面向工程的桩基新技术与新工艺交流会在北京成功召开
面向工程的桩基新技术与新工艺交流会在北京成功召开
近年来，我国桩基工程急速发展，涌现出了众多新技术、新工艺，在工程实践过程中，许多工程单位、桩基工程领域工作者们都总结积累了不少 实际工程经验。由于我国桩基工程领域长期以来对各种各样的规范、规程等技术标准的依赖性过强，不能很好地与地质条件、现场施工条件结合，既可能造成保守浪 费，又有可能存在安全隐患，因此在桩基工程设计过程中进行比选优化、综合分析和风险控制是至关重要的，结构工程师与岩土工程师责任重大。有鉴于此，为更好 地总结经验，推广新技术、新工艺，促进行业发展，2015年6月18日，由中国土木工程学会土力学及岩土工程分会桩基学术委员会与北京土木建筑学会岩土工程委员会联合主办，《建筑结构》杂志社承办的“面向过程的桩基新技术与新工艺交流会”在京成功召开。共有300多名结构设计人员及岩土工程工作者积极参加了本次交流活动。
交流会现场
发言踊跃积极讨论
会议报告简介：
顾国荣（全国工程勘察设计大师）：高层建筑桩基设计参数确定及方案优化比选
最具代表性的超高层建筑工程项目有金茂大厦（88层）、上海环球金融中心（95层）和上海中心大厦（120层）。在金茂大厦工程勘察中，成功地进行了深度138m的旁压试验，创造了国内旁压试验的最大深度，开辟了用旁压试验指标评价上海地区超高层建筑地基基础条件的先例；在上海环球金融中心，运用多种测试手段，如旁压试验、静力触探（深度91m）、现场微振动试验、PS检层试验（深度250m）等等，并创下工程地质钻探278m的深度（上海之最），对场地地震效应、桩基持力层选择、基础沉降量和深基坑围护等进行分析评价，提高了岩土工程勘察的技术含量，促进了岩土工程勘察的技术发展。
上海中心大厦的岩土工程勘察，编制了翔尽的勘察方案，确定技术攻关课题；在实施中又亲临现场，采用新技术、新方法，真实地获取参数；报 告成果编制时，在充分收集分析同类超高层建筑工程经验基础上，以控制差异沉降为目标，应用先进的数值计算软件和真实的土性参数，分析论证了塔楼、裙房多种 长短桩方案，预测了桩基础沉降变化规律，提出了软土地区超长桩桩身刚度控制沉降的设计理念，为桩基设计方案的最终确定提供了重要理论依据。在设计施工阶 段，参加钻孔灌注桩后注浆工艺论证会，提供注浆量和注浆压力施工控制指标，经试桩单桩承载力和变形均满足设计要求。在土方开挖阶段，提供深井减压降水对周 边高层建筑安全性影响咨询意见，为工程的顺利进行保驾护航。上海中心大厦钻孔灌注桩后注浆技术与工程应用效果：
经过分析研究，并经上海中心大厦的单桩静载试验验证，在软土场地，与常规灌注桩相比较，桩端后注浆可大幅度提高灌注桩的承载力。
讲解昆明某工程实例：如何选择合适的桩基持力层、桩长与桩型，较为准确地预测单桩承载力是地基基础设计中首要解决的技术问题，因建筑物荷重大，主楼、裙房与地下室区域，荷重差异大，需要严格制沉降与差异沉降。依据工程经验，超深静力触探试验是必需的。
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昆明某工程
桩基试验 |
昆明某工程实例，依据静力触探试验成果资料，进行桩基设计比选分析，桩径
通过深层平板载荷试验，分析评价大连绿地中心岩基承载力：
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深层平板载荷试验
（a）强风化 （b）中风化
载荷试验p-s曲线
由于土体特性——复杂性、不确定性、变异性，对于高层建筑的桩基设计与分析，建议的技术路径：
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n 发挥岩土工程师卓越贡献 n 提高岩土工程师的行业地位 |
丘建金 总工程师：深圳平安金融中心桩基础工程实践
挑战：不可能完成的任务
桩基础工程面临的第一个问题不是“如何施工”，而是“让不让施工”。
工程进展过程中出现了问题，基坑工程被迫停工。此时基坑开挖深度为24
因此，必须解决人工挖孔桩施工降水对环境影响的分析，说服地铁公司和质监站同意复工。由于基坑开挖已经造成地铁结构变形超过
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基坑开挖深度大，支护结构复杂： l 超深大基坑，开挖深度超过 l 场地地层地质情况和支护结构形式十分复杂 周边建筑多，地铁控制标准严： l 基坑周边临近重要的在建或已建的建（构）筑物多； l 地铁结构距离基坑边线最近仅约 l 地铁结构对变形控制要求很高，地铁轨道基床最大位移不能超过 桩基直径大，长度超过 l 巨型挖孔桩开孔直径为 l 巨桩成孔难度大，多层钢筋笼制作及大体积砼浇筑难度大； l 巨型桩大体积砼温控要求严，基岩爆破影响大； 地下水控制要求高，对环境影响大： l 基岩裂隙发育，风化岩层基岩裂隙水与上层潜水有明显水力联系； l 巨型工程桩开挖将造成场地周边地下水水位下降，影响地铁及周边建筑物 |
对策研究：根据我们的工程经验，结合专家组的建议，拟在坑内另增设帷幕，加深至不透水层（微风化层），北侧回填至
（1）利用增强措施后，变形影响显著减小，计算结果略高于
（2）通过加深层止水帷幕及适当加大支护体系刚度，对减少地铁变形效果明显，后续施工关键应以变形控制为主，重点考虑地下水控制与提高支护刚度。
环境保护的工程措施及效果：
工程措施1：加强止水措施（坑底截水帷幕全封闭至微风化，采用孔内循环注浆工艺封闭基岩裂隙水）和回灌措施（尤其加强基坑北侧）
首次将水利工程中的大坝基岩帷幕灌浆技术应用于城市深基坑及挖孔桩工程。
加强回灌措施：基坑周边距离坑边5至8m的距离设置回灌系统；基坑北侧设置回灌沙井及回灌沟。
工程措施2：加大围护结构刚度，取消北侧锚索，以钢筋砼支撑代替
效果实测：地铁结构沉降监测随时间变化曲线
大体积砼温度控制主要措施：
u 优化砼配合比：通过“双掺”技术减少水泥用量，选用低水化热水泥，使用缓凝高效减水剂降低水灰比，控制砂、碎石含泥量等措施优化混凝土配合比。
u 控制出机温度：对石子和砂均进行搭棚遮盖，水泥则均提前一个月放置在阴凉干燥的仓库中储存。
u 控制入模温度：①在地泵泵管的整个长度范围内覆盖一层麻袋，并经常喷洒冷水降温；②在制备过程中加冰屑进行搅拌，控制混凝土的入模温度小于
u 控制坍落度：要求泵送混凝土坍落度140～180mm，直卸料坍落度100～140mm。
u 养护：在混凝土初凝之后立即采用蓄水养护，蓄水深度大于
u 控制超灌高度：通过对巨型桩进行温度场及应力场仿真分析，在桩顶表面极有可能出现温度裂缝，巨型桩混凝土超灌高度取
巨型桩混凝土温度监测： 巨型桩温度历时曲线都由急剧升温和缓慢降温两个阶段组成，在浇筑后1~4d温度急剧上升，桩芯最高温度达72~
N21#（
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n 对超深基坑的设计和施工，需预先考虑后续挖孔桩施工对周边环境的叠加影响，提前做好分析及应对措施。
n 深基坑及挖孔桩的施工，采取针对性的止水措施是十分必要的，可有效防止地下水的流失，降低工程风险性。
n 基坑周边有地铁及其他重要建(构)筑物时，锚索须谨慎采用。
n 在地铁结构沉降超报警值后，利用三维数值分析，对沉降趋势进行了科学预测，及时采取一定的技术措施，可以有效控制地铁等周边环境的变形。
n 通过“双掺”技术减少水泥用量，选用低水化热水泥，使用缓凝高效减水剂降低水灰比，控制砂、碎石含泥量等措施优化混凝土配合比等措施，可有效地降低早期混凝土内部出现的温度峰值。
n 监测数据表明，措施实施后降低了巨型挖孔桩施工风险，取得了较好的效果。
郑建国 总工程师：湿陷性黄土地区桩基研究
黄土湿陷性评价：
（1）室内试验
探井或钻机取土进行室内湿陷性试验，可获得：湿陷类型、湿陷等级、自重湿陷量、湿陷量、湿陷下限深度、自重湿陷下限深度等评价结果。
（2）现场试验
现场开展大面积试坑浸水试验，可获得：湿陷类型、自重湿陷量、自重湿陷下限深度等评价结果。
湿陷性黄土中的桩基必须考虑浸水的影响，自重湿陷性黄土场地需考虑桩基负摩阻力作用。
目前黄土建筑桩基多采用挤密法预处理与桩基相组合的地基基础形式，即采用挤密桩消除湿陷性来减小或消除湿陷性黄土的不利影响。随着工程建设的发展，建设场地逐渐由低阶地向高阶地及黄土塬区发展，室内试验确定的湿陷性土层越来越厚，给湿陷性预处理带来麻烦。
湿陷性黄土桩基工程的研究重点：考虑湿陷可能性：研究充分浸水时桩基中性点深度与湿陷性土层下限深度（包括室内和现场试验确定的下限深度）的区别，将中性点深度作为预处理深度。
研究方法：在陕西、河南和宁夏的7个湿陷性黄土场地开展了现场桩基浸水试验，研究桩基中性点与湿陷下限深度的关系。
现场试坑浸水试验
中性点深度在浸水初期增长很快，然后基本维持不变。
根据测试结果，结合测试误差及中性点位置的分析，综合考虑桩中性点深度可取现场实测的湿陷下限深度。
相同湿陷系数时，Q2黄土的湿陷敏感性要小于Q3黄土，当Q2黄土的湿陷系数大多小于0.030时，往往也不会发生湿陷。
当湿陷土层较厚，特别是湿陷土分布不连续，或Q2黄土具有不是特别大的湿陷系数时，建议开展现场试验（试坑浸水试验或桩基浸水载荷试验）确定黄土桩基设计中挤密法预处理的合适深度。
黄土桩基试验中的徐变：
黄土桩基浸水载荷试验试验历时较长（通常需1 ～ 2月），实测应变中将包含长期荷载作用下混凝土徐变。
若不考虑徐变的影响，将使得负摩阻力测试值偏大，下部桩体的正侧阻力测试值偏大。
报告结语：
（1）当湿陷性黄土层厚度较大时，采用现场浸水试验实测湿陷下限深度，大多数情况下可优化预处理的深度；
（2）黄土桩基浸水载荷试验内力测试应考虑混凝土徐变的影响，否则可能使得测试结果失真。
题目：长螺旋钻孔压灌桩后注浆技术及其工程应用
主讲人：杨生贵
（中国建筑科学研究院地基所副总工）
长螺旋钻孔压灌桩简介：
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优点： |
缺点：“挑食” |
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承载力高于同条件的泥浆护壁钻孔灌注桩。 与泥浆护壁钻孔灌注桩相比，具有桩身质量稳定、施工便捷、无泥浆污染、效率高、成本低的特点。施工效率提高300％～400％，节约施工费用约30%。 |
地层软硬适度：软土、卵石、岩石、液化地基场地慎用。 粗细长短适中：成桩直径一般不大于 泥浆护壁灌注桩的先天不足 |
长螺旋钻孔压灌桩后注浆装置
案例1：北京望京新城B1区（嘉美风尚中心办公楼及酒店）
位于北京市望京新城，由2 座高层主楼（办公楼及酒店）及与之相连的裙房及纯地下室组成，整个工程地下3 层，位于同一整体大底盘基础之上，基础平面尺寸约260 m×75 m。主楼平面尺寸约56 m×36 m，地上24～28 层，高度99.8m，框架核心筒结构，桩筏基础。裙房地上4～6 层，框架结构，筏板基础。
本工程在主体结构核心筒下布37 m 长桩（单桩极限承载力标准值为12800 kN），主体外框架柱下布置短桩长17.4 m（单桩极限承载力标准值为5600 kN）
受加载设备能力所限，试验桩均未出现极限破坏状态，试验桩的承载力未能充分发挥。若取相同的桩顶沉降量s=
案例2：北京望京新城B11－1项目
位于北京市朝阳区望京内环路与南湖渠东路交叉路口的东北侧。该工程由3座主楼及与之相连的裙房组成，整个工程位于同一整体大面积基础之上，基础平面尺寸约180×48m。主楼平面尺寸39.9×27.3m，地上27～28层，地下4层，框架核心筒结构，桩筏基础；裙房一部分为纯地下室，一部分为地上4层，框架结构，筏板基础。整个工程基础埋深相同，约-17.60m，建筑面积22万m2。该工程建筑结构三维图如下图。
本工程桩基采用现场灌注桩结合后压浆专利技术，以大幅度提高基桩的承载力、增加基桩刚度、减少沉降。抗压桩实施桩侧、桩底复式压浆。
基桩的布置，综合考虑上部荷载与桩、土反力的整体平衡与局部平衡，考虑上部结构以及基础刚度的分布。布桩时强化刚度大、荷载集中的内筒区域，弱化荷载分散的核心区外围，并且使基桩集中布置在核心筒、柱的周围，尽量使基桩布置在内筒、柱下筏板的冲切破坏锥体之内。
抗压桩桩径800，桩身强度C30，桩长16.5m，桩端持力层为细中砂⑤或圆砾⑥层，单桩抗压极限承载力标准值取8600kN。
不注浆桩单桩抗压极限承载力取s=
u 长螺旋钻孔压灌桩：无沉渣、泥皮缺陷，本身承载性能良好，但后注浆技术仍能大幅提高其承载力，减小沉降，可喻为“锦上添花”。
u 因目前长螺旋钻机“挑食”，要求地层软硬适度、桩身长短粗细适中，限制了其使用范围。今后长螺旋钻机性能的升级改进，将进一步扩大该技术的应用范围。
AM工法-全液压可视可控扩底灌注桩
王卓衡 王福林
浙江鼎业基础工程有限公司
AM扩底桩与常规灌注桩相比，单桩极限承载力提高，可减少桩长或桩径，减少钢筋及混凝土用量，起到节约能源减少排放。同时在环境保护方面AM扩底桩采用原始土挖掘稳定液护壁的方法，稳定液通过除砂处理可重复利用，外运的仅为土方，并且所采用的稳定液PH值为7-9，不同于常规回旋钻机将土方搅拌成泥浆，达1:4以上的泥浆排放量。
电脑管理映像追踪显示装置对施工全过程进行监控，安全可靠
施工前可将桩长、桩径、扩大径等设计参数可预先输入电脑，在电脑管理装置的指挥下进行扩孔作业。
施工过程中桩径、扩大径、挖掘深度等均在电脑管理映像追踪显示装置进行实时监控，施工完成后打印扩孔作业的实际情况。
AM扩底魔力铲斗
AM扩底钻有垂直面高度不少于500mm，斜面倾角在12度以内，在国外及国内通过大量试验结果在任何土层都不会塌孔。
稳定液循环利用示意图
AM扩底灌注桩在粉砂层成孔时采用稳定液护壁，在成孔后4小时成渣仅6.3cm，12小时成渣仅11.2cm。
工程实例：天津外环线-津汉快速路组合立交工程
试桩概况：
① TP4、TP5、TP6为旋挖扩底灌注桩，直径1000mm，桩长41m，持力层为（11）-2粉砂层，桩端扩底，扩底直径1600mm，桩端注浆，注浆量5t/每桩，共3根。
② TP7、TP8、TP9为等径灌注桩，直径1200mm，桩长59m，持力层为（13）-2粉质粘土层，桩端注浆不扩底，共3根。
试验数据见下表.
桩型设计科学合理，能有效提高单桩承载力和增加抗拔力。经过几年跟踪测算，按照上海地区地质条件的不同，在同样的设计技术参数时，使用AM工法扩底灌注桩在第7、9层厚砂层使单桩承载力提高60%-90%，其他土层提高45%-60%。
上海地铁一号线北延伸段桥墩桩基原设计方案采用Φ800mm，桩长56m常规钻孔灌注桩，单桩极限承载力560t,后设计为Φ850mm扩至1200mm、桩长56m的扩底灌注桩，单桩极限承载力1000t,每墩台即可减少3根桩，单个墩台桩节省总方量58m3，基础节约总方量10773m3，节省549万元，节省造价比例达15%。
天津地铁轨道交通小白楼音乐厅广场AM工法扩底灌注桩施工现场
天津地铁轨道交通小白楼音乐厅广场桩基工程，原设计用Φ1500mm的钻孔灌注桩，优化后使用Φ1500扩至2500mm的扩底桩，总造价节省656万元，节省比例26%，工期节省三分之一。
在上海地区使用AM工法扩底灌注桩第7、9厚砂层可节约原材料35-45%，降低成本10-30%，其他土层可节约原材料25-35%，降低成本10-20%，工期缩短1/3。
目前，AM工法已在北京、天津、上海、杭州、武汉等地区应用，产生了较大的经济效益。
SMC劲性复合桩的基本理论与工程实践 主讲人：邓亚光
复合桩是适用于沿海软基处理的经济有效的新桩型，它综合了二种或三种单 元桩型的优点，能根据土质条件、上部结构要求、加固目的有针对性地、灵活地采取多种组合方式，调整各种桩的桩径、桩长、掺灰量、强度、级配、搅拌和复打次 数等，使复合桩充分发挥出桩周软土摩阻力和桩底阻力又匹配材料强度而产生的足够高的单桩承载力，且能显著提高桩间土体强度和对承载的参与度，满足不同的设 计要求。
“S”——柔性砂石桩；
“M”——半刚性的水泥土类桩；
“C”——刚性砼桩。
SMC三元复合桩示意图
水泥土砂石复合桩的作用机理（SM）：
水泥土砂石复合桩 利用柔性砂石桩对软弱部位先行加固，经排水固结、挤密、振密作用，再在部分砂石桩中心施打粉喷桩时经全程复搅使周围砂石桩在大量高压气体作用和粉喷桩桩机 反转压密的双重作用下，排出大量水份和气体，同时软土被劈裂，水泥粉被顺畅排出与水泥、砂、石、土体搅拌均匀并被强制压密，且在劈裂处与软土颗粒产生离子 交换作用，快速地改善了桩间土的软弱状态。桩身中的粗粒体改善了桩体颗粒结构，起到骨架作用。复合桩体的强度、密度、刚度均得到大幅度提高，同时也提高了 桩间软土的强度和承载力。也可用于基坑支护（与湿喷工法结合）；还有消除或减少地基液化、黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性，可在特殊土地基处理中发挥作用。 由于复合桩桩身沉降在施工中迅速完成，减少了工后沉降，缩短了地基稳定时间。
劲芯水泥土复合桩的作用机理（MC或SMC）：
劲芯水泥土复合桩 利用大直径的廉价水泥土提供摩阻力和端阻力，由劲芯承担和纵向传递上部荷载。劲芯复合桩可提供承载力不低于同体积的其它刚性桩，而造价仅为其一半，在一定 范围内代替造价高，工期长的各种预制，静压桩、钻孔桩。它还克服了打入桩的噪音、挤土和钻孔桩的工期长、泥浆排污及静压桩的进场费用高，场地十分松软时设 备无法进场施工等问题。钢筋砼劲芯水泥土复合桩用于基坑支护时，外芯起止水帷幕作用，且由于劲芯的打入使外芯之间的啮合作用加强，抗渗抗剪效果显著，劲芯 中的钢筋（或钢管、型钢）主要起抗剪、抗弯、抗拔作用，其分工明确又协调匹配，工期短造价低，经济技术效果明显。
劲芯砂石复合桩的作用机理（SC）:
劲芯砂石复合桩利 用砂石外芯进行排水、护壁并有挤密、振密桩间土的作用，保证了劲芯的强度和桩身完整性，有利于桩周土体的固结排水，避免了在软土中直接施打砼小桩出现的 “缩径现象”和“豆腐里插筷子”的现象，使劲芯砂石桩多元复合地基中的各种介质协调匹配，刚柔相济大幅度提高了整个地基的强度和均匀性。钢筋砼劲芯砂石复 合桩可作刚性单桩使用，其侧摩阻力会高于在软土中直接施打的刚性桩2倍左右。
现场单桩静载试验对比：设计单位根据场地土层条件提出以8-2粉质粘土层、10-2粉砂夹粉土层、11-1粉砂层为持力层的一般管桩方案，其单桩承载力特征值分别为:1300 kN 、1650 kN 、2000 kN。2011年6月对有代表性的12栋单体各选定一个点，每个持力层各有4个试验点，进行一般管桩试验，管桩型号为PHC500AB-125，桩长为28m、33～34m、36～38m。
“管桩水泥土复合基桩” 则选择距离这些点6倍桩径的位置，考虑水泥土桩长、桩径、桩顶标高与管桩桩长、桩径、桩顶标高的关系，设计了不同的参数组合和承载条件，共计27根试桩（ 其中：4根湿喷，23根干喷）。其桩端持力层为6-2粉砂夹粉土层或6-3粉砂层。
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桩型 |
桩长及持力层 |
极限承载力 |
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一般管桩 PHC500AB-125 |
4根长度为36～38m、以11-1粉砂层为持力层 |
4840 kN、5720 kN 5720 kN、4440 kN |
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4根长度为33-34m、以10-2粉砂夹粉土层为持力层 |
4800 kN、4680 kN 5040 kN、4400 kN |
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4根长度为28m、以8-2粉质粘土层为持力层 |
2880 kN、2880 kN 3240 kN、3520 kN |
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管桩水泥土复合基桩 |
4根湿喷、φ900水泥土桩、PHC500AB-100管桩组合 |
4320 kN、5000 kN 5000 kN、5460 kN |
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5 根干喷、φ800水泥土桩、 PHC500AB-100管桩组合 |
4440 kN、4950 kN 4054 kN、4440 kN 5500 kN |
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主导试验方案： 18根干喷、φ800水泥土桩、PHC400AB管桩 |
4470～5400 kN |
经济效益对比：φ800水泥土、PHC400（500）AB管桩组合，承载力检测结果，满足一般管桩3个不同持力层要求，较8-2土层为持力层、24m长的PHC500AB-125一般管桩，有25～50%以上的强度富余。
本次试验方案中的管桩水泥土复合基桩单桩成本分别为2551元、2714元、2759元、2966元、3009元，以8-2粉质粘土层为持力层的一般管桩单桩成本为5480元，以10-2粉砂夹粉土层为持力层有29m和30m两个长度的一般管桩单桩成本为6605元、6830元，以11-1粉砂层有32m、33m、34m三个不同长度的一般管桩单桩成本为7280元、7505元、7730元，节约成本在50%以上。
管桩水泥土复合基桩荷载传递规律试验研究结果：
u 管桩水泥土复合基桩在各级荷载作用下的沉降稳定时间不完全一致，Q-s曲线呈缓变型；
u 管桩复合基桩工作特性与刚性单桩相似，桩端阻力大约只占桩顶荷载的10%～15%，复合基桩表现出摩擦桩的工作特性；管桩和水泥土桩侧摩阻力分布规律类似，水泥土桩所能提供的侧摩阻力是原桩周土的5倍以上；
u 管桩是竖向荷载的主要承担者，各级荷载下管桩承担比例为93.43%～94.34%，水泥土承担比例为5.66%～6.57%，且荷载越大，应力向管桩集中现象越显著，管桩承担的荷载比例越高；
u 设计最大荷载下管桩水泥土界面粘结力能够保证管桩与水泥土之间不产生相对滑移，管桩水泥土复合桩可有效承担坚向荷载；
u 管桩水泥土复合基桩的沉降主要为桩端沉降。
机械连接先张法预应力混凝土竹节桩曾称“增强型预应力混凝土离心桩”， 是一种新型预应力混凝土异型截面预制桩。它的侧壁设置了横向或纵向肋。上下节桩采用卡扣式机械连接和专用材料密封，使上下节桩成为一个连续、完整的整体。 该新型上下节桩采用机械连接加环氧树脂，有效的避免了端板铁件外露及孔内外污水对铁件产生的腐蚀，同时避免了电焊焊接对桩混凝土及钢棒镦头造成的破坏，此 外通过机械连接，使桩身预应力钢筋锚入承台，方便施工，确保工程质量，简称机械连接竹节桩。
机械连接竹节桩竖向承载力，可按《建筑桩基技术规程》（JGJ94-2008）有关公式计算，桩径采用最大外径。
由于机械连接竹节桩的凹凸外形，提高了桩与土之间的侧摩阻力。每节凹凸外形的底部增加了端部面积，按照每层土质计算凸出部分面积取端阻力的30%计算。 与光圆和方外形桩相比，竖向抗压承载力一般提高10%-20%，竖向抗拔承载力一般提高20%-30%，但在具体确定抗压承载力时，应按国家相关规范进行试桩。
密封材料主要是起到密封上下节桩接触面，起到防腐作用保证应变波的顺利传递的作用。密封材料主要由环氧树脂、固化剂组成。具体比例根据气候条件和工作条件调整，其凝结时间与温度极其相关，温度越高，凝结速度越快。初凝时间控制在6小时以内。
工程实例：广厦天都城3个小区
对比试验：试验抗压承载力提高30%
预应力管桩 600 3500kN
机械连接竹节桩 600 4400 kN
工程实例：耀华建材厂房
极限承载力标准值： 普通管桩 1528KN
竹节桩 1921KN
相同管径管桩，竹节桩极限承载力标准值提高26%
载体桩技术及其发展
主讲人：徐彤 北京波森特岩土工程有限公司
载体桩是由载体和混凝土桩身组成的桩
载体由三部分组成： 混凝土、夯实填充料和挤密土体。
技术的理论为侧限约束下的土体密实，即在入土一定深度下，通过柱锤的势能W×h冲切土层形成孔洞，并迅速填料作为介质进行夯实，反复进行，挤压土体中的水和气，实现土体的最优密实，即地面土体不隆起、邻桩不破坏，形成扩展基础，实现力的扩散。
单桩的承载力即扩展基础的承载力，扩展基础的面积即为Ae。Ae根据土性和三击贯入度查规范《载体桩设计规程》JGJ 135-2007 进行计算。通过全国不同地质和上部结构形式下的1500根载体桩载荷曲线分析所得。
载体桩技术的发展：
（1）桩径：500mm-800mm，单桩承载力：可达到4000kN。
特点：高承载力；低成本；工艺简单。以卵石、岩层等作为持力层。
应用范围：高层建筑、单柱单桩建筑或市政桥梁桩基础等。
（2）载体桩复合地基的优点：
① 载体桩类似端承桩，载体桩复合地基将更多荷载传递到深层土体，有效减少了复合地基沉降；
② 增强体载体桩的施工工艺为挤土工艺，能有效提高桩间土承载力，从而提高复合地基承载力；
③ 由于增强体单桩承载力高，有效减小桩长从而降低造价。
【提示】：由于载体桩桩长较短，对变形控制不如桩长较长的CFG桩复合地基。
（3）桩身采用预制桩身的载体桩。
技术优点：解决了在软土地区施工现浇桩身容易出现缩径问题；桩型属于载体桩，故其单桩承载力较相同尺寸的普通桩单桩承载力高。
应用范围： 软土的地区。
工程实例：兰州保利
地质条件：从地面向下依次为素填土①、黄土状粉土②(110kPa)、黄土状粉土③ (120kPa) 和强风化岩（450kPa）。
原设计方案为旋挖混凝土灌注桩，桩径800mm，桩长9-32m，方案优化后设计桩径600mm，桩长20米，单桩承载力特征值4800kN ，持力层种类：中风化岩。施工工艺：旋挖+载体施工。造价比原来方案节约35.3%
工程实例：西宁广汇九景园
土层从地面向下依次为素填土、非湿陷黄土状土、饱和黄土（170kPa）和卵石（450kPa）
原来设计方案为旋挖灌注桩，桩径为800，桩长为40m，单桩承载力为2700kN.现方案为载体桩桩径600，桩长36-40m ,单桩承载力4500kN。施工工艺：旋挖+洛阳铲+载体施工
太原万科北营项目
设计参数：设计要求处理后的复合地基承载力为550kPa。原设计方案为CFG桩复合地基，桩径500mm，桩长为18.5米，单桩承载力力为900kN，桩间距为1.5×1.5m2。后设计为载体桩复合地基，桩径500mm，桩长为23米，单桩承载力为1650kN，桩间距为1.8×1.8m2。
增强体单桩载荷试验曲线
“类刚性”桩定义的工程意义
u 对于以侧向荷载为主的“基坑支护”工程——适宜于采用经典的线弹性理论模型（m/w）, 进行可靠并符合实际的应力应变（拉压应力满足）计算
u 在以竖向荷载为主的“地基基础”工程中应用——单桩承载力按 Ra= Ap×qu×0.48 设计时, 与刚性桩一样, 可忽略桩体的压缩变形，并有效的控制建筑沉降量
鄂尔多斯某高层塔楼桩参数（优化前/优化后）
长沙新河三角洲案例-新工艺优化：
太原公元时代城案例-传统工艺优化：
Ø 重视区域经验的收集、整理、分析
Ø 重视基础数据的测试、分析、总结
Ø 重视勘察、施工能力对基础数据的影响
Ø 加强岩土工程设计、施工和技术创新结合
桩基工程典型事故分析与处理
主讲人：康景文 总工程师
一、程序与分工
二、原因与分析
（一）主要原因
由于桩基工程工期 相对较长，所用材料品种复杂，受地质条件、设计水平、施工过程控制、环境条件等多方面因素的影响，使工程事故表现形式千差万别，类型多种多样，引起工程质 量问题的成因也错综复杂，往往一项事故是由于多种原因引起。尽管每次发生事故类型各不相同，但归纳最主要原因有以下几方面：
（1）违背建设程序 ——无勘察设计、后勘察后设计；
（2）地质勘察失真 ——假勘察、失误
（3）设计差错 ——资料误导、方案不当、设计错误
（4）施工与管理不到位 ——过程检验、质量控制、质量检验
（5）不合格的制品 ——原材料、预制品
（6）自然环境因素 ——地下水（新填）、临近边坡稳定性
（7）使用不当 ——堆载、超载、功能改变
（8）多原因复合作用
（二）分析方法
必须对事故的特征以及设计、施工和使用所处的实际情况和条件进行分析，对一堆模糊不清的事物和现象属性和联系的认识过程，准确性与技术人员的能力、学识、经验和态度关系极大：
(1)细致的现场研究，观察记录全部实况，充分掌握引发事故的现象和特征；
(2)资料的收集与调查，分析工程在设计、施工或使用过程中的环境、条件和情况；
(3)列出可能引起事故发生的所有因素，分析、比较和判定造成事故的主要原因；
(4)确定的直接原因—分析过程中的关键；
(5)计算分析甚至模拟实验以论证确认；
(6)围绕直接原因对现场各种现象和特征分析，区别导致同类事故的不同原因，逐步揭示事故萌生、发展和最终形成的过程；
(7)综合考虑原因复杂性，确定引起事故的真正原因。
（三）事故鉴定
涉及结构承载力等使用安全和其他重要性能，必须委托的有资质的法定单位进行鉴定。
(1)事故与事故有关的工程情况；
(2)事故的详细情况，如发生的时间、地点、部位、性质、现状及发展变化情况等；
(3)鉴定过程中有关的数据、资料；
(4)事故原因分析与判断；
(5)需要采取临时防护措施；
(6)事故处理及缺陷补救的建议方案和措施。
三、处理与验收
（一）基本要求
消除隐患、达到安全可靠和正常使用功能及寿命要求。
（二）处理原则
以原因分析为基础，满足设计要求，保证结构安全可靠，不留任何质量隐患，经济合理，具有可操作性。
（三）处理方式
（1）确定事故性质，表面性与实质性、结构性与构造性、迫切性与可缓性；
（2）认识不清且不致产生严重恶化，继续调查和观测，掌握资料和数据进一步分析；
（3）经过充分的分析和论证确认不需专门处理，应能保证不构成安全危害，总结经验，采取措施予以预防；
（4）确定处理范围，直接发生部位、影响作用范围的结构部位或构件；
（5）方案比较，设计多种处理方案后结合当地的资源情况、施工条件等对比，选择较高处理效果又便于施工的方案；
（6）专家论证，涉及的技术领域比较广泛或问题很复杂，宜提请专家论证，并应事先做好充分准备，尽可能详尽的情况和资料，能够较充分的、全面和细致地分析、研究；
（7）实验验证，对严重缺陷的项目，可采取合同规定的常规试验方法进一步进行验证，以便确定缺陷的严重程度。
四）验收
（1）检测验收
严格按施工验收标准及有关规范的规定进行，依据质量事故技术处理方案设计要求，通过实际量测，检查各种资料数据进行验收，并应办理交工验收文件，组织各有关单位会签。
（2）鉴定验收
涉及结构承载力等使用安全和其他重要性能的处理，鉴定必须委托政府批准的有资质的法定检测单位进行，鉴定结论：
①事故已排除，可以继续施工；
②隐患已消除，结构安全有保证；
③经修补处理后能够满足使用要求；
④基本满足使用要求，有附加限制条件；
⑤短期内难以定论，提出观测检验意见。
四、案例——应该用而未用桩基
1）强夯处理
2）地层不均
3）能量偏低
3）固结未完
4）浅基础
桩基托换
五、经验与教训：
1）关于基础选型 ——桩基适宜性；
2）处置方式 ——群桩效应、设计控制；
3）方案针对性 ——主要原因、可操作性；
4）分区分级 ——严重性；
5）承载型式 ——改变原设计方案；
桩承载力不满足设计要求的处理方法及实例分析
刘金波
【提示】：
n 桩承载力不满足要求，不能简单满足承载力要求，应考虑地基变形和基础沉降
n 桩挤土效应出现的问题，慎用挤土桩处理
一、桩承载力不满足要求的原因
在桩的检测中，常常出现桩的承载力不满足要求的情况，即桩的承载力不能满足设计要求，造成桩承载力不满足要求的原因概括起来有三方面：
Ø 勘察和设计问题；
Ø 桩身承载力不满足要求；
Ø 桩土结合状态问题
二、处理原则和方法；
（1）处理原则：
1、分析造成质量问题的原因
2 、分析是否扩大检测范围
3、分析质量问题对基础安全的影响，特别是对沉降的影响。
4 、综合考虑加固方案
（2）处理方法及适用范围：1、打孔注浆法；2、预压法；3、复合桩基或复合地基方法；4、补桩加固法；5、综合加固方法
三、实例分析
山东菏泽某工程：地上30层，地下一层，剪力墙结构，桩筏基础，筏板厚度
工程场地地貌属黄河冲积平原地貌，在勘察范围内，场地地层为第四系全新统与更新统黄河冲积层，主要由粉土、粘性土及粉砂构成，地层从上至下大致可分为11层，总的来说，该场地土层分布稳定，土质均匀性稍差。场地土层中的地下水属于第四系潜水，稳定水位埋深1.5~
工程桩承载力检测发现部分桩承载力不能满足设计要求。经调查发现，泥皮厚度达到了
制定加固方案需要考虑的问题：桩间距不满足要求；桩承载力离散性大；建筑倾斜的控制。
布桩位置示意图
布桩考虑倾斜控制问题，下半部范围内多布桩10根。
加固效果：竣工后沉降很快稳定，沉降均匀、最大沉降仅有
热烈讨论
观摩与研讨
与会代表认真搜集并研读技术资料
本次交流会的支持单位包括地基基础技术创新联盟、浙江天海管桩、浙江鼎业基础工程有限公司、中淳高科桩业股份有限公司、海南卓典高科技开发有限公司、中国京冶工程技术有限公司、北京中岩大地工程公司，在此衷心感谢！
中国土木工程学会土力学及岩土工程分会桩基学术委员会
北京土木建筑学会岩土工程委员会
建筑结构杂志社
