双向螺旋挤土桩在高层建筑中的应用研究

刘恩锋

【摘要】本文从双向螺旋挤土桩成桩机理、适用范围出发，通过工程实例进行单桩承载力和复合地基承载力估算，并与实测结果比较分析，说明双向螺旋挤土桩用语高程建筑的可行性。

【关键词】双向螺旋挤土桩；单桩承载力；复合地基承载力

1、前言

近年来，双向螺旋挤土桩技术已在全国十多个省市自治区推广应用，并成功运用于高层和超高层建筑，解决了桩基和复合地基施工中遇到的技术难题，节约了成本，得到社会各界的广泛认可。

2、成桩机理、适用条件

2.1成桩机理分析

双向螺旋擠土桩技术，利用双向螺旋封闭挤扩钻头钻进挤扩成孔，向下旋钻挤扩成孔中被旋钻出来的土体会被挤入桩孔侧壁中，然后使双向螺旋封闭挤扩钻头向上运动并再次旋转挤扩成孔，在向上旋转挤扩提升中桩孔内坍落土体会被挤入桩孔侧壁中，在上旋提升同时，启动混凝土泵向桩孔内压灌桩材。双向螺旋封闭挤扩钻头，包括连接杆，连接杆下部从下而上为螺旋挤体、封闭挤扩体和动密封挤扩体。

2.2适用条件

双向螺旋挤土桩适用于标准贯入试验击数N<60的填土、粘性土、粉土、黄土、膨胀土、砂土、碎石土、全风化和强风化岩等可压缩性地层，且不受地下水位的限制，还广泛应用于桩基础工程、复合地基处理工程以及深基坑支护工程中。

3、优势分析

螺旋挤土桩适用地层广泛，桩端（尖）不累积、压缩土体，桩体不上涌，解决了挤土桩因浮桩和断桩、裂桩需要补桩的困扰。螺旋挤土桩可以通过总合电流（A）来判断钻尖（桩端）是否进入设计持力层和通过贯入度控制指标（cm/min）保证桩端进入持力层，这是预应力混凝土管桩做不到的。

4、工程实例

某工程位于郑州市郑东新区，地上33层，地下2层，剪力墙结构，筏板基础，基底平均压力570kPa。

4.1地层条件

第①层为杂填土；第②层为粉土，褐黄色，稍湿～湿，稍密～中密；第③层为粉土，褐黄色，饱和，中密～密实；第④层为粉土，褐黄色，密实；第⑤层为粉质黏土，褐黄色，可塑；第⑥层为粉质黏土，褐黄色，可塑～硬塑；第⑦层为粉质黏土，黄褐～棕红色，硬塑；第⑧层为粉质黏土，棕红色，硬塑～坚硬；第⑨层为粉土，褐黄色，饱和，密实。

4.2设计参数及承载力估算

4.2.1设计参数

拟建高层建筑采用双向螺旋挤土灌注桩复合地基，以第⑦层粉质粘土作为桩端持力层，桩径400mm，有效桩长14.50m。设计参数见表4.2.1。

1500 1500 2000

4.2.2单桩竖向承载力估算

4.3承载力检测

单桩竖向静载试验检测的单桩竖向承载力特征值为1500kN，复合地基静载荷试验检测的复合地基承载力特征值为650kPa。

4.4对比分析

单桩承载力特征值的估算值为1328kN，复合地基承载力特征值估算值为605kPa；同静载荷试验检测结果基本相符，双向螺旋状复合地基处理达到了预期的处理效果。

5、结束语

通过工程实例，双向螺旋挤土桩应用于高层、超高层建筑是适用的，达到了预期的处理效果，实现了技术合理、经济可行的目标，为同类工程提供了经验，随着高层、超高层建筑的发展，该项技术应用将会更加广泛。

参考文献

[1]河南省住房和城乡建设厅，双向螺旋挤土灌注桩技术规程.郑州：河南科学技术出版社，2014.

[2]中华人民共和国建设部，建筑基桩检测技术规范.北京：中国建筑工业出版社，2003.

[3]刘仲.短螺旋挤土灌注桩（SDS桩）新技术，2011.

[4]张超.螺旋挤土灌注桩及其制作设备技术研究，2012.