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【摘要】本文闡述復(fù)合載體樁的技術(shù)特點(diǎn)、機(jī)理分析、施工流程,闡述復(fù)合載體各種施工設(shè)備的特點(diǎn)及適應(yīng)性,闡明液壓打樁錘是大型復(fù)合載體樁施工設(shè)備發(fā)展的必然趨勢。

一、復(fù)合載體樁

       復(fù)合載體柱是一種全新的施工技術(shù)，它改變了傳統(tǒng)的地基基礎(chǔ)處理觀念，選擇下部層位穩(wěn)定、士性較好的土層作為被加固土層，以樁端土體為研究對象，利用重錘沖擊成孔，對周圍土體進(jìn)行擠密加固，當(dāng)沉管到設(shè)計標(biāo)高時，對樁端進(jìn)行連續(xù)填料、夯實(shí)、擠密等操作，并用三擊貫入度作為控制指標(biāo)，再填以干硬性混凝土，使樁端以下深度為3~5m、直徑為2~-3m區(qū)域約10m的土體得到最有效的加固擠密，,形成自內(nèi)到外依次為由干硬性混凝土、填充料、擠密土體組成的載體基礎(chǔ)，然后再放置鋼筋籠、灌注混凝土而成。

復(fù)合載體樁的這種特殊的構(gòu)造可以使樁端的應(yīng)力水平逐層地進(jìn)行擴(kuò)散和降低，直至降低到與“載體”以外的原狀土體承載力相同的程度，這樣就改變了傳統(tǒng)的樁端與地基土體之間的作用關(guān)系，充分地調(diào)動了樁端地基土體的承載力，從而使樁的承載能力大大提高。

復(fù)合載體樁技術(shù)特點(diǎn)：

1. 徹底改變了傳統(tǒng)的地基處理觀念，避軟就硬，因地制宜，充分地將建筑物的結(jié)構(gòu)形式與場地的工程地質(zhì)條件有機(jī)地結(jié)合起來，使地基處理獲得最優(yōu)的效果。

2. 將地基處理與基礎(chǔ)施工合二為一，即降土屬低地基處理費(fèi)用，又節(jié)約基礎(chǔ)投資，使得施工方有利可得，與此同時又可使得建設(shè)方最大限度地節(jié)約資金，可謂一舉兩得。

3. .極大地改善了樁的承載性狀，使得單樁承載力出乎尋常的高，一般是普通樁的3-8倍。

4. 可以通過調(diào)整“載體粧”的施工控制參數(shù)，任意改變其單柱豎向承載力極限特征值，使之最優(yōu)化地滿足工程之需要。

5. 施工中能就地取材，充分地利用固體廢物或廉價的建筑材料作為填充料，變廢為寶，利國利民，保護(hù)環(huán)境，降低了粧基礎(chǔ)的成本。該技術(shù)利用柱錘對填料反復(fù)進(jìn)行填充和夯實(shí)操作，使樁端以下縱向3~5m、橫向2~3m、體積約10m³的土體得到加固擠密。而且通過在濕陷性黃土地區(qū)施工后的土樣分析，“載體”周圍的濕陷性得到有效消除。在不影響相鄰樁已完成的擠密土體的破壞和松動的情況下，使填料底端形成最大最優(yōu)的密實(shí)體和影響土體，樁身承受的集中荷載通過載體的分層擴(kuò)散作用，消除樁端的應(yīng)力集中，并逐層降低至天然土體能夠承受的程度，從而改善了土體的受力狀態(tài)。

二、復(fù)合載體樁機(jī)理分析

1. 載體樁是通過夯填建筑垃圾(碎臺果（碎磚、混凝土塊、礫石等）干硬性混凝土，對樁端土壤進(jìn)行擠密，形成復(fù)合地基擴(kuò)展基礎(chǔ)，將作用在樁頂上部的豎向荷栽，通過柱身傳到復(fù)合載體，并擴(kuò)散到基礎(chǔ)底部的持力層。

2. 填充料是為了増強(qiáng)砼樁端下土體區(qū)的擠密效果而填充的材料，對于有些地質(zhì)條件較好、擠密效果佳的土層，在施工載體樁時，可以不投填充料而對樁端土體直接夯實(shí)，我們現(xiàn)場就是不填充而直接夯實(shí)的。

3. 載體由三部分組成：砼、夯實(shí)填充料、擠密土體。從砼、夯實(shí)填充料到擠密土體，其壓縮模量漸擴(kuò)散。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)以及樁端周圍土體取樣分析，載體的影響范圍深度約為3~5m，直徑約為2~3m，即施工完畢時，樁端下深3~5m，直徑2~3m范圍的土體都得到了有效擠密。

4. 載體樁樁長包括兩部分:砼樁身長度和載體高度,其中砼樁身長度即從承臺底載體頂?shù)母叨?/span>，載體的高度因樁端土體土性和三擊貫入度的不同而不同,一般深度為3~5m，在進(jìn)行設(shè)計時，從安全角度考慮，常常取2m作為載體的計算高度。

5. 載體樁持力層指直接承受載體傳遞荷載的土層。上部荷載通過柱身傳遞到載體,井最終傳遞到持力層。

6. 三擊貫入度采用錘徑355m,質(zhì)量為3500kg的柱錘,落距為6.0m，連續(xù)三次錘擊的累計下沉量。當(dāng)填料夯實(shí)完畢后，正常的貫入度應(yīng)該為第二次測得的貫入度不大于前一次的貫入度，若發(fā)現(xiàn)不符合此規(guī)律，應(yīng)分析查明原因,處理完畢后重新測量。

三、復(fù)合載體樁施工流程

1) 樁位確定一樁位放線→樁機(jī)就位

2) 通過重錘夯擊成孔一沉護(hù)筒一反壓護(hù)筒使護(hù)筒下沉到設(shè)計標(biāo)高

3) 進(jìn)行夯實(shí)一測量貫入度一測量三擊貫入度，若大于設(shè)計要求三擊貫入度，重復(fù)工序3，直到滿足設(shè)計要求為止

4) 填入干硬性混凝土，并夯擊密實(shí)

為適應(yīng)復(fù)合載體柱的施工，依據(jù)上述施工工藝流程，目前出現(xiàn)了多種施工柱機(jī)設(shè)備，按照夯實(shí)設(shè)備的類型可分為：

1. 重錘式柱機(jī)

重錘式樁機(jī)其工作原理如上圖所示(復(fù)合載體樁施工流程)，利用重錘自由落體形成的沖擊能量，沖擊樁孔，利用樁機(jī)的重量及錘心夯擊土壤的摩擦力反壓護(hù)筒使護(hù)筒下沉到設(shè)計標(biāo)高，再利用重錘夯擊填入護(hù)筒內(nèi)的干硬性混凝土，重錘式柱機(jī)是復(fù)合載體樁施工原型設(shè)備。

2. 振動錘樁機(jī)

重錘式樁機(jī)是采用卷揚(yáng)機(jī)來提升錘心到一定高度后自由釋放，實(shí)現(xiàn)夯擊，結(jié)構(gòu)簡單但施工效率很低，為了提高效率，采用振動錘連接一內(nèi)筒體來替代重錘心(如下圖)實(shí)現(xiàn)填充物的夯實(shí),沒有了重錘心的往復(fù)運(yùn)動，大大提高了施工效率。

3. 柴油錘樁機(jī)

振動錘一般在沿海沖積平原，或地下水位較高的地區(qū)沉樁效果較好，但是在一些秒石層較厚、地下水位較低的地區(qū)，振動錘往往由于穿透力的限制，不能適應(yīng)。柴油錘由于具有較強(qiáng)的穿透力，往往在內(nèi)陸地區(qū)有較強(qiáng)的適應(yīng)性。由于大噸位柴油錘軟地基起錘更為困難，震動打擊拔樁動作難以實(shí)現(xiàn)，因此往往適應(yīng)于一些中小直徑的長度較短的樁基施工。

4. 柴油錘、振動錘組合錘樁機(jī)

柴油錘具有較強(qiáng)的穿透力，但隨著復(fù)合載體樁成孔直徑及深度的増加，提拔護(hù)筒的要求越高，由此出現(xiàn)如下圖所示的柴油錘、振動錘組合錘柱機(jī)，即利用柴油分實(shí)填充物及護(hù)筒，利用振動錘起拔護(hù)筒。

5. 液壓錘樁機(jī)

柴油錘由于油煙飛濺產(chǎn)生空氣污液壓機(jī)染、燃燒爆炸產(chǎn)生擾民的噪音，難以在城市作業(yè)，大噸位柴油錘軟地基起錘困難，嚴(yán)重影響了施工效率，加之柴油錘由于小能量夯擊不易控制不能實(shí)現(xiàn)震動夯擊，為了克服柴油錘上述缺點(diǎn),于是液壓錘應(yīng)運(yùn)而生。液壓打樁錘是一種現(xiàn)代化的柱基施工設(shè)備，采用全液壓動力驅(qū)動、數(shù)字化程序控制,實(shí)現(xiàn)了樁錘高效、節(jié)能、環(huán)保、高性能要求。