小时十分钟，这样的施工速度明显短于静压桩的施工速度，但长于CFG桩的施工速度。

 

　　就检测时间而言，由于静压桩是预制的桩身，所以施工完毕后就可以开始检测。而其他的混凝土灌注桩均应等到混凝土强度达到设计要求后，方可检测。

 

　　六结语

 

　　载体桩和一般的混凝土灌注桩相比，只多出了桩端的载体。载体由于采用碎砖等废料和少量的干硬性混凝土，故载体本身的成本很低，但却大大的提高了桩基的竖向承载力。所以载体桩具有成本低、承载力高的特点，具有较高的性价比，市场前景广阔。