DX挤扩灌注桩在大广高速的应用

摘要：介绍DX挤扩灌注桩技术大广高速公路京衡段桥梁基础中的应用，并总结其技术特点、设计要点和施工工艺，可为该项新技术、新工艺在公路建设中的推广应用提供经验。

关键词：DX挤扩灌注桩；公路桥梁基础；应用

一、工程概况

滹沱河分洪道位于大广高速公路饶阳县境内，滹沱河分洪道与路线交角为90°，该桥采用88-30米T梁，

2.2、滹沱河分洪道特大桥桥墩DX挤扩灌注桩共348根，其中桩径为1.5m、桩长53m的DX挤扩灌注桩344根；其中桩径为1.6m、桩长53m的DX挤扩灌注桩4根。设计砼用量32628.3m3，钢筋2230.9T。

工期：2009年1月13日—2009年4月30日

一、DX多节挤扩灌注桩的基本原理

DX多节挤扩灌注桩(以下简称DX桩)，是一种变截面桩，是在钻(冲)孔后，向孔内下入专用的Dx挤扩装置，通过地面液压站控制该装置的弓压臂的扩张和收缩，按承载能力要求和地层土质条件，在桩身不同部位挤扩出3岔分布或3n岔(n为挤扩次数)分布的扩大岔腔或近似的圆锥盘状的扩大头腔后，放入钢筋笼、灌注混凝土，形成由桩身、承力岔、承力盘和桩根共同承载的桩型。

二、DX桩施工机械与设备

1.施工机械

按不同成直孔工艺采用反循环钻机、冲击钻机、螺旋钻机等。

2.DX挤扩装置

DX挤扩系统由挤扩装置、联接器、接长杆、液压控制系统及车载系统组成。

DX挤扩装置由双单向液压油缸装置、三岔挤扩弓压臂液压定位装置、压力传感器、角度（流量）传感器及位移传感器等组成。

三、DX挤扩灌注桩施工要点

1、挤扩机入孔前应测量孔深，入孔时应注意保护护筒的标高。

2、将挤扩机下至底盘设计位置，自下而上实施挤扩。本特大桥承力盘为4个位置按照设计要求施工。

3、挤扩时，认真观察和记录压力值。当移机至新桩位在相同深度挤扩时，如首次挤扩压力值比前值降低5MPa或以上时，允许将盘位在设计深度 ±1.0m范围内作适当调整，以使承力盘设置于同一持力层。若地层变化较大，经调整仍不能获得较高压力值时，应及时向监理报告，并经设计单位会签解决。

4、每盘挤扩11次，每次转动约11°，依次挤扩完成盘腔。第一次挤扩后，每次参照孔口角度盘转角约11°再进行挤扩，每盘共完成10次转角，11次挤扩，最后形成承力盘腔。

挤扩次数依据为：设计盘径2.5m，挤扩臂宽0.25m。

挤扩次数=（2.5×3.14）/（3×0.25）=10.46≈11（次）

5、在挤扩施工时，保持泥浆相对密度；同时在挤扩过程中认真观察泥浆面高度，当下降时及时补充泥浆，保持孔内水头，防止坍孔。

6、挤扩设备出孔后量测孔深，并记录沉淀厚度。

7、挤扩设备出孔后，用DX盘径检测器对承力盘成型效果进行检测。DX盘径检测器的三对测杆与挤扩施工专用的DX挤扩设备挤扩臂尺寸、张开角度相等，检验方法是：利用该装置的三对测杆在盘腔处张开，下滑时副绳与主绳零点（始点）的落差，与三对测杆张开角度的几何关系而测得盘腔直径。检测器检测时，提紧主、副绳将盘径检测器缓慢放至孔内被测盘腔深度，松开副绳，三对测杆自重下落，主副绳稍作调整，测杆即张开位于挤扩盘腔内，此时，观察记录主、副绳零点（始点）落差，并根据落差和盘径换算关系表（实际测量检测器获取），查得实际挤扩盘腔直径。盘径（直径）允许偏差为-50mm。

8、盘径检测合格后，进行二次清孔。根据具体情况在挤扩后回钻清孔。挤扩后如沉渣不厚可直接下放钢筋笼，吊放导管到位后，用导管进行清孔换浆。

9、挤扩机为液压设备，型号是三岔双向DX-1000型专利设备，拖动高压柱塞泵工作，工作电压380V，功率为37KW。

四、DX多节挤扩灌注桩特点

1.优点

(l)单桩承载力高，可充分利用桩身上下各部位的硬土层。(2) 设计灵活，适应性强。 (3) 具有显著的低公害性能，与打入式预制桩相比，施工低噪音、低振动；与普通泥浆护壁直孔桩完成的等值承载力相比，成孔后排泥（土）即泥浆排放量显著减少。(4)节约成本，缩短工期由于挤扩多支盘桩单桩承裁力大幅度提高，根据实际经验数据统计，Dx桩与普通直于L灌注桩相比，单桩承载力可提高50％，节省混凝土30％以上，降低基础造价20％一30％。同时，可以缩短校长，减小桩径，减少校数，从而使工期大大缩短。(5) DX技术的三岔双向液压挤扩成盘、岔，挤扩压力强劲，且土体不易坍塌，成型效果良好，盘、岔受力机理科学合理。(6)承力岔和承力盘形状可控且边界较清楚。(7)挤扩效率高。(8)孔底沉渣可用钻斗清除.（9）操作简便，质量受控。（10）施工过程可控制。（11）成桩工艺适用范围广。（12）液压挤扩装置设计新颖，操作简单，维修方便，能满足多种地层对高挤扩压力的需要。(13) 抗震性能好。

2.缺点

（l)设计参数及承载力计算公式尚需进一步完善。 (2)挤扩力还需增大，以便在硬土层中挤扩。

3、ＤＸ桩适用条件

DX桩可作为高层建筑，一般工业与民用建筑及高耸构筑物的桩基。承力盘和承力岔应设置在可塑~硬塑状态的粘性土中，或稍密～密实状态(N

DX桩的桩身直径为450～600mm (长螺旋钻机成直孔情况)及450～1200mm(泥浆护壁成直孔情况),岔盘直径与桩身直径之比为1.7∶2.6，桩长最大可达26.5m(长螺旋钻成直孔时)及43m(泥浆护壁成直孔时)。

在下列地层情况不能采用DX桩:(l)淤泥及淤泥质粘土层深厚，并在桩长范围内无适合挤扩岔盘的土层。(2)沿海浅岩地层，即地表下软土层较浅，且其以下紧接为岩层；或虽然两者之间夹有硬土层，但其厚度小，无法挤扩岔盘时。(3)由于承压水而无法成直孔时。

4、DX多节挤扩灌注桩适用范围

DX桩适用于一般工业与民用建筑、高层建筑及高耸构筑物、道路、桥梁、码头等桩基．分支和持力盘宜在粘性土、粉土、细砂土、砾石、卵石、砂中含少量姜结石及软土等多种土层中设置．不宜在淤泥质土、中粗砂层及液化砂土层中使用。该型桩还可做为建筑物的抗拔桩，基坑及边坡支护，复合地基、锚杆，也可用于已有建筑物地基加固及改造桩基。

结束语

总之，DX桩桩型一般可用于建筑物抗压桩、抗拔桩，基抗及边坡支护桩，复合地基，高承载力锚杆，也可用于桥梁桩等工程领域。DX桩技术已在全国许多地区得到应用和推广， DX桩技术为桩基工程提供一种新手段、新方法，能适应更复杂的建筑工程要求，是我国桩基工程技术的一枝新秀，一种更为合理的桩型，今后必将得到更广泛的应用与发展。

新型多功能液压挤扩装置（即DX挤扩装置，“DX”是以该技术专利发明人贺德新先生名字的第一个字母命名的）及多节三叉挤扩桩实用新型专利已获中国国家知识产权局授权。DX多节挤扩桩（以下简称DX桩），在全国多行业数十个建设项目中被成功应用，取得了显著的技术经济效益。目前，DX桩技术已纳入河北、江苏、山东、天津、浙江的技术规程。其特点是：与普通灌注桩相比，在单桩要求荷载的条件下，DX桩可以缩小桩径、缩短桩长；在直径、长度、总荷载条件下，可以大幅提高单桩竖向承载力，从而减少桩数。故使用DX桩可以节约20%～30%的工程费用，缩短1/3的工期；DX桩的抗拔力也优于普通灌注桩，可提高抗震性和基桩稳定性。因此，将DX桩应用于公路桥梁基础可以解决灌注桩的许多技术缺陷，对提高和改进灌注桩的承载性状有重大影响，是一项值得推广应用的新桩型和重要的技术成果，有广泛的社会效益和经济效益。