AM工法擴(kuò)孔灌注樁及HPE插入法施工工藝(1)

1、浙江鼎業(yè)基礎(chǔ)工程有限公司浙江鼎業(yè)基礎(chǔ)工程有限公司2008年年12月月12/20/20211uAMAM工法：全液壓可視可控?cái)U(kuò)孔灌注樁，將樁端底部工法：全液壓可視可控?cái)U(kuò)孔灌注樁，將樁端底部或或/ /和樁身中間擴(kuò)大成設(shè)計(jì)幾何形狀，形成的擴(kuò)孔和樁身中間擴(kuò)大成設(shè)計(jì)幾何形狀，形成的擴(kuò)孔樁能有效提高單樁承載力和增加抗拔力，適應(yīng)各種樁能有效提高單樁承載力和增加抗拔力，適應(yīng)各種復(fù)雜的地質(zhì)條件，且不受施工場地限制，具有速度復(fù)雜的地質(zhì)條件，且不受施工場地限制，具有速度快、質(zhì)量高、成本低、無噪音、無振動(dòng)、不出泥漿、快、質(zhì)量高、成本低、無噪音、無振動(dòng)、不出泥漿、原始土外運(yùn)、減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。原始土外運(yùn)、減少環(huán)境污染等

2、優(yōu)點(diǎn)。12/20/20212uAMAM工法：全液壓可視可控?cái)U(kuò)孔旋挖鉆機(jī)，由全液壓工法：全液壓可視可控?cái)U(kuò)孔旋挖鉆機(jī)，由全液壓擴(kuò)底快換魔力鏟斗進(jìn)行全液壓切削挖掘，擴(kuò)底時(shí)使擴(kuò)底快換魔力鏟斗進(jìn)行全液壓切削挖掘，擴(kuò)底時(shí)使樁底端保持水平擴(kuò)大。這一過程完全采用電腦管理樁底端保持水平擴(kuò)大。這一過程完全采用電腦管理映像追蹤監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行控制，首先用鉆機(jī)將直徑樁映像追蹤監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行控制，首先用鉆機(jī)將直徑樁（成孔）鉆到設(shè)計(jì)深度后，再更換全液壓擴(kuò)底快換（成孔）鉆到設(shè)計(jì)深度后，再更換全液壓擴(kuò)底快換12/20/20213u魔力鏟斗下降到樁的底端，魔力鏟斗下降到樁的底端，打開擴(kuò)大翼進(jìn)行擴(kuò)大挖打開擴(kuò)大翼進(jìn)行擴(kuò)大挖掘作業(yè)，此時(shí)操

3、作人員只需要按設(shè)計(jì)要求預(yù)先輸入掘作業(yè)，此時(shí)操作人員只需要按設(shè)計(jì)要求預(yù)先輸入擴(kuò)底數(shù)據(jù)和形狀進(jìn)行操作即可，樁底端的深度及擴(kuò)擴(kuò)底數(shù)據(jù)和形狀進(jìn)行操作即可，樁底端的深度及擴(kuò)底部位的形狀、尺寸等數(shù)據(jù)和圖像通過檢測裝置顯底部位的形狀、尺寸等數(shù)據(jù)和圖像通過檢測裝置顯示在操作室內(nèi)的監(jiān)控器上。示在操作室內(nèi)的監(jiān)控器上。12/20/2021412/20/2021512/20/2021612/20/20217三、施工工藝流程三、施工工藝流程u1 1、鉆機(jī)就位定位；、鉆機(jī)就位定位；u2 2、先鉆比樁徑略大孔來埋設(shè)鋼護(hù)筒；、先鉆比樁徑略大孔來埋設(shè)鋼護(hù)筒；u3 3、埋設(shè)護(hù)筒；、埋設(shè)護(hù)筒；u4 4、等徑樁開始成孔，邊鉆進(jìn)邊注入

4、穩(wěn)定液；、等徑樁開始成孔，邊鉆進(jìn)邊注入穩(wěn)定液；12/20/20218三、施工工藝流程三、施工工藝流程u5 5、等徑直樁鉆到設(shè)計(jì)孔深；、等徑直樁鉆到設(shè)計(jì)孔深；u6 6、等徑直樁完成后更換擴(kuò)底鏟斗并將設(shè)計(jì)、等徑直樁完成后更換擴(kuò)底鏟斗并將設(shè)計(jì)擴(kuò)大數(shù)據(jù)輸入電腦施工管理裝置內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)擴(kuò)大數(shù)據(jù)輸入電腦施工管理裝置內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)孔施工；孔施工；u7 7、通過擴(kuò)底鏟斗切削至設(shè)計(jì)要求，停止切、通過擴(kuò)底鏟斗切削至設(shè)計(jì)要求，停止切削挖掘；削挖掘；12/20/20219三、施工工藝流程三、施工工藝流程u8 8、測量深度、測量深度u（通過施工管理裝置確認(rèn)鉆深，擴(kuò)孔的直徑）（通過施工管理裝置確認(rèn)鉆深，擴(kuò)孔的直徑）u（安裝上孔底取

5、土刮板進(jìn)行第一次清孔、處理）（安裝上孔底取土刮板進(jìn)行第一次清孔、處理）u（施工管理裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)打印輸出）（施工管理裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)打印輸出）u（在放鋼筋籠前再次測量深度，如果與一次處（在放鋼筋籠前再次測量深度，如果與一次處理孔的深度相差理孔的深度相差50mm50mm以上，進(jìn)行二次清孔處理）以上，進(jìn)行二次清孔處理）12/20/202110u9 9、安放鋼筋籠；、安放鋼筋籠；u1010、利用特殊清渣泵清除沉渣；、利用特殊清渣泵清除沉渣；u1111、安放導(dǎo)管；、安放導(dǎo)管；u1212、灌注混凝土；、灌注混凝土；u1313、砼灌注結(jié)束，拔出導(dǎo)管；、砼灌注結(jié)束，拔出導(dǎo)管；u1414、拔出鋼護(hù)筒。、拔出鋼護(hù)筒。

6、三、施工工藝流程三、施工工藝流程12/20/202111u 1 1、電腦管理映像追蹤顯示裝置對施工全過程進(jìn)、電腦管理映像追蹤顯示裝置對施工全過程進(jìn)行監(jiān)控，安全可靠行監(jiān)控，安全可靠 施工過程中由駕駛室內(nèi)電腦管理映像追蹤顯施工過程中由駕駛室內(nèi)電腦管理映像追蹤顯示裝置對施工全過程進(jìn)行監(jiān)控，樁長、樁徑、擴(kuò)大示裝置對施工全過程進(jìn)行監(jiān)控，樁長、樁徑、擴(kuò)大徑等均能通過實(shí)現(xiàn)電腦管理，達(dá)到有效的設(shè)計(jì)幾何徑等均能通過實(shí)現(xiàn)電腦管理，達(dá)到有效的設(shè)計(jì)幾何尺寸。尺寸。12/20/202112施工過程中樁徑、擴(kuò)大徑、挖掘深度等均能施工過程中樁徑、擴(kuò)大徑、挖掘深度等均能通過電腦管理映像追蹤顯示裝置進(jìn)行監(jiān)控通過電腦管理映像追蹤

7、顯示裝置進(jìn)行監(jiān)控12/20/202113u 2 2、原始土挖掘，不出泥漿，且護(hù)壁穩(wěn)定液可循、原始土挖掘，不出泥漿，且護(hù)壁穩(wěn)定液可循環(huán)利用，減少環(huán)境污染環(huán)利用，減少環(huán)境污染 挖掘出的原始土通過鉆斗直接放在土方車或棄挖掘出的原始土通過鉆斗直接放在土方車或棄運(yùn)點(diǎn)，穩(wěn)定液可回收循環(huán)利用，不出泥漿，減少了運(yùn)點(diǎn)，穩(wěn)定液可回收循環(huán)利用，不出泥漿，減少了環(huán)境污染。環(huán)境污染。12/20/202114u 3 3、樁型設(shè)計(jì)科學(xué)，能有效提高單樁承載力和增、樁型設(shè)計(jì)科學(xué)，能有效提高單樁承載力和增加抗拔力加抗拔力 經(jīng)過幾年跟蹤測算，按照上海地區(qū)地質(zhì)條件的經(jīng)過幾年跟蹤測算，按照上海地區(qū)地質(zhì)條件的不同，在同樣的設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)時(shí)

8、，使用不同，在同樣的設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)時(shí)，使用AMAM工法擴(kuò)底工法擴(kuò)底灌注樁在第灌注樁在第7 7、9 9層厚砂層使單樁承載力提高層厚砂層使單樁承載力提高60%-60%-90%90%，其他土層提高，其他土層提高45%-60%45%-60%。 12/20/202115u 4 4、節(jié)能節(jié)支、環(huán)保經(jīng)濟(jì)、安全高效，具有廣闊、節(jié)能節(jié)支、環(huán)保經(jīng)濟(jì)、安全高效，具有廣闊的發(fā)展空間和市場潛力的發(fā)展空間和市場潛力 12/20/202116天津地鐵軌道交通小白樓音樂廳廣場AM工法擴(kuò)底灌注樁施工現(xiàn)場12/20/20211712/20/202118浙江鼎業(yè)基礎(chǔ)工程有限公司浙江鼎業(yè)基礎(chǔ)工程有限公司2008年年12月月12/20/

9、202119 在軌道交通設(shè)中，尤其在城市市區(qū)的淺埋車在軌道交通設(shè)中，尤其在城市市區(qū)的淺埋車站建設(shè)中，采用蓋挖逆作法修建的車站越來越多。站建設(shè)中，采用蓋挖逆作法修建的車站越來越多。蓋挖逆作法有很多優(yōu)勢，也存在很多技術(shù)難點(diǎn)。蓋挖逆作法有很多優(yōu)勢，也存在很多技術(shù)難點(diǎn)。例如鋼管柱安裝垂直度高，深度深，施工難度大，例如鋼管柱安裝垂直度高，深度深，施工難度大，造價(jià)高，隨著我國逆作車站的建設(shè)和逆作技術(shù)的造價(jià)高，隨著我國逆作車站的建設(shè)和逆作技術(shù)的研究，許多技術(shù)難點(diǎn)已不斷得到解決和完善。就研究，許多技術(shù)難點(diǎn)已不斷得到解決和完善。就中間樁基單樁單柱安裝分別有了一些相關(guān)的研究。中間樁基單樁單柱安裝分別有了一些相關(guān)的

10、研究。但在實(shí)際工程中大多采用埋設(shè)鋼套管后人工入孔但在實(shí)際工程中大多采用埋設(shè)鋼套管后人工入孔破除樁頭后安裝定位器再安裝鋼管柱，該方法存破除樁頭后安裝定位器再安裝鋼管柱，該方法存在施工工期長，工序多，人工入孔安全性差等缺在施工工期長，工序多，人工入孔安全性差等缺點(diǎn)。點(diǎn)。 12/20/202120 為了解決中間樁基安裝鋼管柱的問題，我公司為了解決中間樁基安裝鋼管柱的問題，我公司引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備，自主研發(fā)引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備，自主研發(fā)HPE液壓垂直插入鋼液壓垂直插入鋼管柱的施工工藝，在杭州武林廣場地鐵站等工程施管柱的施工工藝，在杭州武林廣場地鐵站等工程施工應(yīng)用中證明，該施工工藝在灌注樁混凝土澆灌完工應(yīng)用中

11、證明，該施工工藝在灌注樁混凝土澆灌完成后能一次性將鋼管柱垂直插入到混凝土中，垂直成后能一次性將鋼管柱垂直插入到混凝土中，垂直度能控制在度能控制在1/500L以上，施工速度快，工效高，大以上，施工速度快，工效高，大大降低了施工成本，同時(shí)也降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)。大降低了施工成本，同時(shí)也降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)。12/20/202121u1、首先，將、首先，將HPE液壓插入機(jī)械準(zhǔn)確就位、定位，液壓插入機(jī)械準(zhǔn)確就位、定位，根據(jù)根據(jù)HPE液壓插入機(jī)機(jī)身上的垂直調(diào)校裝置調(diào)整垂液壓插入機(jī)機(jī)身上的垂直調(diào)校裝置調(diào)整垂直度。直度。u2、HPE液壓插入機(jī)定位垂直后，將鋼柱吊起，用液壓插入機(jī)定位垂直后，將鋼柱吊起，用HPE液

12、壓插入機(jī)的液壓定位器將鋼柱抱緊，根據(jù)二液壓插入機(jī)的液壓定位器將鋼柱抱緊，根據(jù)二點(diǎn)定位原理，抱緊鋼柱后再復(fù)測垂直度。點(diǎn)定位原理，抱緊鋼柱后再復(fù)測垂直度。12/20/202122u3、在保證垂直度將在砼初凝前用、在保證垂直度將在砼初凝前用HPE液壓垂直插液壓垂直插入裝置將鋼柱插入到混凝土中，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高入裝置將鋼柱插入到混凝土中，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高及標(biāo)準(zhǔn)要求為止。及標(biāo)準(zhǔn)要求為止。u4、設(shè)備裝置：液壓定位器、設(shè)備裝置：液壓定位器2個(gè)、垂直插入系統(tǒng)個(gè)、垂直插入系統(tǒng)2個(gè)，個(gè)，水平調(diào)校裝置水平調(diào)校裝置4個(gè)，垂直調(diào)校裝置個(gè)，垂直調(diào)校裝置1個(gè)、垂直儀個(gè)、垂直儀1臺臺（詳見下圖）。（詳見下圖）。 12/20/

13、202123液壓定位器垂直調(diào)校裝置液壓垂直插入裝置水平調(diào)節(jié)器液壓垂直插入裝置水平調(diào)節(jié)器液壓定位器12/20/202124三、HPE插入法的優(yōu)點(diǎn)u1、節(jié)約施工工期。u2、避免人工入樁孔內(nèi)施工作業(yè)，降低安全風(fēng)險(xiǎn)；u3、無需埋設(shè)鋼套管，節(jié)約能源降低施工成本。12/20/202125AM灌注樁混凝土澆筑完成HPE垂直插入機(jī)就位對中調(diào)整HPE垂直插入機(jī)水平度吊裝鋼管柱HPE插入機(jī)壓入鋼管柱鋼管柱內(nèi)澆筑鋼筋混凝土鋼管柱四周回填碎石并排漿HPE插入機(jī)移位拆除工具柱并回填孔口拔除鋼護(hù)筒12/20/202126u1、對灌注樁混凝土要求、對灌注樁混凝土要求 考慮插入鋼管的需要，灌注樁的混凝土要有一定緩考慮插入鋼管

14、的需要，灌注樁的混凝土要有一定緩凝時(shí)間，緩凝時(shí)間不小于凝時(shí)間，緩凝時(shí)間不小于60小時(shí)，同時(shí)要求混凝土運(yùn)輸小時(shí)，同時(shí)要求混凝土運(yùn)輸至插入鋼管柱時(shí)間段內(nèi)混凝土的坍落度不少于至插入鋼管柱時(shí)間段內(nèi)混凝土的坍落度不少于12cm，混，混凝土運(yùn)輸時(shí)間按凝土運(yùn)輸時(shí)間按1小時(shí)計(jì)算，混凝土灌注時(shí)間按小時(shí)計(jì)算，混凝土灌注時(shí)間按3-4小時(shí)小時(shí)計(jì)算，計(jì)算，HPE垂直插入機(jī)就位按垂直插入機(jī)就位按3小時(shí)計(jì)算，插入鋼管柱小時(shí)計(jì)算，插入鋼管柱時(shí)間按時(shí)間按5-6小時(shí)計(jì)算，合計(jì)時(shí)間約小時(shí)計(jì)算，合計(jì)時(shí)間約14小時(shí)，考慮其他原小時(shí)，考慮其他原因混凝土因混凝土18小時(shí)后坍落度不少于小時(shí)后坍落度不少于12cm。12/20/202127u2

15、、HPE垂直插入機(jī)就位對中垂直插入機(jī)就位對中 混凝土灌注完成后，重新放出樁位為中心，并將十混凝土灌注完成后，重新放出樁位為中心，并將十字線標(biāo)記在護(hù)筒上。復(fù)核樁位后，將字線標(biāo)記在護(hù)筒上。復(fù)核樁位后，將HPE液壓插入液壓插入機(jī)械的定位器中心與樁位中心在同一垂直線上，然機(jī)械的定位器中心與樁位中心在同一垂直線上，然后吊裝后吊裝HPE垂直插入機(jī)就位，垂直插入機(jī)就位， HPE液壓插入機(jī)根液壓插入機(jī)根據(jù)定位器就位對中。據(jù)定位器就位對中。12/20/202128u3、調(diào)整、調(diào)整HPE垂直插入機(jī)水平度垂直插入機(jī)水平度 就位對中后，就位對中后，HPE液壓插入機(jī)械可手動(dòng)、自動(dòng)調(diào)整液壓插入機(jī)械可手動(dòng)、自動(dòng)調(diào)整水平度，

16、并重新復(fù)核中心位置，滿足要求后即可吊水平度，并重新復(fù)核中心位置，滿足要求后即可吊裝鋼管柱入孔。裝鋼管柱入孔。u4、吊裝鋼管柱、吊裝鋼管柱 根據(jù)鋼管柱的長度，為保證吊裝時(shí)不產(chǎn)生變形、彎根據(jù)鋼管柱的長度，為保證吊裝時(shí)不產(chǎn)生變形、彎曲，采用二臺吊車多點(diǎn)抬吊，將鋼管柱垂直緩慢放曲，采用二臺吊車多點(diǎn)抬吊，將鋼管柱垂直緩慢放入入HPE垂直插入機(jī)上。垂直插入機(jī)上。12/20/202129u5、HPE垂直插入機(jī)液壓插入鋼管柱垂直插入機(jī)液壓插入鋼管柱 鋼管柱吊放至鋼管柱吊放至HPE垂直插入機(jī)內(nèi)，根據(jù)自重下入垂直插入機(jī)內(nèi)，根據(jù)自重下入孔內(nèi)一定深度后，由孔內(nèi)一定深度后，由HPE垂直插入機(jī)抱緊鋼管柱，垂直插入機(jī)抱緊鋼

17、管柱，并復(fù)測鋼管柱垂直度，滿足要求后在鋼管柱上安裝并復(fù)測鋼管柱垂直度，滿足要求后在鋼管柱上安裝一個(gè)垂直傳感器，并設(shè)置吊環(huán)便于回收使用；當(dāng)浮一個(gè)垂直傳感器，并設(shè)置吊環(huán)便于回收使用；當(dāng)浮力大于鋼管柱重量后，由力大于鋼管柱重量后，由HPE垂直插入機(jī)將鋼管抱垂直插入機(jī)將鋼管抱緊，由液壓插入裝置的液壓下壓力將鋼管柱下壓插緊，由液壓插入裝置的液壓下壓力將鋼管柱下壓插入孔內(nèi)，當(dāng)插至混凝土頂面后，入孔內(nèi)，當(dāng)插至混凝土頂面后，12/20/202130重新復(fù)測鋼管垂直度，此時(shí)可根據(jù)重新復(fù)測鋼管垂直度，此時(shí)可根據(jù)HPE垂直插入垂直插入機(jī)自身的垂直儀、經(jīng)緯儀及鋼管柱下部安裝的傳機(jī)自身的垂直儀、經(jīng)緯儀及鋼管柱下部安裝的

18、傳感器反映到垂直儀上的信號來確定鋼管柱的垂直感器反映到垂直儀上的信號來確定鋼管柱的垂直度，滿足垂直度要求后繼續(xù)下壓插入至混凝土中；度，滿足垂直度要求后繼續(xù)下壓插入至混凝土中；如不滿足要求可調(diào)整如不滿足要求可調(diào)整HPE垂直插入機(jī)的水平度直垂直插入機(jī)的水平度直至鋼管柱垂直度滿足要求。常規(guī)鋼管柱在地面以至鋼管柱垂直度滿足要求。常規(guī)鋼管柱在地面以下下2-3m，插入鋼管柱時(shí)在上部焊接標(biāo)準(zhǔn)節(jié)將鋼，插入鋼管柱時(shí)在上部焊接標(biāo)準(zhǔn)節(jié)將鋼管柱送至設(shè)計(jì)標(biāo)高。管柱送至設(shè)計(jì)標(biāo)高。12/20/202131u6、鋼管柱內(nèi)澆筑鋼筋混凝土、鋼管柱內(nèi)澆筑鋼筋混凝土 鋼管柱插入完成即可進(jìn)行鋼管柱內(nèi)下放鋼筋籠澆鋼管柱插入完成即可進(jìn)行鋼管柱內(nèi)下放鋼筋籠澆筑混凝土，鋼管柱內(nèi)的混凝土灌注至鋼管柱頂標(biāo)筑混凝土，鋼管柱內(nèi)的混凝土灌注至鋼管柱頂標(biāo)高以下高以下300mm，鋼管柱內(nèi)的混凝土采用水下灌注，鋼管柱內(nèi)的混凝土采用水下灌注法灌注。法灌注。12/20/202132u7、鋼管柱四周