第五节 桩基发展新趋势
一、新桩型的不断出现
近年的工程实践极大地推动了一些传统桩型和新桩型的发展。
（1）注浆桩。桩端（侧）压力注浆技术效果好、速度快，可以节省大量成本，减少建筑物的整体沉降和不均匀沉降，它适用于桩端土加固和桩侧土固化。
（2）挤扩支盘灌注桩。其对摩擦型桩的桩侧摩阻力的提高效果较好，且经济效益明显，它适用于以黏性土为主的摩擦型桩基，如图1-5-1所示。
（3）预应力混凝土竹节桩。在管桩桩身上设计凸出的混凝土肋环，称预应力管竹节桩，如图1-5-2（d）所示。适用于淤泥质土层，改善桩侧软土土质，提高单桩承载力。其他典型异型桩如图1-5-2所示。
图1-5-1 挤扩支盘灌注桩桩身
图1-5-2 典型的异型桩
（a）锥形桩；（b）扩颈桩；（c）多级扩颈桩；（d）竹节桩；（e）葫芦形桩
（4）大直径筒桩。由于采用环形桩尖，形成大直径现浇混凝土薄壁筒桩，具有抗水平力强的优点，被应用于单桩竖向荷载不高的堤防工程中。
（5）碎石型锤击灌注桩。由于是现场锤击成孔、现场碎石浇灌，故常被广泛应用于残坡积的土层加固基础中。
（6）大直径钻埋空心桩。在已钻好的大直径孔内沉放预制桩壳，形成空心桩，主要被应用于桥梁深基础中，而大直径和预拼工艺也是当前桥梁深基础工程的发展趋势。
二、向大直径超长发展
随着跨江、跨海特大桥梁、大型深水码头及高层、超高层建筑物建设，上部结构对桩基础承载力与变形的要求越来越高，桩径越来越大，桩长越来越长，使桩出现了向超长、大直径方向发展的趋势。上海环球世贸中心、金茂大厦都采用了桩长超过80m的钢管桩；温州世贸中心采用了80～120m不等的钻孔灌注桩，南京长江二桥主塔墩基础反循环钻成孔灌注桩直径为3m，深度150m，杭州钱塘江六桥采用的钻孔灌注桩更长达130m，香港西部铁路桩基础最长达139m，日本横滨港跨径460m的横断大桥桩基础嵌岩扩孔至直径10m，我国江西贵溪大桥的桩基础直径也达到9.5m。
三、向微型桩方向发展
小桩又称微型桩或IM桩，是法国索勒唐舍（SOLETANCHE）公司开发的一种灌注技术。小桩及锚杆静压桩技术主要用于老城区改造、老基础托换加固、建筑物纠偏加固、建筑物增层等需要。小桩实质上是压力注浆桩，桩径为70～250mm（国内多用250mm），长径比大于30（国内桩长多用8～12m，长径比通常为50左右），采用钻孔（国内多用螺旋钻成孔）、强配筋（配筋率大于1%）和压力注浆（注浆压力为1.0M～2.5MPa）工艺施工。锚杆静压桩的断面为200×200～300×300（mm2）；桩段长度取决于施工净空高度和机具情况，通常为1.0～3.0m，桩入土深度3～30m。
四、向工厂化生产方向发展
桩正向着工厂化生产的趋势发展，而工厂化生产也促使这些桩型在工程建设中被广泛地使用，如在我国使用多年的预应力混凝土管桩（PC管桩）、预应力混凝土薄壁管桩（PTC管桩）及高强度预应力混凝土管桩（PHC管桩）。随着港口工程、民用建筑、公路桥梁建设发展，管桩以工厂化生产、产品质量稳定、施工速度快、施工中无泥浆污染、施工周期短及经济性价比好等优点，在国内基础工程中，尤其在沿海港口、软土地区的多层和小高层建筑工程中被广泛应用。
五、向环保型施工工艺发展
随着人们对建筑施工环境保护要求越来越高，环保型施工工艺新技术得到了快速的发展。
（1）埋入法施工工艺。是将预制桩或钢管桩沉入到钻成的孔中后，采用某些手段增强桩承载力的工法。2000年，日本埋入式桩工法已占预制桩施工78%。我国埋入式桩的种类很少，这也正给桩基施工企业发展和上升提供了良好的空间。
（2）泵式反循环钻进工艺。由于正循环钻孔桩泥浆处理污染环境，所以出现了成套工艺的泵式反循环钻进工艺系统，泥浆循环全部进入钢制的泥浆箱（包括排渣池、循环池、沉淀池）。
（3）贝诺特（Benoto）灌注桩施工法。该法利用摇动装置的摇动使钢套管与土层间的摩阻力大大减少，边摇动边压入，同时利用冲抓斗挖掘取土，直至套管下到桩端持力层为止。成孔后将钢筋笼放入，接着将导管竖立在钻孔中心，最后灌注混凝土成桩。该法实质上是冲抓斗跟管钻进法。该法由于环保效果好（噪声低、振动小、无泥浆污染与排放）、施工现场文明，在国内外被广泛采用。
（4）旋挖钻斗钻成孔灌注桩工艺。该工艺是20世纪20年代后期美国CALWELD公司改造钻探机械而用于灌注桩施工的方法。其利用了旋挖钻机的钻杆和钻斗的旋转及重力使土屑进入钻斗，提升钻斗出土，多次反复而成孔。该工艺有振动小、噪声低，适宜在黏性土中干作业钻成孔；并且具有钻机安装较简单、桩位对中容易、场内移动方便、钻进速度较快、工程造价较低、成孔成桩质量高等优点。
（5）组合式工艺。采用单一工艺的桩型往往满足不了工程要求时，实践中经常出现组合式工艺桩。例如，钻孔扩底灌注桩有成直孔和扩孔两个工艺；桩端压力注浆桩有成孔成桩与成桩后向桩端地层注浆两个工艺；预钻孔打入式预制桩有钻孔、注浆、插桩及轻打（或压入）等工艺。
六、向组合桩方向发展
当采用单一桩型满足不了工程要求时，实践中可以采用组合桩型式。
（1）刚柔复合桩组合。刚性桩一般采用混凝土桩且是长桩，打到较好的持力层；柔性桩一般采用水泥搅拌桩且为短桩、摩擦桩型。刚性桩起到控制沉降的作用，柔性桩起到变形协调的作用。桩基设计按复合桩基设计。
（2）长短桩组合。即桩身材料同为混凝土桩，但根据上部荷载的特点和地质条件选择不同的桩长和不同的持力层。优点是可以调整基础荷载，使其受力基本均匀，缺点是不同桩长会带来不同的沉降。
（3）咬合桩组合。即同类型间或不同类型间桩的咬合。可以是灌注混凝土桩之间的咬合；可以是钢筋混凝土桩与水泥搅拌桩之间的咬合；可以是预制桩与水泥搅拌桩之间的咬合，也可以是预制桩与现场灌注混凝土桩之间的咬合。
（4）桩长度方向上的组合。为了将桩打入持力层较坚硬的岩土层中，桩基中上部为混凝土桩，下部为钢桩；反之，根据桩的轴力上大下小的特点，也有组合桩采用单桩桩身中上部采用高配筋高强度的混凝土、桩身中下部采用低配筋低强度的混凝土，以适应不同地质条件中桩的受力特点。
七、向高强度桩方向发展
随着对打入式预制桩要求越来越高，诸如高承载力、穿透硬夹层、承受较高的打击应力及快速交货等要求，普通钢筋混凝土桩（简称R.C桩，混凝土强度等级为C25～C40）已满足不了上述要求，而预应力钢筋混凝土桩（简称P.C桩，混凝土强度等级为C40～C80）和预应力高强度混凝土桩（简称P.H.C桩，混凝土强度等级不低于C80）使用越来越广泛。