根植桩和根植工法介绍

桩基施工新技术

浙东根植桩和静钻根植工法宁波浙东建材集团有限公司内容浙东高性能混凝土根植桩

1）预应力高性能混凝土异形桩2）配置热轧带肋钢筋的预应力高性能混凝土桩桩身性能对比试验结果浙东静钻根植桩工法1）工法特征2）设备及质量控制手段3）试验施工结果4）与其他工法的对比浙东高性能混凝土根植桩预应力高性能混凝土异形桩配置热轧带肋钢筋的预应力高性能混凝土桩浙东系列预制高性能混凝土桩专利产品现有预制桩

软土地基中桩周侧阻力发挥不完全软土地基中竖向抗压荷载下桩身强度不能充分发挥抗水平荷载能力不足（地震，动荷载）变形性能不够高，易脆性破坏预应力高性能混凝土异形桩代号：PHDC通过桩与周边的咬合，提高桩身侧阻力

通过下端扩头，改善桩端支撑阻力特性用于桩基下节、中节或中段（2-3节）`PHDC根植桩规格代号节外径（mm）桩身外径（mm）节间距（mm）壁厚（mm）扩头直径（mm）长度（m）PHDC400-3004003001000604007-12PHDC500-400500400955007-15PHDC650-500650500100/125600/650PHDC800-600800600110/130800PHDC1000-8001000800110/1301000PHDC200-1000120010001301200混凝土有效预应力：A型、AB型、B型、C型桩身混凝土强度：C80、C100、C120

配置热轧带肋钢筋的预应力高性能混凝土桩代号：PRHC预应力钢筋+非预应力螺纹钢筋密集配置螺旋钢筋用于水平荷载要求高桩基的上节桩可部分代替钢管桩1）设计与计算2）与浙大岩土工程研究所合作进行桩身性能试验试验内容（1）PHC管桩与PHDC根植桩的抗弯性能对比试验(12根)（2）PHC管桩与PHDC根植桩抗剪性能对比试验(13根)（3）桩身端部荷载特性影响试验（4根）产品研发

代号预应力主筋非预应力主筋极限弯矩（kN・m）PHC600(100)AB14Φ10.7无346PRHC600Ⅰ型14Φ10.714Φ12493PRHC600Ⅱ型14Φ14570PRHC600Ⅲ型14Φ16617PRHC600Ⅳ型14Φ20727设计计算结果按非预应力钢筋配筋面积Ⅰ型，Ⅱ型，Ⅲ型，Ⅳ型

抗弯性能对比试验

抗弯性能对比试验

抗弯性能对比试验结果PHC管桩（PHC600(110)AB）抗弯试验裂缝性状

PRHC根植桩（PRHC600(110)Ⅰ型）抗弯试验裂缝性状

抗弯性能对比试验结果

抗弯性能对比试验结果PHC管桩挠度曲线PRHC根植桩挠度曲线PHC600(100)ABPRHC600Ⅰ型

抗剪性能对比试验1）抗弯弯矩

oPRHC根植桩抗裂弯矩比PHC管桩平均增加：7%

o极限抗弯弯矩平均增加：31%2）最大弯矩下的挠度平均提高：40.1%，抗弯变形性能改善效果明显3）抗剪变形性能平均提高：41%试验结果PRHC根植桩的抗弯及抗剪性能：大幅度提高在应用中可明显提高桩基础的抗水平承载力

浙东静钻根植桩工法利用浙东根植桩组合的新型桩基工法

钻孔＋深层搅拌＋扩头＋预制（各种桩基技术的大集成）适应桩径：500～1200mm、最大入土深度：90ｍ无振動，低噪声成桩质量好，单桩承载力高泥浆排放少具有良好的社会效益和推广价值特点概要

扩头注浆植桩钻孔

施工过程监控深度控制端部形状监控水泥浆注入量

确保施工质量可靠

主要设备单轴钻机150HP钻头带可控扩头装置桩架全液压履带桩架吊车50-120t挖掘机净浆系统20m3/h设备功能

施工质量控制手段钻机电流检测流量检测装置

部位组合一组合二组合三组合四组合五上节PHDCPHCPRHCSCPSP中段PHDCPHDC或PHC或PHDC+PHCPHDC或PHC或PHDC+PHCPHDC或PHC或PHDC+PHCPHDC或PHC或PHDC+PHC下节PHDCPHDCPHDCPHDCPHDC桩型组合

可组合不同直径，不同性能桩节PHC桩，钢管混凝土桩(SCP)，钢管桩(SP)改善桩身上部的抗水平承载力根据地质条件，选择合适的桩型增加桩周侧阻力及桩端阻力

根植桩节外径D(mm)钻孔直径d2

(mm)端部扩孔直径D1注(mm)PHDC400-300450675PHDC500-400550825PHDC650-5007001050PHDC800-6008501275PHDC1000-80011001650PHDC1200-100013001950钻孔孔径表注：端部扩孔直径为钻孔直径的1.5倍静钻根植桩工法规格

桩端持力层标贯击数平均值N水灰比N≤20≤0.920<N≤40≤0.7N＞40≤0.6根据地质情况选择桩端水泥浆配合比按持力层标贯击数（N值），水灰比控制在0.5-0.9之间。

桩端水泥浆注入高度≥2.5m桩端水泥浆注入量为注入高度部分的全体积桩端水泥浆根据地质情况选择桩周水泥浆的配合比及注入量水灰比控制在1-1.5之间水泥浆与土的比例在30%-50%之间桩周水泥浆

根植桩单桩竖向抗压承载力计算（初步建议）单桩竖向抗拔承载力及抗水平承载力计算初步建议按现行桩基规范进行计算根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.3.5条，当根据土的物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时，参照国外同类规范的规定，初步建议按下式计算桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按照地质勘察报告中建议的混凝土预制桩极限侧阻力标准值取值极限端阻力标准值，可按照地质勘察报告中建议的混凝土预制桩极限端阻力标准值的三分之二取值桩身周长（ZDJ桩按节外径取值，其他类型桩按桩外径取值）桩端扩头部面积。

适用范围适用于各抗震设防烈度地区

可承受竖向抗压、抗拔及水平荷载。粘性土、粉土、砂土、填土、碎（砾）石土以及地质情况复杂、夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层当建筑场地临近有建筑物（构筑物）或地下管线等工程设施，采用其它桩型将引起不良影响时桩端持力层层顶标高变化较大，桩的长度难于准确确定时施工场地不具备混凝土现场浇注条件或者是现场浇注混凝土质量不容易保证的工程对大量泥浆排放有限制的工程。设计要求单桩承载力较大，技术经济指标和施工条件又比其它桩型优越时

静钻根植桩工法试验介绍委托专业勘探公司进行地质勘察，于2010年10月29日至10月31日完成钻孔2只，共进尺135m，进行标准贯入试验14段次，取土试样20件。根据勘探成果，结合本地区分层经验，将场地内勘探深度范围内地基土分为8个大层，11个亚层，各孔地质情况详见钻孔柱状图。试验场地：宁波浙东建材集团厂区（邱隘盛莫路42号）试验内容：施工质量及竖向抗压、抗拔、水平承载力确认地质勘察

层号层名状态预制桩钻孔桩qsa（KPa）qpa（KPa）qsa（KPa）qpa（KPa）①素填土中密-密实1412②粘土可塑2018③1淤泥质粘土流塑118③2粉砂稍密1815④淤泥质粘土流塑129⑤1粉质粘土可塑3528⑤2中砂中密3528⑥粉质粘土软塑2520⑦2粉砂密实42230036550⑦3粉质粘土软塑2590020⑧粉砂密实42230036550桩基设计参数建议值

800mm根植桩：3根竖向抗压极限承载力测试：2根竖向抗拔极限承载力测试：1根（水平承载力测试）

650mm根植桩：3根

测试内容同800mm根植桩

1000mm、800mm钻孔灌注桩：各1根

用于竖向抗压极限承载力测试桩长均为64米各桩均以粉砂层作为桩端持力层桩端进入持力层2D以上。试桩情况

试桩平面布置

桩端扩头概要

试验结果钻孔深度钻孔速度钻机电流钻孔用水量水泥浆注入量桩端部分（水灰比1：0.6）桩周部分

（水灰比1：1.0）施工质量钻机操作手监控画面记录结果

钻机操作手监控画面施工质量桩端持力层确认钻机电流变化情况与勘测报告进行对比电流变化与标贯击数变化趋向相同，通过电流变化可以确认是否进入持力层试桩附着在钻杆上的泥土状况

钻机操作手监控画面承载力试验结果简报数据来源1）我公司试验用桩650mm根植桩800mm灌注桩2）邱隘某工程

700mm灌注桩

1号-4号桩长：60-62m（检测：2010.9）3）东部新城某工程（宁穿路福庆路）

800mm灌注桩

1号-3号桩长：66m（检测：2010.4）

4）某工程试桩荷载Q（kN）

增加桩与水泥土，水泥土与周边土的作用力改善桩端部的受力性能提高桩的承载力浙东静钻根植桩工法效果

施工速度快，质量可靠承载力可高于同直径钻孔灌注桩的30~60%相同承载力下的泥浆排放量仅为钻孔灌注桩的20~25%

地质情况简介该项目位于宁波市鄞州区滨海工业园区内，场地内勘探深度范围内自上而下划分如下地层：1-1层素填土：主要由块石、碎石等碎屑组成，结构松散，厚度为0.2-2.5m。1-2层粉质粘土：软塑-流塑，具有中等干强度，厚度为0.3-2m。2-2层淤泥质粘土：流塑，中等-高干强度，高压缩性，厚度为6.3-14.3m。5-1层粉质粘土：可塑-软塑，中等干强度，中等压缩性，层厚1.4-9.8m。5-2层粉质粘土：软塑-流塑，中等干强度，中等压缩性，层厚1.00-11.5m。5-3层粉质粘土：软塑，中等干强度，中等压缩性，层厚0.90-15.4m。5-3层粉土：中密-密实，具低干强度，中等偏低压缩性，层厚1.20-14.5m。6-1层粉质粘土：可塑，中等干强度，中等压缩性，层厚2.4-5.5m。静钻根植桩工法应用项目介绍项目名称：浙东建材集团滨海基地大型设备基础

土层编号岩土名称厚度（m)深度(m)地基土承载力（KPa）标贯击数1-1素填土1.21.21-2粉质粘土1.02.2702-1淤泥质粘土11.313.5502-2淤泥质粘土5.318.8605-1粉质粘土5.224160165-2淤泥质粘土428160175-4粉砂83620034主要物理力学指标

桩基设计参数建议值土层编号岩土名称预制桩（kPa）沉管灌注桩（kPa）qsiaqpaqsiaqpa1-2粉质粘土1082-1淤泥质粘土652-2淤泥质粘土975-1粉质粘土23750207005-2淤泥质粘土22700186505-3粉质粘土20650176005-4粉砂3520003016006-1粉质粘土251300221100

采用650mm静钻根植桩取5-4层为桩基持力层桩长35米，