扩展基础——载体桩

载体桩是扩展基础，承载力为Ra=faAe，是由身杆件和载体组成的桩。其中载体由水泥砂拌合物、挤密士体和影响土体组成，根据桩身不同可分为现浇桩身载体桩和预制桩身载体桩。

概念

载体是由水泥砂拌合物、挤密士体、影响土体三部分构成的承载体。

载体桩就是由桩身身和载体构成的桩。

基本原理

载体桩叫桩又不是桩，其载体承载力为Ra=faxAe，它属于扩展基础范畴，因为Ae 是面积，a是 ak的深度修正后的地基士承载力。叫桩是因为传力杆件入土后与土连合共 同抵抗水平和弯距作用。其机理是侧限下的土体密实效应。侧限是指入土一定深度，一定深度是指满足拟建工程强度、变形和差异变形的土层即持力层，通过反复填料、重锤反复夯击使深度3-5m，水平2~3m约10m3十体达到最优密实度，实现由上至下，由内到外密实高强夯扩体将传力杆件传递的上部荷载在地基中的扩散。其中填充料为水泥砂拌合物，称之为夯扩体，夯扩体下是被挤密的土体，挤密土体下为受影响的土体(挤密土体、影响土体为挤密加固后的天然地基)，夯扩体、挤密土体和影响土体三部分构成载体。其核心是挤密士体。根据天然土层的特性又分天然载体和人工载体，如仅重锤夯击、不添加填夯料时为天然载体，如硬塑状土、中风化岩石等。最优密实度是指3.5kN、锤经径 355 毫米 mm 的标准锤，6米落距时单位冲切2100kN·m能量作用下的三击贯入度地面不隆起，或载体上部土体不破坏。三击贯入度指一击比一小或持平的累计夯沉量，Ae值根据被加固士性(挤密土体、影响土体)和三击贯入度查找《载体桩技术 标准》(JGJT135-2018)表 4.2.3 即可，由表 4.2.3给出了最小Ae为1.5m2，最大为5.2m2，其值为根据大量工程案例的载荷试验扣除传力杆件的摩擦力推算获取。三击贯入度源于是由世界通用63.5kg穿心锤、落距76cm，贯入30cm的标贾击数去整的小数放大1000倍是重量、放大100 倍是落距变一击。标准贯入度是勘察中土体密实状态最常用比较真实最和精准的测试手段、含水量定，击数就可以判定密实程度以及推定承载力 ak和压缩模量。

预制内载体桩

预制空心桩内夯载体桩是在原现浇混凝土桩身载体桩的基础上，重新研发一项创新技术，是载体桩自身的一次革命性进步。其改变先做载体后施工桩身的传统工艺，将预制泪凝士空心桩既作为承载构件、又兼做施工护筒，先将预制空心桩沉入后，再以水泥砂为填料并通过重锤夯实等手段在桩端施工载体，视设计要求还可在空心桩内浇注混凝士，从而显著提高桩身强度和单桩承载力，有效降低施工成本，施工效率也大大加快，并完全避免了传统工艺中易出现缩径、断桩等弊病。

一、技术特点

1、质量可靠

桩身采用预制空心管桩，确保了桩身完整性，避免了传统施工工艺出现的缩径、断桩等弊病。先施工桩身后施工载体逆作施工工艺确保了桩身与载体的紧密结合。载体采用三击贯入度进行检测，质量可靠。工艺简单，控制措施可靠，改变了桩基受力模式，比传统施工工艺承载力特征值提高2-3倍。

2、快捷高效

降低了施工难度，大大提高了施工效率，从而缩短工期。施工完成不需要龄期，后续施工不需要凿桩头，真正做到即打即压即用。是装配式建筑在地基基础典型应用。

3、造价经济

预制空心桩内夯载体桩，与传统施工工艺相比，不仅大大提高了单桩承载力，而且桩长缩短、桩数减少，因此为建设单位能节约10%～30%的造价。

4、绿色环保

施工无需出土，不产生泥浆，施工现场干净整洁。

二、技术简介

1、技术原理

载体桩是扩展基础，承载力为Ra=faAe，是由桩身杆件和载体组成的桩。其中载体由水泥砂拌合物、挤密土体和影响土体组成，根据桩身不同可分为现浇桩身载体桩和预制桩身载体桩。

载体桩根据侧限约束下的土体密实理论，指入土一定深度下由质量3.5t、直径355mm重锤、6m落距，2100kN*m/m2单位面积冲击能量作用下，反复夯击（挤压）填充水泥砂拌合物，使桩端下深度3～5m、宽度2～3m范围约20m³的土体达到最优密实度，即地面不隆起，邻桩不破坏，形成扩展基础。当锤重和锤径不一致时，应按照相同的单位面积冲量进行换算。

载体桩的受力等效为扩展基础的受力。载体的构造从内到外依次是水泥砂拌合物、挤密土体和影响土体。从内到外，材料的强度逐渐降低，当上部荷载传递到载体顶并逐渐向下传递，压力被扩散，相当于基础面积扩大，附加压力降低，荷载逐级被扩散，所以荷载在载体内扩散类似一多级扩展基础，即载体的受力类似扩展基础的受力。

载体桩受力时，桩身可以等效为传力的杆件，载体等效为传递荷载的扩展基础。基础为承台梁+载体桩，其受力可以等效为条形基础的受力；基础为独立承台，则载体桩基础的受力可以等效为独立柱基的受力；若基础形式为满堂布置的载体桩，则其受力可以等效为筏板基础的受力。

2、预制空心桩内夯载体桩

预制空心桩内夯载体桩是在原现浇混凝土桩身载体桩的基础上，重新研发一项创新技术，是载体桩自身的一次革命性进步。其改变先做载体后施工桩身的传统工艺，首创性的将预制混凝土空心桩既作为承载构件、又兼做施工护筒，先将预制空心桩沉入后，再以水泥砂为填料并通过重锤夯实等手段在桩端施工载体，视设计要求还可在空心桩内浇注混凝土，从而显著提高桩身强度和单桩承载力，有效降低施工成本，施工效率也大大加快，并完全避免了传统工艺中易出现缩径、断桩等弊病。

3、载体桩施工工艺

沉入管桩、夯填水泥砂拌合物、测量三击贯入度、管桩灌芯

三、技术发展及水平

载体桩于1998年通过第一次科技成果鉴定，载体桩技术推广应用的二十多年，也是载体桩技术不断创新、追求卓越、精益求精、自我完善变革的二十年。由开始的超短异形发展到现在的预制内夯载体桩，由开始的夯填碎砖建筑垃圾，发展到夯填水泥砂拌合物，桩身由现浇到预制，桩长由几米、十几米到现在的几十米，施工工艺从锤击跟管到今天的内夯工艺。规范经过两次修订，载体桩在国内248个地市已经完成2500余项各类项目上百万根桩的应用，这些发展和进步无不昭示着载体桩技术具有强大的生命力和广泛的适用性。

创新在于创，始终不断的探索和实践使技术历久弥新。目前载体桩已形成可用于抗压、抗拔、联合抗推、复合地基的成套技术。二十年磨一剑，预制空心桩内夯载体桩于2021年9月通过了住建部科技与产业化发展中心组织，由何满潮院士、肖绪文院士任专家组长的科技成果评估，总体达到国际领先水平，并列入住建部2021年科技成果推广项目。预制内夯载体桩工艺自研发应用成功，短短的不到两年时间已完成3万余根桩的施工，目前已在北京、天津、河北、内蒙、山西、山东、河南、江苏、湖北、湖南、四川、陕西、安徽、云南、辽宁等省市得到成功应用。

目前采用的《载体桩技术标准》已通过两次修订，显示了载体桩技术迅猛的发展速度及强大的生命力。

四、技术应用

载体桩在国内248个地市已经完成2500余项各类项目上百万根桩的应用。预制内夯载体桩在通过鉴定短短一年时间内，目前已经在北京、河北、山东、河南、山西、内蒙古等多个省份进行应用，实际工程应用桩数已达30000余根。施工总产值可达3.5亿元，为社会节约投资达2.0亿元。

载体桩在大型工程中的应用业绩

技术特点

1、质量可靠

桩身采用预制空心管桩，确保了桩身完整性，避免了传统施工工艺出现的缩径、断析等整病。先施工杭身后施工载体逆作施工工艺确保了桩身与载体的紧密结合。载体采用三击贯入度进行检测，质量可靠。工艺简单，控制措施可靠，改变了析基受力模式，比传统施工工艺承载力特征值提高2-3倍.

2、快捷高效

降低了施工难度，大大提高了施工效率，从而缩短工期。施工完成不需要龄期，后续施工不需要凿桩头，真正做到即打即压即用。是装配式建筑在地基基础典型应用。

3、造价经济

预制空心桩内夯载体桩，与传统施工工艺相比，不仅大大提高了单桩承载力，而且桩长缩短、桩数减少，因此为建设单位能节约10%-30%的造价。

4、绿色环保

施工无需出土，不产生泥浆，施工现场干净整洁

五、技术水平和应用

载体桩于1998年通过第一次科技成果鉴定，载体析技术推广应用的二十多年，也是载体析技术不断创新、精益求精、自身完善变革的二十年。由开始的超短异形发展到现在的预制内夯载体桩，由开始的夯填碎砖建筑垃圾，发展到夯填水泥砂拌合物，桩身由现浇到预制，杭长由几米、十几米到现在的几十米，施工工艺从锤击跟管到今天的内夯工艺。规范经过两次修订，载体析在国内248个地市已经完成2500余项各类项目上百万根桩的应用，这些发展和进步无不昭示着载体桩技术具有强大的生命力和广泛的适用性。

创新在于创，始终不断地探索和实践使技术历久弥新。目前载体桩已形成可用于抗压、抗拔、联合抗推、复合地基的成套技术。二十年磨一剑，预制空心桩内夯载体桩于2021年9月通过了住建部科技与产业化发展中心组织，由何满潮院士、肖绪文院上任专家组长的科技成果评估，总体达到国际领先水平，并列入住建部2021年科技成果推广项目。预制内奔载体桩工艺自研发应成功，短短的不到两年时间已完成3万余根桩的施工，目前已在北京、天津、河北、内蒙、山西、山东、河南、江苏、湖北、湖南、四川、陕西、安徽、云南、辽宁等省市得到成功应用。

目前采用的《载体桩技术标准》已通过两次修订，显示了载体桩技术迅猛的发展速度及强大的生命力。

六、载体桩的理解（康景文大师）

载体桩叫桩又不是桩，其载体承载力为Ra＝fa×Ae，它属于扩展基础范畴，因为Ae是面积，fa 是 fak 的深度修正后的地基土承载力。叫桩是因为传力杆件入土后与土连合共同抵抗水平和弯距作用。其机理是侧限下的土体密实效应。侧限是指入土一定深度，一定深度是指满足拟建工程强度、变形和差异变形的土层即持力层，通过反复填料、重锤反复夯击使深度3~5m，水平2~3m约10m³土体达到最优密实度，实现由上至下、由内到外密实高强夯扩体将传力杆件传递的上部荷载在地基中的扩散！其中填充料为水泥砂拌合物，称之为夯扩体，夯扩体下是被挤密的土体，挤密土体下为受影响的土体（挤密土体、影响土体为挤密加固后的天然地基），夯扩体、挤密土体和影响土体三部分构成载体。其核心是挤密土体！根据天然土层的特性又分天然载体和人工载体，如仅重锤夯击、不添加填夯料时为天然载体，如硬塑状土、中风化岩石等。最优密实度是指3.5kN、锤经径 355 亳米 mm 的标准锤，6米落距时单位冲切2100kN·m能量作用下的三击贯入度地面不隆起，或载体上部土体不破坏。三击贯入度指一击比一击小或持平的累计夯沉量，Ae 值根据被加固土性（挤密土体、影响土体）和三击贯入度查找《载体桩技术标准》（JGJT135-2018）表 4.2.3 即可，由表 4.2.3给出了最小Ae为1.5m2，最大为5.2m2，其值为根据大量工程案例的载荷试验扣除传力杆件的摩擦力推算获取。三击贯入度源于是由世界通用63.5kg穿心锤、落距76cm，贯入30cm的标贯击数去整的小数放大1000 倍是重量、放大100 倍是落距变三击。标准贯入度是勘察中土体密实状态最常用比较真实最和精准的测试手段、含水量一定，击数就可以判定密实程度以及推定承载力 fak和压缩模量。（商丘网）

编辑：李芊诺

责编：张永杰

审核：王棕宝