1、前言

隨著新世紀科技的發展，交通土建工程的勘測、設計、施工和管理都有了日新月異的變化，出現了許多新的領域和成果。為了提高我國交通土建工程領域的水平，加強該領域科技工作者的交流與合作。本文專題介紹一種新型的“可動傳力樁(KDZ)及OG箱”專利成果。

可動傳力樁(KDZ)及OG箱專利成果是現代工業液壓傳動技術、液壓自動控制技術與傳統基樁相結合的產物，該技術的應用、研究與分析，將為基樁工程相關的勘測、設計、施工與檢驗提供了新的思路、新的工藝、新的技術。

以下重點介紹：

(1)常規樁型的應用現狀及問題;

(2)基于液壓及控制技術下的“可動傳力樁”專利成果;

(3)通過液壓OG箱直接對其上下樁段施加壓力使樁進行有控制的運動，從而實現壓實樁端、提高并測定樁的承載潛能;

(4)通過液壓泵將水泥漿直接經打開的OG箱對樁周巖土擠密置換改良，從而提高樁周承載潛能。

2、常規樁型的應用現狀及問題的提出

依據樁基的擠土分類：常規樁可分為非擠壓就地澆灌式和擠壓貫入式基樁，在此分別被簡稱為樁型Ⅰ和樁型Ⅱ。樁型Ⅱ是對土實施擠壓處理后形成的樁，在同等樁材、同等樁周界面、無樁外地基土明顯沉降的情況下，樁型Ⅱ的承載力及效率要遠高于樁型Ⅰ。

從承載性能上來看：樁型Ⅱ的樁周阻力(樁側與樁端阻力)能更好的同步發揮、共同協調工作，能充分調動樁周地基巖土(含樁側及樁底地基巖土)的承載能力;樁型Ⅰ的樁周土擾動(應力松弛、泡水軟化作用)、樁側泥漿皮與樁端沉碴(大直徑樁的沉碴很難清除)的阻隔降低了樁周地基巖土能所提供的承載能力，樁周阻力很少能有機會同步發揮、共同協調工作，大直徑樁的同步發揮問題尤為明顯。

從施工控制及驗證的角度來看：樁型Ⅰ的承載還會有較大的個體差異;其承載性能受樁周地基巖土的擾動及樁周的阻隔等狀況、程度的不同而不同，諸如樁孔泥漿皮厚度、巖土擾動破碎程度、樁底沉渣厚度等的不同都將影響著樁的事后承載力。

正因為如此，樁的液壓注漿技術有了較快、較大的發展，它填補了樁型Ⅰ所存在的不足，一定程度上改善了常規樁側的狀況及承載，能有效提高樁側及樁底的承載力、減少沉降。

另外，大型基樁的整體承載力確定和施工細部改善與控制的驗證也運用了液壓技術，諸如樁基反壓法、自平衡法、載荷箱法、壓力盒法、囊壓法等測試技術，有效地填補了常規靜載測試法費工費時的問題，為大量工程提供了客觀的檢測數據，解決了工程實踐中的難題，避免基樁承載力出現大的失誤，其積極意義是重大而深遠的，但它不能從根本上改善工程樁的樁周狀況及承載性能。

如何制定并保證大型樁科學經濟有效工作的工藝技術方法? 尤其是承載性能要求高、工藝不可靠、施工難度大的深大基樁、深入巖基樁等?如何從施工工藝技術及手段上保證和加強，能更好地直接有效地加固樁底、又能對樁側注漿、又能測試驗證采取加固改善工藝前后的承載及性能呢?

3、可動傳力樁的工作機理

在使用之前的常規工程樁型Ⅰ基本是靜止不動的，從常規試驗樁的測試分析得知：當樁端沉降運動量大于樁底沉渣及擾動巖土綜合厚度時，樁端巖土的承載性能就能得到較為充分的發揮;當基樁的設計承載力較為保守時，樁端沉降運動量較小，樁端巖土的承載性能就不可能得到發揮。(參考《建筑中文網》)

試驗樁的目的僅僅是對工程樁承載力及其位移量等承載性能的一種個體予知和檢驗，不能改變工程樁中樁側及樁端巖土狀況，從而改善發揮樁周阻力。

雙液壓技術在樁中的重復循環應用——可動傳力樁——通過在樁體內的OG箱的液壓傳動技術，改善了樁型Ⅱ的不足，有效的解決上述幾個問題，同時又具備樁型Ⅰ的特點：通過在接近工程樁樁底的附近布設、予埋一個具有現代液壓工業及控制技術的液壓OG箱，讓原先靜止不動的樁底部能進行一定可控制的運動，當樁底沉降發生量(可達300mm以上)大于樁底沉渣及擾動巖土綜合層厚度時，可實現液壓壓實樁底沉渣及擾動巖土，使樁端巖土的承載性能得到較為充分的發揮，從而提高并且驗證了樁底的承載性能。舉例說明：如某橋梁樁基2米直徑的樁底巖石風化層，理論設計的極限承載僅為1000kpa，通過予埋在距樁底1米處的液壓OG箱測試發現：經250mm的樁底予壓沉降過程，其[液壓壓力/累計沉降]從700kN/40mm—8000kN/150mm—25000kN/250mm，換算的樁底巖土實際承載力可到8000kpa，還可通過OG箱壓注水泥質復合漿修復樁身并且對樁周界面擠密置換加固、提高樁側的承載性能;注漿完成后，還可通過液壓OG箱利用其上下樁段的抗頂推力和抗壓力形成的平衡力進行基樁整體承載性能的確定或驗證。

4、可動傳力樁的工藝實現

4.1 可動傳力樁的實現工藝

可動傳力樁工藝技術在傳統施工工藝的基礎上，穿插加入了OG箱的投放工序、在后工藝中延伸擴展增加了雙液壓工序組，也就是說，插入一個隨鋼筋籠投放液壓OG箱及外接管路并澆筑在樁底附近的予埋工序，另延伸增加一組對半成品樁底段施加液壓、樁側注漿二個并可重復或交叉使用的工序;其中的液壓工序能實現對樁底段的予擠壓壓實、承載性能的予知及對比驗證功能;液壓注漿工序能實現對樁周巖土、沉渣的注漿加固功能;雙液壓工序及重復作業還可被用于樁土特性的研究、樁使用期的補救及壓力監測等功能，將大大豐富可動傳力樁的用途及樁研究的領域。

4.2 可動傳力樁的工藝程序

4.2.1予估樁底段巖土性能及加固力、位移量的設定，確定OG箱的設計、制造;

4.2.2 常規樁成孔、清空后，根據事先確定的樁底段劃分設定，將OG箱的上下底板與樁段鋼筋籠主筋焊牢、將各種進出管路與OG箱上予留的接口連接好并敷設在鋼筋籠中;

4.2.3 一同隨鋼筋籠將OG箱及管路投放在樁孔里并澆筑在樁身混凝土中;

4.2.4 待混凝土或者注漿物硬化達到設計強度的70%后，由地面上的液壓油泵通過樁頂上的進液管及OG箱對樁段逐級施加液壓，同時觀測記錄各級壓力下的油壓、油量、樁頂位移或樁身應變;

4.2.6 由地面上的液壓注漿泵通過樁頂上的進漿管及OG箱對樁周及樁底壓注水泥漿液，正常灌漿至設計漿量及設計壓力，維持5-10分鐘，同時觀察記錄壓力表、注漿量;

4.2.5 再重復循環液壓、注漿工序或交叉作業直至滿足要求為止，多次注漿作業須設置相應根數的帶單向閥的進漿管。

5、可動傳力樁的用途

可動傳力樁提供了一種新的技術工藝思路和可選擇的新樁型，完善并豐富了樁型Ⅰ的施工工藝及驗證測試方法，為樁基相關的勘察、設計、施工、檢測、管理及科研等部門開創了新的天地，改善了基樁的可靠性，為提高樁的使用效率及安全管理開辟了新的方法。它有利于傳統工藝下常見的欠缺之處如無法予處理及驗證的管理技術等問題的解決，對大直徑樁特別是重要性等級高、承載力及沉降等有特殊專用要求的樁的應用有重大改善和應用價值。該技術的適用性更強、專業化程度更高、技術含量更全，從而保證了生產出質量可靠、效益更好、讓人放心的基樁產品。

可動傳力樁(KDZ)工藝成果能有效提高、驗證可動傳力樁的承載性能與可靠性，通過改變樁底段及樁周土的可變動狀態，充分挖掘了地下巖土的潛力使樁成為小變形、高承載、滿足設計要求的高性能樁——可動傳力樁(KDZ)——又可予知、又可加固、又可修復、又可驗證。

可動傳力樁的成果屬新的樁基施工工藝新方法，它集樁底與樁側改良與驗證為一體的綜合成套技術，應用范圍廣、推廣價值高，可重點在大樁、地質復雜、技術條件差的工程中使用。

裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法，其很多優點都是傳統建筑無法比擬的。因此，在現代建筑業快速發展的時代，我們應該轉變觀念和思路，投入更多的人力、物力來研究和發展裝配式建筑，使其成為現代建筑業發展的主流方向，為現代人們提供更多更好的舒適安全、綠色環保的居住空間，促進現代建筑業的發展。以上內容就是“裝配式建筑工程知識分享：雙液壓技術在‘可動傳力樁’中的應用”，更多精彩內容可繼續關注環球網校!點擊下方免費下載，可領取裝配式精華考點/課程講義。