一處現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁

現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁技術介紹及市場前景,山東巖土工程勘察總公司第一工程處,一、前言1、技術簡介振動沉模大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁（PCC樁）吸收了預應力管樁和振動沉管樁等技術的優(yōu)點，該方法采取自動排土、振動灌注而成管樁，具體步驟是依靠沉腔上部錘頭的振動力將內(nèi)外雙層套管所形成的環(huán)形腔體在活瓣樁靴的保護下打入預定的設計深度，在腔體內(nèi)現(xiàn)澆注混凝土，之后振動拔管，在環(huán)形域中土體與外部的土體之間便形成混凝土管樁。為了保證樁與土共同承擔荷載，并調(diào)整樁與樁間土之間豎向荷載及水平荷載得分單比例以及減少基礎底面的應力集中問題，在樁頂設置褥墊層。,2、工藝特點該管樁樁身強度高，直徑可達1.5米，有效加固深度可達25米以上，施工工藝簡單，可操作性強，便于質(zhì)量控制、監(jiān)督，單樁承載力高且造價相對較低。PCC樁具有剛性樁（CFG樁、素混凝土樁、預應力管樁等）質(zhì)量和效果，卻僅具有柔性樁（粉噴樁、濕噴樁等）的加固費用。,3、獲獎情況振動沉模大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁（PCC樁）及復合地基是河海大學自主開發(fā)的新技術、新設備和新工藝。該技術2002年獲香港國際科技成果與優(yōu)秀新發(fā)明網(wǎng)博會榮譽證書，2003年獲河海大學科學技術進步一等獎（證書號：H200206-G01）。大直徑現(xiàn)澆管樁機2002年獲得中華人民共和國國家知識產(chǎn)權局實用新型專利證書（證書號：第517508號），,二、適用范圍適合于軟土地區(qū)地基加固，對填土、飽和及非飽和粘性土具有良好的擠密效果。適用于高速公路、重力式邊坡支護結構、大型油罐、污水處理池、江河堤壩加固、港口碼頭以及多層、小高層建筑物等地基處理。,三、核心技術與機具設備1、成樁機理大直徑現(xiàn)澆管樁機的振動沉管由兩層剛性套管組成，內(nèi)管與外管半徑相差20-30cm，振動下沉時對樁側土體排土作用較小，并形成環(huán)形腔體模板，現(xiàn)澆注入混凝土，振動提拔鋼管，同時混凝土從環(huán)形腔體模板下注入環(huán)形槽孔內(nèi)，從而形成沉管、澆注、振動提拔一次性直接成管樁的新工藝，保證了混凝土在槽孔內(nèi)良好的充盈性和穩(wěn)定性。成樁機理為：,模板作用：在振動的作用下環(huán)形腔體模板沉入土中后，澆注混凝土；當振動模板提拔時，混凝土從環(huán)形腔體模板下端注入環(huán)形槽孔內(nèi)，空腹模板起到了護壁作用，因此不會出現(xiàn)縮壁和塌壁現(xiàn)象。從而成為造槽、擴壁、澆注一次性直接成管樁的新工藝，保證了混凝土在槽孔內(nèi)良好的充盈性和穩(wěn)定性。振搗作用：環(huán)形腔體模板在振動提拔時，對模板內(nèi)及注入槽孔內(nèi)的混凝土有連續(xù)振搗作用，使樁體充分振動密實。同時又使混凝土向兩側擠壓管樁壁厚增加。擠密作用：振動沉模大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁在施工過程中由于振動、擠壓和排土等原因，可對樁間土起到一定的密實作用。擠壓、振密范圍與環(huán)形腔體模板的厚度及原位土體的性質(zhì)有關。,2、施工設備現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁的施工機械是大直徑現(xiàn)澆管樁機，該設備與振動沉管樁相近，但又有本質(zhì)不同，其振動沉管由兩層剛性套管組成，內(nèi)管與外管半徑相差20-30cm，振動下沉時對樁側土體排土作用較小，并形成環(huán)形腔體模板。其主要部件：底盤（含卷揚機等）；支架；振動頭；鋼質(zhì)內(nèi)外套管空腔結構；活瓣樁靴結構；成模造漿器等；混凝土分流器。,四、工藝流程振動沉模大直徑現(xiàn)澆混凝土管樁技術就是采取振動沉模自動排土、在現(xiàn)場灌注混凝土而成管樁。具體步驟是鉆機就位后，依靠沉腔上部錘頭的振動力，將內(nèi)外雙層套管所形成的環(huán)形腔體在預埋樁靴或活瓣樁靴的保護下，打入預定的設計深度，在腔體內(nèi)現(xiàn)成澆注混凝土，之后振動拔管，在環(huán)形域中土體與外部的土體之間便形成混凝土管樁。,測量放樣,移機,二次灌注砼,振動拔管,振動拔管,試塊留置,混凝土攪拌,沉模到底,活瓣固定或預埋樁尖,樁基就位,其主要施工工藝流程為：,五、施工組織勞動力組織,六、安全與質(zhì)量檢測1、安全措施建立健全安全管理機構，設專職安全員；進場人員進行三級教育；堅持“預防為主，安全第一”的原則。機器運轉部位要防護，安全用電。專人操作和保養(yǎng)機械，并定期檢查。2、設計和檢測依據(jù)設計依據(jù)：建筑地基處理技術規(guī)范（JGJ79-91）建筑基樁技術規(guī)范(JGJ94-94)建筑地基基礎設計規(guī)范(GBJ7-89)檢測依據(jù)：基樁低應變動力檢測規(guī)程（JGJ/T93-95）基樁樁基技術規(guī)范(JGJ94-94)建筑地基處理技術規(guī)范（JGJ79-91）,3、質(zhì)量檢測PCC樁質(zhì)量檢測包含以下四個方面內(nèi)容，即：（1）現(xiàn)場開挖：是檢測薄壁管樁質(zhì)量最直觀、最有效的方法，它不同于其他樁型，因其內(nèi)部為空腔，故可以采用人工開挖，通過肉眼、鉆孔等直接手段觀察混凝土的質(zhì)量。（2）強度試驗：評定薄壁管樁樁身混凝土強度是否達到設計值，一個重要的依據(jù)從樁身取芯樣進行抗壓試驗，從管樁中抽取芯樣制作成標準式樣，進行單軸抗壓強度試驗。（3）低應變檢測：采用反射波法進行檢測，主要目的檢測樁身結構完整性、成樁類型，對樁身質(zhì)量作出評價。（4）靜載試驗：現(xiàn)澆薄壁管樁施工結束后，根據(jù)建筑樁基技術規(guī)范(JGJ94-94)進行單樁靜載試驗和復合地基試驗。復合地基試驗時，對樁頂進行封頂處理，在樁心土體的頂部和樁周土頂部中預埋土壓力盒，測試在上部荷載的作用下土芯與樁周土分擔的壓力。,七、局限性尚不清楚。八、發(fā)展前景與市場空間1、PCC樁應用現(xiàn)狀目前已在江蘇和上海等地區(qū)高速公路和市政工程中推廣應用：（1）南京大廠經(jīng)一路現(xiàn)澆薄壁管樁軟土地基加固工程（2）上海國際汽車城蘊藻浜橋頭現(xiàn)澆薄壁管樁軟土地基加固工程（3）上海北環(huán)高速公路現(xiàn)澆薄壁管樁軟土地基加固工程（4）江蘇鹽通高速公路現(xiàn)澆薄壁管樁軟土地基加固工程（5）南京城環(huán)高速公路拼寬軟基加固工程,2、發(fā)展前景與市場空間PCC樁施工速度快，工程造價低，每平方面積的處理費用230元左右，相當于粉噴樁的加固費用；但其沉降變形小，具有剛性樁（CFG樁、預應力管樁等）質(zhì)量和效果。因此，PCC樁具有良好的發(fā)展前景。我省的濱州、東營等地區(qū)地處黃河下游沖積平原，地層主要為軟土，適宜推廣振動沉模大直徑現(xiàn)澆混凝土管樁技術。濱州市和東營市經(jīng)濟發(fā)展迅速，市政、道路、能源、化工等基礎設施蓬勃發(fā)展，民用建筑層出不窮。該地區(qū)的基礎持力層多為粉土、粉質(zhì)粘土，承載力特征值一般80-100Kpa，荷載較小的建筑物一般采用天然地基，荷載稍大的建筑物通常采用粉噴樁、夯擴樁基礎。由于PCC樁與粉噴樁等相比具有比較明顯的優(yōu)越性，因此市場空間很大。,3、推廣思路2004年7月9日，總公司與河海大學劉漢龍教授合作在東營市藍海大酒店召開軟土地基與基礎處理新技術研討會，會議推廣了振動沉模大直徑現(xiàn)澆混凝土管樁技術，取得了良好效果。在此基礎上，我們的推廣思