植桩工法及新型预制桩简介

植桩工法及新型预制桩简介介绍：黄甫金植桩工法植桩工法1、旋挖引孔植桩工法2、中掘工法3、潜孔锤高压旋喷劲性复合工法4、劲性复合工法旋挖引孔植桩工法可以形成复合管桩。复合管桩立面示意图复合管桩横断面示意图适应于桩端持力层为硬质石灰岩、砂岩、泥岩及海相地层等。定义所谓旋挖引孔植桩工法就是按照设计要求的桩长，预先采用旋挖钻孔设备钻孔至设计标高，再采用压桩设备将预制桩压入的施工方法。在钻孔内注入水泥土、混泥土或其他固桩液，再植入预制桩，引孔直径大于管桩直径100mm~300mm适用地层旋挖引孔植桩工法旋挖引孔植桩工法优点与灌注桩相比，桩底沉渣少，成桩质量有保障，可解决灌注桩常见的塌孔、缩颈等引起质量通病。价值单桩竖向承载力高，每KN工程造价相对较低，具有较好的经济性和质量保证。南宁保利·领秀前城项目项目地址：南宁青秀区项目性质：房地产用桩型号：PHC-600AB130（C105）采用工法：旋挖引孔植桩法，旋挖800的孔植600高强桩实验桩数：6条持力层：中风化砂岩具体桩长：15m实验展示（试桩）：见后工程实验现场实验介绍测量孔深旋挖机成孔灌入M25砂浆植入管桩现场实验介绍压至设计标高成桩现场实验介绍复合管桩现场静载试验结果保利领袖前城项目三类桩型Q-s曲线表4.1

三类桩静载试验结果对比桩型直径（mm）最大荷载值（kN）最大荷载作用下平均沉降量（mm）平均回弹率（%）每沉降1毫米每平方米桩身材料承受荷载平均值（kN）静压管桩500400019.1653.911417.67旋挖灌注桩800360020.0357.12363.71旋挖复合管桩管桩600（引孔800）80006.5071.074248.43旋挖复合管桩管桩600（引孔800）100007.8281.714522.74试验结果试验结果分析：在单位荷载作用下，静压管桩沉降量最大，旋挖灌注桩次之，旋挖复合管桩最小。静压管桩桩侧土体对管桩相对位移限制能力较弱，因此桩-土相对位移较大，其每沉降1毫米每平方米桩身材料承受荷载值也最小。而旋挖复合管桩相同变形条件下荷载值都远高于另外两种桩型，说明在PHC管桩桩身材料能提供较大承载能力的同时，桩周砂浆的挤密作用，能有效提高桩侧摩阻力，最终使单桩变形减小，承载力显著提高。单位荷载作用下X3#桩比X1#和X2#桩变形小，说明PHC管桩桩身强度提高和桩周土模量的提高能有效减小桩顶沉降。龙岗村墩蕾坡3组综合楼场地位置：南宁市龙岗村墩蕾坡拟建建筑物：24层综合楼项目用量：30000m持力层：石灰岩地质构造：阶地上覆土层为第四系残坡积层，下伏石灰岩旋挖植桩工程应用灰岩地质工程应用工程地质剖面图cccc该项目采用旋挖引孔植桩法，引孔孔径为700mm，植入PHC400-

95AB(C105)，灌入混凝土标号为C25，单桩承载力特征值2000KN;建工城7号地块、2号地块场地位置：南宁市平乐大道拟建建筑物：高层住宅持力层：中风化泥质砂岩、中风化砂岩项目用桩量：50000m地质构造：地层自上而下依次为人工填土（Q4ml）素填土①

和淤泥质 土①-1；第四系冲积成因（Q3al）含黏土碎石②

；第四系残积成因（Q3el）全风化泥质粉砂岩③；下伏基岩为古近系（E）强风化泥质粉砂岩④、中风化泥质粉砂岩⑤和中风化砾岩⑥等泥岩、砂岩地质工程应用工程地质剖面图cccc该项目采用旋挖引孔植桩法，7号、2号地块引孔孔径为800mm，植入

PHC600-130AB(C105)，灌入混凝土标号为C25，单桩承载力特征值3500KN;广西华谊能源化工气体岛工业项目项目场地位置：钦州市钦州港工业区旋挖引孔直径：800mm采用桩型：PHC500AB125(C105)桩长：22m持力层：中风化泥质粉砂岩灌入混凝土标号：C25细石混凝土地质构造：上覆填土，下卧泥质粉砂岩泥岩、砂岩地质工程应用⑧-1

中风化泥质粉砂岩⑦-4

强风化页岩⑧-4

中风化页岩钻孔深度(m)钻孔间距(m)24.

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30高程(m)(黄海高程系统)7

室外设计标高6.40m41-

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强风化泥质粉砂岩▽

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全风化泥质粉砂岩fZK5

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0)⑧1中风化泥质粉砂岩1⑦强风化泥质粉砂岩1⑥全风化泥质粉砂岩①层素填土②层淤泥质土⑦4强风化页岩⑧4中风化页岩试桩S3#，22m试桩S2#，17m试桩S1#，23m工程地质剖面图说明：该项目目前已完成试桩，采用旋挖引孔植桩法，引孔直径800mm，植入PHC500AB125(C105),通过静载检测，单桩承载力特征值达到3000KN.煉

部分案例展示（广西华谊能源化工气体岛工业项目旋挖引孔植桩工法项目施工展示）建发地产北大客运中心场地位置：南宁市西乡塘大学东路拟建建筑物：130m超高层预计用桩量：30000m旋挖引孔直径：800mm采用桩型：PHC600AB130(C105)、PHC500AB125(C105)桩长：20m持力层：囿砾层灌入混凝土标号：C25细石混凝土地质构造：上覆填土、囿砾层，下卧泥岩囿砾层地质工程应用工程地质剖面图（建发地产北大客运中心超高层项目旋挖植桩工法展示）说明：该项目桩以囿砾层作为持力层，采用旋挖引孔植桩法，该项目目前已完成试桩，通过静载检测，PHC600AB130(C105)单桩承载力特征值达到4200KN.汉韵鑫城场地位置：广西北海市合浦建筑高度：高层预计用桩量：10000m旋挖引孔直径：800mm采用桩型：PHC500AB125(C105)桩长：15m持力层：泥质粉砂岩地质构造：上覆填土、粉细砂，下卧泥质粉砂岩深厚砂层地质工程应用工程地质剖面图说明：该项目采用旋挖引孔植桩工法，旋挖引孔800mm，植入PHC500AB125(C105)，单桩承载力取值2500KN

；煉

部分案例展示劲性复合工法劲性复合桩简介劲性复合桩就是指散体桩、柔性桩、刚性桩经复合施工形成的具有互补增强作用的桩。在桩基工程实践中，单一桩型往往有一定的局限性。例如：砂石桩等散体材料桩对软弱地基处理后承载力提高幅度不大；水泥土类桩的桩身强度受土质、施工工艺影响较大；管桩在软土中单桩承载力较低等。自90年代至今，逐步发展了刚性桩、柔性桩及散体桩相互复合的桩型，并在工程中广泛应用。劲性复合管桩就是在旋喷桩、水泥土搅拌桩、注浆中插入高强度预应力管桩作为劲性体形成的复合基桩。属于柔刚复合桩。管桩劲性复合桩适用于淤泥、淤泥质土、填土、粘性土、、粉土、砂土、强风化软质基岩等。执行标准：行业标准《劲性复合桩技术规程》JGJ/T327-2014。劲性复合桩简介劲性复合管桩-行业标准劲性复合管桩-结构构造管桩水泥土桩短芯复合桩等芯复合桩长芯复合桩管桩水泥土桩劲性复合管桩-设计计算煉劲性复合管桩单桩竖向承载力设计应符合下列规定；煉劲性复合管桩单桩竖向承载力特征值应根据单桩竖向载荷试验确定；煉初步设计时，劲性复合管桩可按下列公式估算并取其中的小值；煉1、劲性复合桩桩侧破坏面位于内、外芯界面时基桩竖向

抗压承载力特征值可按下列公式估算：煉长芯桩：煉短芯桩和等芯桩：pa

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a劲性复合管桩-设计计算煉-劲性复合管桩内芯管桩身周长（m）；经验取值。无地区经验时，宜取室内相同配比水泥土试块在标准条件下90d龄期的立方体(边长70.7m)无侧限抗压强度的(0.04~

0.08)倍。煉式中：Ra

-劲性复合管桩单桩竖向抗压承载力特征值（kPa）；ucp煉Ac煉l

c、l

-分别为劲性复合管桩复合段长度和非复合段第j

土层j厚度（m）；-劲性复合管桩内芯管桩身截面积（

m2）；-劲性复合管桩复合段内芯侧阻力特征值（kPa），宜按地区s

a煉qc-劲性复合管桩非复合段内芯第土层侧阻力特征值（kPa），可按地区经验取值。也可根据内芯桩型按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94取值；-劲性复合管桩内芯桩端土的端阻力特征值,宜按地区经验取值（kPa）。对长芯桩与等芯桩也可根据内芯桩型按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94取值;对短芯柔刚复合桩可取2

0~

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aqcpaqc劲性复合管桩-设计计算长芯桩：桩桩长时，应取刚性桩桩身截面积；pa

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iA-劲性复合桩复合段桩身周长(m)；-劲性复合桩复合段第i土层厚度(m)；-劲性复合桩桩身截面积(m2

)，当刚性桩桩长大于柔性劲性复合管桩-设计计算2、劲性复合桩桩侧破坏面位于外芯和桩周土的界面时， 基桩坚向抗压承载力特征值可按下列公式估算:-劲性复合管桩端阻力特征值(kPa)，宜按地区经验取值。也可取桩端地基土未经修正的承载力特征值；调整系数，宜按地区经验取值。无经验时,可按规范取值；非复合段侧阻力调整系数、端阻力调整系数均取1.0。qs

i

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--劲性复合管桩复合段外芯第i土层侧阻力特征值(kPa)，宜按地区经验取值。iqpa

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i-劲性复合管桩桩端天然地基土承载力折减系数，对柔刚复合桩可取0.70~

0.90；、

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-分别为劲性复合桩复合段外芯第土层侧阻力调整系数、端阻力劲性复合管桩-设计计算和端阻力调劲性复合管桩-设计计算劲性复合管桩复合段外芯侧阻力调整系数

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i整系数

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见下表：调整系数土的类别淤泥粘性土粉土粉砂细砂

s

i1.30~1.601.50~1.801.50~1.901.70~2.101.80~2.30

p----2.00~2.202.00~2.402.30~2.702.50~2.90煉劲性复合管桩作为桩基础时应符合下列规定：煉1、当劲性复合管桩作为抗拔桩使用时应采用长芯或等芯复合管桩；煉2、桩间距不应小于3~

4倍的管桩直径，且不应小于1.5倍外径；煉3、桩身承载力及裂缝控制宜按管桩进行验算；煉4、管桩应与承台连接。劲性复合管桩-设计规定设计图纸、勘察报告、施工组织设计施工准备、场地平整搅拌桩（粉喷桩、旋喷桩）桩机就位搅拌桩（粉喷桩、旋喷桩）施工

搅拌桩（粉喷桩、旋喷桩）移位静压桩机就位插入管桩、压至设计标高施工结束劲性复合管桩-施工施工流程：劲性复合管桩施工场地：管桩采用静压法施工劲性复合管桩桩头劲性复合管桩：现场开挖测量现场测量桩头融创.北海国际金融中心场地位置：广西北海市建筑高度：150m超高层预计用桩量：25000m高压旋喷引孔直径：1000mm采用桩型：PHC600AB130(C105)参入水泥量：20%持力层：粗砂层桩长：30m地质构造：上覆填土，下卧砂层工程应用工程地质剖面图说明：该项目目前已完成试桩，采用高压旋喷劲性复合工法，高压旋喷1000mm，植入PHC600AB130(C105),通过静载检测，单桩承载力可达到4800KN,近期将正式施工；煉

部分案例展示（融创.

北海国际金融中心150m超高层劲性复合工法项目施工展示）潜孔锤高压旋喷劲性复合工法一、技术背景煉在低山丘陵地区采用废弃渣土、开挖山体弃土、杂填土等不均匀填料进行回填整平的场地；在沿江、沿海地区存在软弱淤泥、淤泥质土的场地；在河流冲积阶地存在圆砾、卵石、漂石层的场地；在岩溶地区岩层层面上存在软塑～流塑状黏性土，岩体中存在溶蚀沟槽、溶洞等地质条件复杂的场地。由于欠固结的回填土层和软弱土层均具有强度低、压缩性高、层厚变化大的工程特性以及岩溶地区溶蚀沟槽、溶洞等随机分布的工程特征，必须采取相应的措施来改善其工程力学性能，以满足工程建设所需的承载力和变形的要求。煉在这种不均匀地基中一般采用地基处理和桩基础两类措施来改善其工程特性。但在工程实际中，各类地基处理方法和桩基础施工工法均有各自的适用范围和局限性。采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）、水泥土搅拌桩、高压旋喷桩、旋挖桩、冲孔桩或预制桩等单一桩型难以同时满足技术可行、质量可靠、经济合理等方面的要求。二、技术原理潜孔锤高压旋喷劲性复合桩指利用潜孔锤设备预先成孔并在成孔及提钻过程中同时进行高压旋喷形成高压旋喷桩后，再在高压旋喷桩中心插入尺寸稍小的预制桩，与高压旋喷桩形成复合桩，该桩属于柔刚复合桩。技术理论依据适用地层理论上来讲，潜孔锤高压旋喷劲性复合桩在所有地层中均可适用，其成桩原理在一般地质条件下，较其他桩法（工法）不具备显著优越性，但在以下复杂地层中，本桩法（工法）具有显著的优越性：（1）成分极不均匀的填土层，尤其是含大块硬质杂物的填土层；（2）地下水丰富、护壁困难的地层；（3）卵砾石层、块石、漂石层；（4）岩溶（溶沟、溶槽、溶洞等）发育的地层；（5）桩端需进入硬质岩层的项目场地。潜孔锤高压旋喷劲性复合桩施工效果图三、施工流程煉钻机就位后，开动大功率动力头旋动钻杆，向钻杆底部的冲击器提供高压空气（空气压力不低于

2.0MPa），潜孔锤在高压空气驱动下开始产冲击效能；同时，由高压泵向喷嘴提供高压水（或水泥

浆），冲击器上部四周的喷嘴在不小于20MPa的压力下水平喷射高压水（或水泥浆）流。煉如地层为粉土、黏土，喷射的高压水（或水泥浆）流可切割软化四周的土体；如地层为砂土，高压水（或水泥浆）流和高压空气可使四周砂土颗粒悬浮；如遇到碎石、卵石或块体时，则直接冲击破碎。煉此外，潜孔锤的高频振动冲击和高压空气的联合作用也会在锤底空间内产“气爆”效果，进一步加强对黏土、粉土和砂土的冲击破坏能力，对卵石、块石地层通过振动、气爆调整块石位置，打开通道，利于后续水泥浆进入被加固区域。成孔阶段高压旋喷阶段成孔完成后提钻开始注浆。此时，将高压水（或水泥浆）切换为浓

度较大的高压水泥浆，同时提升

喷射压力至25～

30MPa，由喷射器侧壁的喷嘴向周围土体进行高压喷射注浆；此时，已成流塑或

液化状态的土体被喷射器四周喷

射高压浆充分搅拌、混合，同时，锤底喷射的高压气可加大搅拌混

合力度，并将浆液往四周挤压，

沿着气爆打开的孔隙和通道注入

被加固的土体，从而形成均匀的

水泥土混合物。这种喷射注浆方式要比普通的旋

喷注浆产的压力更大，效果更好，可形成的桩径也更大。预制桩沉入阶段在高压旋喷桩施工完

成后8h内，采用锤击

桩机或静压桩机将预

制桩（管桩、空心方

桩、竹节桩、螺纹桩

等）沿高压旋喷桩中

心打（压）入至孔底，从而形成水泥土复合

预制桩。该复合桩内

芯为预制桩，外芯为

高压旋喷桩。四、工程实例潜孔锤高压旋喷预制复合桩在武鸣某项目3#楼地基处理补强工程应用武鸣某项目拟建的3#楼高29层，设一层地下室。主楼原采用旋挖桩基础，并在灰岩面埋深较浅区域已施工

42根桩，经补充勘察，3#楼约1/3区域的灰岩面埋深超过110.0m，故基础修改为采用径0.5mCFG桩处理后的复合地基，再做筏板基础。但经检测后，前期施工的CFG桩单桩承载力及复合地基承载力值无法达到原设计要求，需对地基处理进行补强。3#楼±0.000相当于绝对标高为109.95m，筏板面标高-

4.80m，筏板厚度1.80m，基础持力层承载力特征值要求不小于400kPa。根据勘察资料，筏板基础底标高处主要为硬塑红粘土（fak=220KPa），不能满足上部荷载要求，经CFG桩处理后检测，地基承载力特征值仍不能达到设计要求的400kPa。现场开挖测量照片对于A区，长桩区，采用短芯柔刚桩进行补桩，并对桩间土采用10~25mΦ

500mm高压旋喷桩进行加强（最大桩长25m，其余均处理至灰岩面），劲性桩桩端落于可塑红黏土层，桩长10~25m，外芯水泥土桩最短桩长10m，外芯水泥土桩10~15m长时，内芯插管桩9m，外芯水泥土桩16~20m长时，内芯插管桩15m，21~25m长时，内芯插管桩18m。对于B区，短桩区，采用等芯柔刚桩进行补桩，并对桩间土采用Φ

500mm高压旋喷桩进行加强，两种桩均处理至灰岩面，此外劲性桩桩端采用潜孔锤入岩，使得桩端可全断面落于灰岩层，内插与外芯水土桩同长的管桩。平面布置图潜孔锤高压旋喷预制复合桩在南宁彰泰▲红3#、5#、6#楼项目中的应用南宁市彰泰房地产有限公司拟于南宁市青环路（原恒大三期四期）建设“彰泰·红”项目，本项目的2#、3#、5#楼部分。拟建住宅楼2栋，楼高均为22～

28层，统一设置一层地下室。基础形式分别为预制管桩桩基础（5#、6#楼）及采用预制管桩做为增强体的复合地基（3#楼）场地处于凤岭南，基底地层为强风化泥质粉砂岩及中风化泥质粉砂岩，因大部分管桩无法达到设计要求的有效桩长，故采用潜孔锤高压旋喷

预制复合桩替代管桩穿越岩层，达到设计要求的有效桩长及承载力终

压值5000KN。潜孔锤桩机成孔照片静压桩机沉桩照片桂林顺祥房地产开发有限责任公司拟在桂林市灵川县二中东侧，灵西市场北侧（具体位置见平

面图）兴建北城一号1#楼项目。规划总用地面积3730m2，由沿街商铺、一栋高层及地下室组成，建筑总面积29430m2。高层住宅楼高32层，共1栋，设地下室一层。沿街商铺层高为1～

3层。桩基础采用潜孔锤高压旋喷预制复合桩，包括两桩、三桩、四桩、多桩等多种承台形式，采用PHC

500

AB-125型预应力管桩，共263根，单桩竖向抗压承载力特征值为2500KN。桩基础工程各项设计指标如下：1、管桩设计等级为甲级。2、桩为端承型桩，桩端持力层为较完整炭质灰岩④-2。施工应满足图纸中要求的设计桩长和有效长度，且桩端进入持力层大于0.50m。3、对于左单元较完整炭质灰岩埋深较浅部位采用引孔桩机进行引孔、高压旋喷注浆，再采用锤击桩机植入管桩。对右单元较完整炭质灰岩埋深较深部位，采用锤击桩机植入管桩，在右单元按设计要求，以桩长作为控制条件，以贯入度作为参考指标，单桩长度与设计估算长度相差较大时，应及时通知甲方、监理、地勘、设计等单位共同协商处理。4、桩尖设计，采用尖底十字型桩尖。潜孔锤高压旋喷预制复合桩在桂林彰泰▲北城1号项目中的应用现场施工照片中掘工法基本原理：是在PHC

管桩中空部插入专用钻头，边钻孔取土边将桩沉入土中的一种沉桩施工方法。临近持力层时，可通过油压阀打开比桩径大1.2D

的扩大钻翼并固定扩大钻翼后钻进，在钻进一定深度后（一般为

3D)进行底部注浆搅拌，与持力层的土（砂）拌和插入球根内（一般为1D)形成扩大头，以提高单桩承载力。主要适用地质：（1）覆土浅，下卧深厚园砾层；（2）场地存在厚度不均夹层如细粉砂层注：若遇较稳定持力层，可不做扩大头中掘法施工工艺简介中掘法施工工艺要点：1.管桩直径不小于600mm；应尽量选择余浆较少管桩，保证钻杆钻进；引孔作业与压桩作业同步进行。中掘法施工配套设备带有自钻孔的压桩机械应用案例项目名称：吉丽嘉逸项目地址：南宁市良庆区百灵路98号项目性质：商业住宅用桩型号：PHC-600AB130、PHC-800AB130采用工法：中掘法用桩总量：15000m具体桩长：20-22m业主单位：广西吉丽嘉益投资有限公司总包单位：中国建筑一局集团有限公司项目展示：中掘法应用案例预制桩预应力实心方桩PHC管桩PRC桩地基处理用管桩预应力空心方桩1、PRC桩在预应力管桩中添加非预应力钢筋同时改变混凝土配方及养护工艺，使其水平承载能力和延性得到提升。预应力钢筋非预应力钢筋《天津岩土工程技术规范》2014通过16根复式配筋预应力混凝土管桩的抗震性能试验，桩身位移延性系数2.6-3.9，