桩基础的技术发展历史

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因为桩基具有良好的受力特性和抗变形能力，受到了人们的高度重视。城市建设立体化、交通高速化以及综合改善居住环境，大凡兴建大一些的土木建筑工程，都离不开桩基技术的使用。桩的种类和桩基型式、施工工艺和设备以及桩基理论、设计方法也有了很大的演进。新桩型、新工艺、新技术的开发，近十余年来取得了一些成果。大体具有以下四方面特点：
1.提高成桩效率，实现钻灌合一。沉管灌注桩是一种成孔与灌注合一桩型，但由于其挤土效应，质量不稳定，事故率过高，逐步趋向淘汰。长螺旋压灌灌注桩原来在20多年前欧洲已开发应用，但多限于压注砂浆，后插钢筋笼。我国于10多年前首先开发用于CFG桩或细石素混凝土桩。本世纪初，插筋器开发之后，扩大用于中600、中800长20多米的灌注桩，由于其无需泥浆护壁，现场文明，且工效高，无沉渣，质量稳定。
2.扩大桩土比表面积，提高承载力、材耗比。 针对这一类的有挤扩多支盘桩、复合载体夯扩桩、桶形沉管灌注桩等。挤扩多支盘桩利用多层持力层形成支盘，增大支承面积以提高承载力。其关键是支盘持力层的准确定位，砂砾层须紧靠其层顶挤扩，对于深厚软土层显然不适用。复合载体夯扩桩，只适合于浅埋持力层的多层住宅。桶形沉管灌注桩也是一种挤土灌注桩，由于带土芯，桩径较大，适于单位面积承载力要求不高、场地开阔，对挤土效应无严格限制的情况。目前多用于软土路基的复合地基竖向增强体。
3.与土体增强处理技术结合，形成复合桩。属于这一类的有水泥上搅拌桩插入预制芯桩形成的劲芯水泥土复合桩；环形水泥土搅拌桩，钻取土芯插入钢筋笼灌注混凝土，形成水下干作业复合灌注桩。这两种复合桩都是利用水泥土搅拌技术在刚性桩外围形成水泥土“外套”构成两种材料复合桩体，而提高其承载力。
4.变泥浆循环排渣为机械直接钻孔取土成孔。传统的正、反循环排渣钻机成孔在我国使用数十年，积累了丰富的经验，已成为中大直径灌注桩的主导工艺。上世纪90年代引进旋挖钻机，由于其只利用泥浆护壁而不利用泥浆循环排渣，渣土可直接用旋挖斗钻取装车外运，所需护壁泥浆量少，并可循环使用，现场文明，工效高。随着旋挖钻机设备国产化的扩展，可望成为灌注桩的主导设备和成桩工艺。当前的主要问题是要发展清底清渣配套设备和入岩钻具。对于特大直径桩，仍需利用正、反循环钻成孔，因此对泥浆的分离处理是一个有待研究的课题。
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