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中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
［摘要］：通过载体桩在大丰市土质条件下的应用，介绍了载体桩的工作原理，以及单桩承载力的计算方法、施工工艺及检测效果，阐述了载体桩技术在本地区的应用前景。
1、引言
载体桩技术被誉为地基基础中的一次革命，它打破了传统的设计理念，在极限承载力、综合经济指标等方面取得重大突破，获得建设部科技进步奖、科技成果转化项目等20余项荣誉，系具知识产权的的专利工艺、技术。因具不俗的质量可控性、可靠性和造价的经济性，得以在苏北沿海的大丰市工程较多应用。
2、载体桩的作用原理
载体桩是一种全新的施工技术，它选择下部层位稳定，土性较好的土层作为被加固土层，以桩端土体为研究对象，利用柱锤冲击成孔，对周围土体进行挤密加固，当沉管到设计标高后，对桩端进行连续填料、夯实操作，并用三击贯入度作为控制指标（三击贯入度为锤重35KN，落距6m，自由落体时贯入的深度），再填以干硬性混凝土，使桩端以下深度为3～5m、直径为2～3m区域约10m3的土体得到最有效的加固挤密，形成自内到外依次由干硬性混凝土、填充料、挤密土体组成的载体，然后再放置钢筋笼、灌注混凝土或放入预应力管节而成。
载体桩从受力原理分析，是桩和人工地基的结合，钢筋砼桩身作为传力杆将力直接传至桩端，下部载体是其核心，这一由上至下，刚度逐渐减小，体积逐渐增大的球形加固体可以使桩端的应力水平逐层进行扩散和降低，直至降低到与原土体承载力相同的程度，这样就改变了传统桩端与地基土体之间的作用关系，充分发挥了桩端土体的承载力，使桩的承载力大大提高。
3、载体桩的特点及施工工艺
3．1载体桩的特点
（1）该技术是桩基受力，可采用承台梁直接将上部结构荷载传递到桩基上，建筑物基础结构形式简单、经济；视具体工程情况，传力杆可为预制管桩或现浇钢筋砼。
（2）单桩竖向承载力高，是同等桩径、桩长的普通灌注桩承载能力的3-5倍，并且可通过调整施工控制参数调节单桩的承载能力。在初步设计时，单桩的竖向承载力特征值可采用下式计算：Ra=fa·Ae，式中，fa是经深度修正后的持力层承载力特征值；Ae是载体的等效计算面积。
（3）施工工艺简单，施工质量易控制，对场地要求低，施工中无需场地降水，减少了工程量，缩短了工期，施工速度快，施工过程安全文明。
（4）可消纳大量的建筑垃圾，保护环境，具有无污染、低噪声等特点。
3．2载体桩的施工工艺
测量放线定桩位 ← 设备维修
↓
桩基定位
↓
重锤夯击成孔 ← 检查护筒垂直度
↓
沉护筒至设计标高
↓←──────┐
填料夯实 不合格
↓ |
测三击贯入度←──-─┘
↓←───── 合 格
夯填干混凝土
↓
下钢筋笼
↓
浇注混凝土
↓
拔出护筒、振捣砼
↓
完成载体桩施工
4、载体桩在大丰地区的应用实例
4．1 工程概况
大丰市公路管理站便民服务中心为八层框架结构的办公楼，场地土类型为中软土，场地类别为Ⅲ类，抗震设防烈度为7o,场地内地下水埋藏条件为潜水，地下水位稳定，埋深在自然地面下1.5m左右，主楼占地60×16m2,附房32×15m2,原设计为钻孔灌注桩，后优化为载体桩。工程地质情况见下表：
表1土层地质情况
4．2基桩选型及参数
该工程虽仅为局部8层框架结构，但因其跨度大，单柱荷载大，原设计考虑拟建物地下为深厚的粉土、粉砂层，如采用预制桩必然会出现打（压）不下的情况，会严重影响桩基质量，故，采用了造价虽高些、但可施工性好的钻孔灌注桩方案。为满足上部荷载要求的承载力，并降低造价，根据⑦层粉砂层下是深厚淤泥质粉质粘土的情况，力求不穿越该软土层，而在桩径上进行调整，这就造成了一幢建筑物下，甚至同一承台上有多种不同规格、不同承载力要求的桩，这样，势必造成试桩检测、检验等麻烦。
经多方论证和比较不同桩型，最后决定采用载体桩专利技术。其单桩承载力特征值统一调整为1192KN ，桩长为6.5m+2m，桩径为400mm，传力杆采用预制管桩PHC-A-400（90）-C80-6.5,共布桩199根，桩端持力层为⑦层粉砂层，而原设计承台、桩位、桩数均不变；经测算，工程造价也可节约近50%。
4．3单桩竖向承载特征值计算
采用《载体桩设计规程》JGJ135-2007中公式4.3.2:Ra=faAe,
由地质报告提供fak=195Kpa,γm=10KN/m2,Ae=3.5,ηd=2,d=8m,贯入度为10cm,得出：
fa=fak+ηdγm(d-0.5)=345Kpa
则Ra= faAe=345×3.5=1207.5KN
4.4桩基检测
载体桩的质量检测分为桩身质量检测和单桩竖向承载力检测两部分。桩基施工结束后，建设方委托检测中心对其进行检测，桩身质量采用低应变法检测桩身的完整性，共随机检测了1/3的桩，结果全部为I类桩；单桩承载力检测采用静载荷试验，按规范选取了三根桩，分别为61#、122#、161#桩。三根桩均加载至2384KN，最大变形31.84mm，均未达到破坏状态，满足了设计要求。检测结果见下表：
静载试验成果汇总表
5、载体桩的独特优势
因载体桩根本不需要穿入硬土层过深，绝大多数都是在持力层浅层形成载体，通过三击贯入度调整，即可满足设计承载力要求，故，不仅解决了预制管（方）桩在大丰市典型“上软下硬”土质条件下，经常出现的打（压）不下，而导致的一连串质量等问题，而且大大节约了工程造价。目前，该技术已在大丰市18层高层商住楼群以及一些小高层、多层建筑中得以较大应用，有些项目要求达到3000KN的单桩极限承载力，检测验收结果也都满足了。同时，凡能采用载体桩技术的桩基工程，都至少有10%的造价节约，有的达到了50%（与可用各桩型的市场最低价比）。
在载体桩专利技术应用过程中，因似乎都是形成一个夯扩头，有些人误认为该技术就是早期所称夯扩桩，即现规范名的“内夯沉管灌注桩”，结果在工程中造成了承载力不够、相差悬殊，桩长不确保和桩体缩径、断裂的Ⅲ和Ⅳ类桩等工程质量事故。实际上，如真正深一步研究、比较就可以知道，两者只是部分形似，在技术、原理上的本质差别巨大。应该说，现在工业化生产的预制管（方）桩能在全国绝大部分地区中的普遍应用，就是针对出现质量问题频繁的沉管灌注桩，包括内夯式在内的三种成桩桩型，预制桩的应用是一种进步（至少在桩身质量上如此）。而在《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008条文说明中，也明确指出了“在软土地区仅限于多层住宅单排桩条基使用”，这样，显然在大丰市抗震烈度7度和8度区,大量采用框架结构多桩承台基础的各类工程中，选用沉管灌注桩（包括内夯式）就是进入了基桩选型的误区。
大丰市沿海高水位、“上软下硬”土质条件下，不论是采用预制还是现浇等属挤土类桩，都较难穿入深厚的粉土、粉砂层，都有不小的质量风险。有时，即使到达了设计长度和桩顶标高，还会发生挤土效应造成的桩体上浮、导致承载力不到和相差悬殊等质量问题。规范条文说明中列举的采用预制桩的各种不良现象，在大丰市工程中都有体现，而且发生几率太高，说明了预制桩在大丰市应用很值得商榷。至少，目前单纯常用的静压法和柴油锤锤击成桩方法，不能完全保证桩基工程质量。而载体桩因其技术、原理和施工工艺的先进性，都确保了工程顺利，质量验收中都是一次性通过。实践证明，载体桩在大丰市是真正能达到 “质量好、造价低、工期短” 的优选桩型。
5、结语
根据载体桩专利技术在大丰市建设项目实际运用中，体现出的技术先进、施工方便、质量可靠、造价低廉，具有良好的可施工性、经济性和环保性，证明了该技术在典型的“上软下硬”土质条件下，比难以确保桩长和承载力、经常发生断裂桩的预制桩等挤土类桩型，具有無可置疑的优越性，具有极大的社会、经济效益，是一项值得大力推广和应用的新技术、工艺。
参考文献
［1］、《载体桩设计规程》 （JGJ 135-2007）
［2］、《建筑地基基础设计规范》 （GB50007-2002）
［摘要］：通过载体桩在大丰市土质条件下的应用，介绍了载体桩的工作原理，以及单桩承载力的计算方法、施工工艺及检测效果，阐述了载体桩技术在本地区的应用前景。
1、引言
载体桩技术被誉为地基基础中的一次革命，它打破了传统的设计理念，在极限承载力、综合经济指标等方面取得重大突破，获得建设部科技进步奖、科技成果转化项目等20余项荣誉，系具知识产权的的专利工艺、技术。因具不俗的质量可控性、可靠性和造价的经济性，得以在苏北沿海的大丰市工程较多应用。
2、载体桩的作用原理
载体桩是一种全新的施工技术，它选择下部层位稳定，土性较好的土层作为被加固土层，以桩端土体为研究对象，利用柱锤冲击成孔，对周围土体进行挤密加固，当沉管到设计标高后，对桩端进行连续填料、夯实操作，并用三击贯入度作为控制指标（三击贯入度为锤重35KN，落距6m，自由落体时贯入的深度），再填以干硬性混凝土，使桩端以下深度为3～5m、直径为2～3m区域约10m3的土体得到最有效的加固挤密，形成自内到外依次由干硬性混凝土、填充料、挤密土体组成的载体，然后再放置钢筋笼、灌注混凝土或放入预应力管节而成。
载体桩从受力原理分析，是桩和人工地基的结合，钢筋砼桩身作为传力杆将力直接传至桩端，下部载体是其核心，这一由上至下，刚度逐渐减小，体积逐渐增大的球形加固体可以使桩端的应力水平逐层进行扩散和降低，直至降低到与原土体承载力相同的程度，这样就改变了传统桩端与地基土体之间的作用关系，充分发挥了桩端土体的承载力，使桩的承载力大大提高。
3、载体桩的特点及施工工艺
3．1载体桩的特点
（1）该技术是桩基受力，可采用承台梁直接将上部结构荷载传递到桩基上，建筑物基础结构形式简单、经济；视具体工程情况，传力杆可为预制管桩或现浇钢筋砼。
（2）单桩竖向承载力高，是同等桩径、桩长的普通灌注桩承载能力的3-5倍，并且可通过调整施工控制参数调节单桩的承载能力。在初步设计时，单桩的竖向承载力特征值可采用下式计算：Ra=fa·Ae，式中，fa是经深度修正后的持力层承载力特征值；Ae是载体的等效计算面积。
（3）施工工艺简单，施工质量易控制，对场地要求低，施工中无需场地降水，减少了工程量，缩短了工期，施工速度快，施工过程安全文明。
（4）可消纳大量的建筑垃圾，保护环境，具有无污染、低噪声等特点。
3．2载体桩的施工工艺
测量放线定桩位 ← 设备维修
↓
桩基定位
↓
重锤夯击成孔 ← 检查护筒垂直度
↓
沉护筒至设计标高
↓←──────┐
填料夯实 不合格
↓ |
测三击贯入度←──-─┘
↓←───── 合 格
夯填干混凝土
↓
下钢筋笼
↓
浇注混凝土
↓
拔出护筒、振捣砼
↓
完成载体桩施工
4、载体桩在大丰地区的应用实例
4．1 工程概况
大丰市公路管理站便民服务中心为八层框架结构的办公楼，场地土类型为中软土，场地类别为Ⅲ类，抗震设防烈度为7o,场地内地下水埋藏条件为潜水，地下水位稳定，埋深在自然地面下1.5m左右，主楼占地60×16m2,附房32×15m2,原设计为钻孔灌注桩，后优化为载体桩。工程地质情况见下表：
表1土层地质情况
4．2基桩选型及参数
该工程虽仅为局部8层框架结构，但因其跨度大，单柱荷载大，原设计考虑拟建物地下为深厚的粉土、粉砂层，如采用预制桩必然会出现打（压）不下的情况，会严重影响桩基质量，故，采用了造价虽高些、但可施工性好的钻孔灌注桩方案。为满足上部荷载要求的承载力，并降低造价，根据⑦层粉砂层下是深厚淤泥质粉质粘土的情况，力求不穿越该软土层，而在桩径上进行调整，这就造成了一幢建筑物下，甚至同一承台上有多种不同规格、不同承载力要求的桩，这样，势必造成试桩检测、检验等麻烦。
经多方论证和比较不同桩型，最后决定采用载体桩专利技术。其单桩承载力特征值统一调整为1192KN ，桩长为6.5m+2m，桩径为400mm，传力杆采用预制管桩PHC-A-400（90）-C80-6.5,共布桩199根，桩端持力层为⑦层粉砂层，而原设计承台、桩位、桩数均不变；经测算，工程造价也可节约近50%。
4．3单桩竖向承载特征值计算
采用《载体桩设计规程》JGJ135-2007中公式4.3.2:Ra=faAe,
由地质报告提供fak=195Kpa,γm=10KN/m2,Ae=3.5,ηd=2,d=8m,贯入度为10cm,得出：
fa=fak+ηdγm(d-0.5)=345Kpa
则Ra= faAe=345×3.5=1207.5KN
4.4桩基检测
载体桩的质量检测分为桩身质量检测和单桩竖向承载力检测两部分。桩基施工结束后，建设方委托检测中心对其进行检测，桩身质量采用低应变法检测桩身的完整性，共随机检测了1/3的桩，结果全部为I类桩；单桩承载力检测采用静载荷试验，按规范选取了三根桩，分别为61#、122#、161#桩。三根桩均加载至2384KN，最大变形31.84mm，均未达到破坏状态，满足了设计要求。检测结果见下表：
静载试验成果汇总表
5、载体桩的独特优势
因载体桩根本不需要穿入硬土层过深，绝大多数都是在持力层浅层形成载体，通过三击贯入度调整，即可满足设计承载力要求，故，不仅解决了预制管（方）桩在大丰市典型“上软下硬”土质条件下，经常出现的打（压）不下，而导致的一连串质量等问题，而且大大节约了工程造价。目前，该技术已在大丰市18层高层商住楼群以及一些小高层、多层建筑中得以较大应用，有些项目要求达到3000KN的单桩极限承载力，检测验收结果也都满足了。同时，凡能采用载体桩技术的桩基工程，都至少有10%的造价节约，有的达到了50%（与可用各桩型的市场最低价比）。
在载体桩专利技术应用过程中，因似乎都是形成一个夯扩头，有些人误认为该技术就是早期所称夯扩桩，即现规范名的“内夯沉管灌注桩”，结果在工程中造成了承载力不够、相差悬殊，桩长不确保和桩体缩径、断裂的Ⅲ和Ⅳ类桩等工程质量事故。实际上，如真正深一步研究、比较就可以知道，两者只是部分形似，在技术、原理上的本质差别巨大。应该说，现在工业化生产的预制管（方）桩能在全国绝大部分地区中的普遍应用，就是针对出现质量问题频繁的沉管灌注桩，包括内夯式在内的三种成桩桩型，预制桩的应用是一种进步（至少在桩身质量上如此）。而在《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008条文说明中，也明确指出了“在软土地区仅限于多层住宅单排桩条基使用”，这样，显然在大丰市抗震烈度7度和8度区,大量采用框架结构多桩承台基础的各类工程中，选用沉管灌注桩（包括内夯式）就是进入了基桩选型的误区。
大丰市沿海高水位、“上软下硬”土质条件下，不论是采用预制还是现浇等属挤土类桩，都较难穿入深厚的粉土、粉砂层，都有不小的质量风险。有时，即使到达了设计长度和桩顶标高，还会发生挤土效应造成的桩体上浮、导致承载力不到和相差悬殊等质量问题。规范条文说明中列举的采用预制桩的各种不良现象，在大丰市工程中都有体现，而且发生几率太高，说明了预制桩在大丰市应用很值得商榷。至少，目前单纯常用的静压法和柴油锤锤击成桩方法，不能完全保证桩基工程质量。而载体桩因其技术、原理和施工工艺的先进性，都确保了工程顺利，质量验收中都是一次性通过。实践证明，载体桩在大丰市是真正能达到 “质量好、造价低、工期短” 的优选桩型。
5、结语
根据载体桩专利技术在大丰市建设项目实际运用中，体现出的技术先进、施工方便、质量可靠、造价低廉，具有良好的可施工性、经济性和环保性，证明了该技术在典型的“上软下硬”土质条件下，比难以确保桩长和承载力、经常发生断裂桩的预制桩等挤土类桩型，具有無可置疑的优越性，具有极大的社会、经济效益，是一项值得大力推广和应用的新技术、工艺。
参考文献
［1］、《载体桩设计规程》 （JGJ 135-2007）
［2］、《建筑地基基础设计规范》 （GB50007-2002）