论全夯式扩底灌注桩的综合节能减排的低碳效应刘献刚、徐升才（江西中恒建设集团公司特种软基分公司３３００２０）【摘要】低碳经济是世界发展的大趋势。本文通过介绍全夯式扩底灌注桩技术在工程上应用成果，表明了该技术在施工工艺技术上实现了关键性的突破，在单桩承载力和桩体完整性质量保证上也取得了明显的进步。实践证明，该技术能够节省资源、节能排，适应低碳经济的需求。【关键词】灌注桩节能减排低碳效应１概述夯扩桩等技术雌础上，通过对扩桩振密打桩设备和成桩工艺技术的深入研发形成的第三代新型混凝土灌注桩技术。该技术在打桩机械设备上进行了重大革新改革，在旌工工艺技术上实现了关键性的突破，形成了顺畅、适用、简洁、高效的桩头扩底的全夯式成桩工法。与此同时在单桩承载力和全夯式扩底灌注桩技术是中恒建设集团公司特种软基分公司在普通沉管类灌注桩和国内外各类桩体完整性质量保证方面上也取得重大的进步。大大的拓展了工程的使用范围和实用价值。值得赞扬的是该技术不仅经济合理，而且具备低耗、节能减排和生态环境保护的效应。是一项“绿色”技术。通过全夯式扩底灌注桩技术的打桩设备和施工工艺工程案例及理论的研究分析表明：该技术具备以下综合节能减排的低碳效应。２节省水泥、钢筋等建筑材料，减少物料生产的能耗。２．１增加端阻面积该技术扩大头施工工艺不仅最大限度增加了桩周土的摩阻力，而且大大地提高了桩的端阻面积和桩端土的端阻力。使全夯式扩底灌注桩的单桩承载力在普通沉管类灌注桩基础上提高了３＿一４倍，比其它各类夯扩桩单桩承载力平均提高５０％－－１５０％。具体详见表１。表１序号１桩管直径（ｍ）０４２０①５０００６００普通沉管类桩单桩承载力２３３０心００ＫＮ６０㈦ＯＯＫＮ其他各类夯扩桩单桩承载力８００一．１２００ｌｄ呵１２０阻一１５００ｌｄ叮１５００—－２２００ｌｄ呵全夯式扩底桩单桩承载力１４（）阻一１７００娥１７００—－２２００Ｉｄ呵２２０（卜—２８００ｌｄ叮７０ｃ■舢ＫＮ３＿—４．５ｋｇ钢筋的用量，可节省３心ｋｇ水泥的用量。２．２工作条件系数提高由于单桩承载力的提高，设计者可以减少工程的用桩量和承台的面积，因此可以节省工程桩基的钢用量和水泥用量。据初步统计，全夯式多头扩底灌注桩工程按工程面积计算，每平方米可节省在桩管口径不变，桩长不变的前提下，单桩承载力越大，桩体混凝土单位面积的受压力越大。桩身混凝土的抗压强度成正比的得到提高。一般情况下，桩身的混凝土由于种种原因造成混凝土的抗压强度利用率不高的情况，一般最多可用到６０％左右，４０％的抗压强度均浪费在桩身混凝土的蓄备强度之中。全夯式扩底灌注桩则可以用足桩身混凝土的抗压强度。使得其抗压强度由６０％的利用率提高到９５—１００％。这样可以大大地节省工程的混凝土的用量。以达到节省工程用钢、用水泥的效果。２．３减短桩长：在一般情况下全夯式扩底灌注桩设计桩长较短，且可按持力层岩土的密度状态进行调整，这样就不会造成桩长的浪费现象。因此，在施工中可以控制和节省桩身混凝土的用量。达到节省工程钢用量和水泥用量目的。３攻克打桩机一体化的技术难关，降低成桩设备的能耗。（１）全夯式扩底灌注桩振密装置的研制成功，不仅攻克了一体化成桩机械的难关，而且为“多头桩新工艺”提供成桩的条件和平台。该装置集成孔，桩端扩大头，桩身及桩身扩大头，插安钢筋笼于一体。使施工工序简洁、合理、施工操作简便、施工连续，大大地减少了重复夯击和设备转移产生的能耗。（２）鉴于该技术采用了后置钢筋笼技术，通过钢筋笼轨道和震能传杆可以直接将钢筋笼准确地振插到桩端扩大头的混凝土中，这样既可以避免钢筋笼打坏和重新接焊钢筋笼的蔽病，更重要的是：该装置较大幅度地提高了成桩的效率，提高了工程桩的承载力。与其他桩型比较，成桩效率高６０％左右。因此该技术的成桩能耗相应减少６０％左右。４充分利用土地资源，提高地基土体的承载作用。该技术通过成孔，成桩和震插钢筋笼三次挤土，成桩扩大头和震插钢筋笼二次振密地基十的手段和方法，制造并形成了桩周十的摩阻力、咬合力和桩端士的端阻力。该技术的目的在于充分利用上述的土地自身的资源，提高士体的承载能力。避免采用增加桩长、桩径或采用其它桩型等办法提高单桩承载力。从而减少物料损耗和能源的消耗。５实现低污染，达到最低限度对环境的不良影响。（１）全夯式底桩是一种挤士类灌注桩。其特点之一是采用无泥浆施工技术，无泥浆排放，不会造成对江河湖泊的环境污染和泥浆阻塞的侵害。特点之二是无余土产生和外运，不会造成泥土和粉尘的环境污染。达到最低限度对环境的不良影响。（２）该技术施工过程中无污水、污物、污气的排放。对周边环境不会造成污染现象。该技术成孔采取双管套合锤击成孔，扩大头和桩身混凝士是通过内管夯击外管内混凝士而形成，最后振插钢筋笼均也是采用机械化的操作。施工完毕后现场无任何杂物，现场平整清洁，真正做到不对环境造成不良的影响。（３）全夯式扩底灌注桩的扩桩振密装置采用电动吊锤和电动振动装置。从成孔到钢筋笼安装均采用电源施工，无二氧化碳排放。不会造成空气的二氧化碳污染，做到工程桩基施工的低碳技术。６结语土木工程建设中实现低碳经济的表现就是建设绿色建筑、实施绿色工程施工和绿色地基基础工程施工技术。在建筑安全生命周期内，从物料生产、建筑设计、工程施工、经运、拆除直至回用的全过程中实现较高的资源利用率，尽可能的减少高碳能源的消耗，尽可能减少温室气体排放和最低限度地影响环境的绿色目标。全夯式扩底灌注桩就是围绕这一课题，进行研究开发的项目。通过反复的试制和现场试验，经历了失败的考验，最终成功的发明了全夯式扩底灌注桩振密装置和全夯式多头扩底灌注桩施工工艺方法。该工法采用桩端扩大头和桩身扩大头施工：［法，使桩体成糖葫芦串。增大了端阻力和摩擦力，最大限度的发挥桩身强度和地基土的承载力。使该桩基成为节约资源，节能降耗的“绿色工程桩基”。在低碳经济的新形势下，我们需要更新理念、更新思想认识。此整体理论和还原理论结合为动力，进一步深入研究探索“全夯式多头扩底灌注桩”的节能技术和环保技术。开发绿色桩基，使之更好的为全面实现低碳经济、绿色工程而努力奋斗。・４４７・论全夯式扩底灌注桩的综合节能减排的低碳效应
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刘献刚， 徐升才
江西中恒建设集团公司特种软基分公司 330020
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