一處現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁

現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁技術(shù)介紹及市場(chǎng)前景,山東巖土工程勘察總公司第一工程處,一、前言1、技術(shù)簡(jiǎn)介振動(dòng)沉模大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁（PCC樁）吸收了預(yù)應(yīng)力管樁和振動(dòng)沉管樁等技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，該方法采取自動(dòng)排土、振動(dòng)灌注而成管樁，具體步驟是依靠沉腔上部錘頭的振動(dòng)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(hù)下打入預(yù)定的設(shè)計(jì)深度，在腔體內(nèi)現(xiàn)澆注混凝土，之后振動(dòng)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(dān)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(chǔ)底面的應(yīng)力集中問(wèn)題，在樁頂設(shè)置褥墊層。,2、工藝特點(diǎn)該管樁樁身強(qiáng)度高，直徑可達(dá)1.5米，有效加固深度可達(dá)25米以上，施工工藝簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，便于質(zhì)量控制、監(jiān)督，單樁承載力高且造價(jià)相對(duì)較低。PCC樁具有剛性樁（CFG樁、素混凝土樁、預(yù)應(yīng)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(fèi)用。,3、獲獎(jiǎng)情況振動(dòng)沉模大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁（PCC樁）及復(fù)合地基是河海大學(xué)自主開(kāi)發(fā)的新技術(shù)、新設(shè)備和新工藝。該技術(shù)2002年獲香港國(guó)際科技成果與優(yōu)秀新發(fā)明網(wǎng)博會(huì)榮譽(yù)證書(shū)，2003年獲河海大學(xué)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)（證書(shū)號(hào)：H200206-G01）。大直徑現(xiàn)澆管樁機(jī)2002年獲得中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型專利證書(shū)（證書(shū)號(hào)：第517508號(hào)），,二、適用范圍適合于軟土地區(qū)地基加固，對(duì)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(hù)結(jié)構(gòu)、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(shù)與機(jī)具設(shè)備1、成樁機(jī)理大直徑現(xiàn)澆管樁機(jī)的振動(dòng)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(dòng)下沉?xí)r對(duì)樁側(cè)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(dòng)提拔鋼管，同時(shí)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(dòng)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(jī)理為：,模板作用：在振動(dòng)的作用下環(huán)形腔體模板沉入土中后，澆注混凝土；當(dāng)振動(dòng)模板提拔時(shí)，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(hù)壁作用，因此不會(huì)出現(xiàn)縮壁和塌壁現(xiàn)象。從而成為造槽、擴(kuò)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(dòng)提拔時(shí)，對(duì)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(dòng)密實(shí)。同時(shí)又使混凝土向兩側(cè)擠壓管樁壁厚增加。擠密作用：振動(dòng)沉模大直徑現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁在施工過(guò)程中由于振動(dòng)、擠壓和排土等原因，可對(duì)樁間土起到一定的密實(shí)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(guān)。,2、施工設(shè)備現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁的施工機(jī)械是大直徑現(xiàn)澆管樁機(jī)，該設(shè)備與振動(dòng)沉管樁相近，但又有本質(zhì)不同，其振動(dòng)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(dòng)下沉?xí)r對(duì)樁側(cè)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?yè)P(yáng)機(jī)等）；支架；振動(dòng)頭；鋼質(zhì)內(nèi)外套管空腔結(jié)構(gòu)；活瓣樁靴結(jié)構(gòu)；成模造漿器等；混凝土分流器。,四、工藝流程振動(dòng)沉模大直徑現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)就是采取振動(dòng)沉模自動(dòng)排土、在現(xiàn)場(chǎng)灌注混凝土而成管樁。具體步驟是鉆機(jī)就位后，依靠沉腔上部錘頭的振動(dòng)力，將內(nèi)外雙層套管所形成的環(huán)形腔體在預(yù)埋樁靴或活瓣樁靴的保護(hù)下，打入預(yù)定的設(shè)計(jì)深度，在腔體內(nèi)現(xiàn)成澆注混凝土，之后振動(dòng)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(cè)量放樣,移機(jī),二次灌注砼,振動(dòng)拔管,振動(dòng)拔管,試塊留置,混凝土攪拌,沉模到底,活瓣固定或預(yù)埋樁尖,樁基就位,其主要施工工藝流程為：,五、施工組織勞動(dòng)力組織,六、安全與質(zhì)量檢測(cè)1、安全措施建立健全安全管理機(jī)構(gòu)，設(shè)專職安全員；進(jìn)場(chǎng)人員進(jìn)行三級(jí)教育；堅(jiān)持“預(yù)防為主，安全第一”的原則。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)部位要防護(hù)，安全用電。專人操作和保養(yǎng)機(jī)械，并定期檢查。2、設(shè)計(jì)和檢測(cè)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)：建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ79-91）建筑基樁技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ7-89)檢測(cè)依據(jù)：基樁低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)規(guī)程（JGJ/T93-95）基樁樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ79-91）,3、質(zhì)量檢測(cè)PCC樁質(zhì)量檢測(cè)包含以下四個(gè)方面內(nèi)容，即：（1）現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖：是檢測(cè)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(kāi)挖，通過(guò)肉眼、鉆孔等直接手段觀察混凝土的質(zhì)量。（2）強(qiáng)度試驗(yàn)：評(píng)定薄壁管樁樁身混凝土強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)計(jì)值，一個(gè)重要的依據(jù)從樁身取芯樣進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，從管樁中抽取芯樣制作成標(biāo)準(zhǔn)式樣，進(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。（3）低應(yīng)變檢測(cè)：采用反射波法進(jìn)行檢測(cè)，主要目的檢測(cè)樁身結(jié)構(gòu)完整性、成樁類型，對(duì)樁身質(zhì)量作出評(píng)價(jià)。（4）靜載試驗(yàn)：現(xiàn)澆薄壁管樁施工結(jié)束后，根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)進(jìn)行單樁靜載試驗(yàn)和復(fù)合地基試驗(yàn)。復(fù)合地基試驗(yàn)時(shí)，對(duì)樁頂進(jìn)行封頂處理，在樁心土體的頂部和樁周土頂部中預(yù)埋土壓力盒，測(cè)試在上部荷載的作用下土芯與樁周土分擔(dān)的壓力。,七、局限性尚不清楚。八、發(fā)展前景與市場(chǎng)空間1、PCC樁應(yīng)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(yīng)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(guó)際汽車城蘊(yùn)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(chǎng)空間PCC樁施工速度快，工程造價(jià)低，每平方面積的處理費(fèi)用230元左右，相當(dāng)于粉噴樁的加固費(fèi)用；但其沉降變形小，具有剛性樁（CFG樁、預(yù)應(yīng)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(yíng)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(dòng)沉模大直徑現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)。濱州市和東營(yíng)市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，市政、道路、能源、化工等基礎(chǔ)設(shè)施蓬勃發(fā)展，民用建筑層出不窮。該地區(qū)的基礎(chǔ)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(kuò)樁基礎(chǔ)。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(chǎng)空間很大。,3、推廣思路2004年7月9日，總公司與河海大學(xué)劉漢龍教授合作在東營(yíng)市藍(lán)海大酒店召開(kāi)軟土地基與基礎(chǔ)處理新技術(shù)研討會(huì)，會(huì)議推廣了振動(dòng)沉模大直徑現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)，取得了良好效果。在此基礎(chǔ)上，我們的推廣思