Y 形—异形沉管灌注桩的试验讨论 本文在传统工艺沉管灌注桩的基础上对桩模进行变革,形成了系列异形桩,并对其中的 Y 形桩深化探讨,结论是在等工程量的前提下可大幅提高桩基承载能力,同时对其它异形灌注桩也作了简介. 1 引 言 振动沉管灌注桩由于其施工快捷、价格低廉的特点,深受工程界欢迎,主要应用于软土地层中小型工程的桩基及围护.这项技术自 70 年代引入我国后得到了蓬勃进展,迄今建成建筑面积已逾数亿平米,产生了巨大的社会效益和经济效益.但由于它是非置换型桩,固有的挤土效应限制了桩径过于扩大(目前多在 φ500 mm 以下);而桩长亦受到桩架高度的限制(目前多在 40 m 以下).因而单桩承载力已臻极致.要增加单桩承载力,只有通过两条途径:一是增加端承力;二是增加侧摩力.增加端承力的措施,多实行附加工艺,如夯扩、爆扩、旋扩、支盘挤扩以及桩底注浆等[1],这些都能收得一定效果但它们这些都是基于圆柱形桩的基础上.而改变桩的截面形状也不失为提高侧摩力的有效措施.它的理论基础很简明:等截面周边扩大.因而便产生这样的结论:任何异形桩的垂直承载力都大于等截面、等长的实腹圆柱桩(侧表面积增加,摩阻力相应增加).同时水平承载能力亦得到提高(惯性矩增大)[2].异形桩的特性分析见表 1. 异形桩的原理比较简单,但要实施它相当困难.因为沉管灌注桩桩模沉入土层后在未灌入混凝土前,模板必须承受模内外土压差,而深层土压力十分巨大,模体的刚度就成为实施的关键,采纳过厚的模板是不现实的.问题就变为如何在不同的工程要求条件下优化设计,选择最佳的桩形和相应模具.可喜的是已有先行者在这方面作了有益的探究,中国工程院副院长潘家铮院士最近对异形灌注桩给以评价:“‘异形灌注桩’确有一定的优点和和合理之处,在适当的条件下,可以与钻孔灌注桩及预应力(管)桩竞争.”根据笔者多年从事异形桩的讨论心得,以下着重对 Y 形灌注桩作一介绍,对其它异形灌注桩也略作简介,其断面图见图 1.2 Y 形灌注桩2.1 技术特点 Y 形灌注桩的机理是根据等截面周边扩大的原理.众所周知,圆形与正方形、正三角形的等截面积周边比率为 1∶1.13∶1.30,而与 Y 形相比可达 1∶1.60.周边面积增加,相应侧摩力增加,总承载力虽不成正比增加,但增加幅度亦很可观,具体见表 2. 根据上表,等截面等长的 Y 形桩比圆桩的单桩承载力提高幅度为 30%-54%,这就是说至少 4 根桩...