擠擴(kuò)支盤灌注樁施工工藝

1、Word文檔 擠擴(kuò)支盤灌注樁施工工藝 擠擴(kuò)支盤樁是一種新型結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土灌注樁，其受力機(jī)理明確，它采納支盤擠擴(kuò)機(jī)械，依據(jù)地質(zhì)狀況在硬土層中通過(guò)液壓擠擴(kuò)，對(duì)各分支和承力盤四周土體施以三維靜壓，擠擴(kuò)支盤樁空腔，經(jīng)擠密的四周土體與空腔內(nèi)灌注的砼樁身、支盤緊密地結(jié)合為一體，發(fā)揮了樁土共同承力作用形成擠擴(kuò)支盤樁。該技術(shù)能充分利用地基承載土層，在有效地減小樁徑和樁長(zhǎng)的同時(shí)大幅度提高樁的承載力，并削減樁體沉降量。 1、簡(jiǎn)介 擠擴(kuò)支盤樁技術(shù)被國(guó)家五部局批準(zhǔn)為國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品；被國(guó)家科學(xué)技術(shù)部評(píng)定為重點(diǎn)國(guó)家級(jí)火炬項(xiàng)目；是國(guó)家火炬方案重點(diǎn)推廣項(xiàng)目；北京市科委列為北京市重大科技成果推廣方案；寧波市節(jié)能減排重點(diǎn)項(xiàng)目。

2、在工業(yè)與民用建筑工程中得到了大量的應(yīng)用，樁長(zhǎng)自7米多至50多米，樁徑約430mm850mm。 近些年來(lái)，隨著支盤樁的進(jìn)展，支盤樁應(yīng)用樁徑漸漸增大，對(duì)盤徑的要求也漸漸增大。特殊針對(duì)橋樁樁徑約1000mm3000mm的特點(diǎn)，原有的擠擴(kuò)支盤設(shè)備不能適應(yīng)于大直徑樁（直徑大于1000mm）的需求，為在橋梁工程中采納支盤樁，需要開(kāi)發(fā)出擠擴(kuò)支盤直徑能達(dá)到2500mm以上的擠擴(kuò)支盤機(jī)。 對(duì)小型支盤機(jī)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)，解決眾多技術(shù)難題，研發(fā)勝利盤徑3米的大型支盤施工設(shè)備及配套工藝，設(shè)備最大工作壓力為35MPa，為國(guó)際工程機(jī)械深孔作業(yè)最大液壓動(dòng)力，也是國(guó)內(nèi)外最大擠擴(kuò)支盤設(shè)備，為支盤樁在橋梁工程的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)； 為充

3、分發(fā)揮支盤樁優(yōu)勢(shì)，研發(fā)出大直徑變徑擠擴(kuò)支盤樁。變徑支盤樁，是指支盤樁主樁直徑是變化的，通常是主樁上部直徑大，主樁下部直徑小，在成孔過(guò)程中，首先用大鉆頭施工上段主樁，然后更換小鉆頭施工下段主樁。樁上部直徑大滿意樁水平承載力要求，樁下部直徑小，盤環(huán)面積大，樁承載力相對(duì)一般支盤樁更大，同季節(jié)省砼用量。 通過(guò)多個(gè)工程應(yīng)用對(duì)大直徑擠擴(kuò)支盤灌注樁施工新技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)性的完善和總結(jié)。從工程實(shí)例的使用效果來(lái)看，該工法具有很強(qiáng)的先進(jìn)性，具有顯著的節(jié)能減排效果，值得推廣和借鑒。 2、工法特點(diǎn) 2.1 能充分利用樁身上下各部位的硬土層，從而轉(zhuǎn)變了一般等直徑鉆孔灌注樁的受力機(jī)理。增加了土的端承力，提高了抗壓、抗拔的力

4、量，其單方混凝土承載力為相應(yīng)的直孔樁的1.53倍,有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。由于其特別的擠壓成盤工藝，使樁具有支盤的承載結(jié)構(gòu)同時(shí)又?jǐn)D壓密實(shí)了盤周土體，將樁土剛度共同提高，從而大大減小了基礎(chǔ)的工間和工后沉降。 2.2大直徑擠擴(kuò)支盤樁，盤徑達(dá)到3m，豎向承載力大幅度提高，可解決不斷增加的橋梁荷載和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)平安間相互的沖突，提高了平安儲(chǔ)備。 2.3變徑支盤樁，樁上部直徑大滿意樁水平承載力要求，樁下部直徑小，盤環(huán)面積大，樁承載力相對(duì)一般支盤樁更大，同季節(jié)省砼用量。 2.4支盤樁承載力量發(fā)揮受施工影響較小，對(duì)地質(zhì)變化采納可調(diào)控手段，避開(kāi)了灌注樁諸多問(wèn)題。 3、適用范圍 該工法適用多種土層中成盤，一般為軟可塑

5、堅(jiān)硬狀態(tài)的粘性土、稍密密實(shí)的粉土、砂土和碎石土、極軟巖和節(jié)理很發(fā)育的軟巖，不受地下水位凹凸限制，可依據(jù)承載力的需要，充分利用硬土層，采納增設(shè)分支和承力盤數(shù)量高以提高單樁承載力（豎向抗壓承載力、水平承載力、抗拔承載力）、樁身穩(wěn)定性以及抗震性能；成樁工藝適用范圍廣，可適用于泥漿護(hù)壁成孔工藝、干作業(yè)成孔工藝、水泥注漿護(hù)壁成孔工藝和重錘搗擴(kuò)成孔工藝等。 4、工藝原理 擠擴(kuò)支盤樁是在已鉆孔內(nèi)放入專用擠擴(kuò)支盤機(jī)設(shè)備，按承載力要求和地層土質(zhì)條件，在設(shè)計(jì)要求部位對(duì)土體進(jìn)行側(cè)向擠壓，擠擴(kuò)成支或盤狀孔腔，提離擠擴(kuò)支盤機(jī)，放入鋼筋籠，灌注樁身混凝土，形成的帶有支盤結(jié)構(gòu)的基樁同四周部分被擠密的土體共同作用的混凝土灌注

6、樁。 支盤的成形首先要鉆孔，在實(shí)施鉆孔之后，即可進(jìn)行支盤的擠擴(kuò)成形： 4.1 盤成形配套設(shè)備 支盤成形設(shè)備是現(xiàn)有的較為通用的擠擴(kuò)支盤機(jī)，該設(shè)備主要由五個(gè)部分組成，即起重設(shè)備、液壓站(包括液壓膠管)、接長(zhǎng)桿、支盤成形機(jī)主機(jī)和固定裝置。各個(gè)部分的作用如下： (1)支盤成形機(jī)主機(jī)(簡(jiǎn)稱主機(jī)) 主機(jī)是實(shí)現(xiàn)支、盤成形的主要部件，主要有機(jī)架1、工臂工作機(jī)構(gòu) (四連桿機(jī)構(gòu))2和液壓驅(qū)動(dòng)缸3等，圖中b為其工作原理圖。當(dāng)活塞桿推出時(shí)，位于機(jī)身內(nèi)的工臂向外支出，擠壓孔壁實(shí)現(xiàn)支盤成形。擠擴(kuò)完成后，工臂隨活塞桿回縮恢復(fù)到機(jī)身內(nèi)的原始位置。 (2)接長(zhǎng)桿 是一個(gè)連接部件，上端與起重設(shè)備的吊鉤連接，下端與主機(jī)連接。主機(jī)的

7、出入孔、在孔內(nèi)的上下移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)以及定位都要通過(guò)接長(zhǎng)桿來(lái)完成。 (3)液壓站 是供應(yīng)設(shè)備工作動(dòng)力并完成對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)實(shí)施掌握的部件。包括為主機(jī)液壓缸供應(yīng)液壓動(dòng)力，掌握二臂的伸出與回縮，同時(shí)還可在擠擴(kuò)過(guò)程中實(shí)時(shí)檢測(cè)擠擴(kuò)狀況，為操供應(yīng)擠擴(kuò)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)信息等。 (4)起重設(shè)備 主要用于支盤成形設(shè)備主機(jī)的出入孔起重，對(duì)主機(jī)在鉆孔中的位置實(shí)施掌握和調(diào)整。還兼有施工場(chǎng)地設(shè)備組裝拆卸的作用。目前的施工作業(yè)中，起重設(shè)備多選用汽車式起重機(jī)或履帶式起重機(jī)。 (5)孔口定位裝置 現(xiàn)場(chǎng)上常稱固定裝置，也叫轉(zhuǎn)位器，用于通過(guò)接長(zhǎng)桿使主機(jī)繞其中心線旋轉(zhuǎn)并定位，從而確定主機(jī)的工作位置和擠擴(kuò)方向，實(shí)現(xiàn)精確施工。但目前由于該裝置在

8、孔口的定位難度較大，故實(shí)際施工中還沒(méi)有有效地利用其轉(zhuǎn)位功能。 近些年來(lái)，隨著支盤樁的進(jìn)展，工程中支盤樁的樁徑漸漸增大，對(duì)盤徑的要求也漸漸增大。特殊針對(duì)橋樁樁徑約1000mm3000mm的特點(diǎn)，研發(fā)勝利大型擠擴(kuò)支盤機(jī)設(shè)備，設(shè)備可擠擴(kuò)成形3m大盤，具有很高的工程應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義。 大型支盤成形設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)列表如表所示： 該設(shè)備自主創(chuàng)新缸內(nèi)增壓技術(shù)，可擠擴(kuò)深層地質(zhì)、密實(shí)砂土、卵礫石土、強(qiáng)風(fēng)化巖石土質(zhì)，轉(zhuǎn)變?cè)屑夹g(shù)只適合軟土地質(zhì)條件工作；大動(dòng)力缸采納國(guó)際先進(jìn)液壓密封系統(tǒng)，設(shè)計(jì)結(jié)合支盤樁工況改進(jìn)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)和制造了國(guó)際工程機(jī)械最為惡劣工作條件下液壓元件的保障，使設(shè)備液壓元件壽命提高一倍。完成了超寬

9、弓臂設(shè)計(jì)同時(shí)優(yōu)化結(jié)構(gòu)；全機(jī)身防刮土設(shè)計(jì)。有利于盤腔的成形質(zhì)量、提高成盤檢測(cè)合格率、孔內(nèi)設(shè)備旋轉(zhuǎn)和削減沉渣，以提高成樁效率。 (1)盤腔清孔工藝 大盤徑的支盤腔，盤腔體積增大，鉆孔泥漿正（反）循環(huán)不能將盤腔中的大泥塊攜帶出盤腔，將影響盤腔質(zhì)量，進(jìn)而影響支盤樁承載力。設(shè)計(jì)出專用的盤腔清理裝置，既是為了解決盤腔泥塊存留的問(wèn)題，使盤腔質(zhì)量達(dá)標(biāo)。 在擠擴(kuò)支盤施工結(jié)束后，將專用的盤腔清理裝置，下方到孔內(nèi)直至盤位標(biāo)高，在孔口動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下，裝置旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)盤腔中泥漿，泥漿攜帶泥塊清理盤腔。 (2) 盤腔清理裝置 其中，盤腔清理裝置現(xiàn)在分為三種型號(hào)，分別是1000mm、1200mm、1500mm三種型號(hào)。 4.2支盤成形過(guò)程 (1)鉆孔結(jié)束后，支盤成形設(shè)備組裝并到位，由起重設(shè)備將支盤成形機(jī)主機(jī)及接長(zhǎng)桿起吊入孔，對(duì)中下放，至接長(zhǎng)桿上端接近孔口時(shí)，再用固定裝置將入孔部分固定好，抽拉出其次根接長(zhǎng)桿，一邊下放一邊把液壓膠管固定于接長(zhǎng)桿上，依次重復(fù)操作，直到主機(jī)位于設(shè)計(jì)的某一支、盤位深度時(shí)為止。 (2)主機(jī)到位后，開(kāi)動(dòng)液壓站，使液壓缸作伸縮運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)工臂工作機(jī)構(gòu)向外運(yùn)動(dòng)，擠壓鉆孔內(nèi)壁；將主機(jī)繞吊掛中心線旋轉(zhuǎn)規(guī)定的角度，掌握液壓缸作其次次伸縮運(yùn)動(dòng)，對(duì)鉆孔內(nèi)壁進(jìn)行其次次擠壓。重復(fù)上述動(dòng)作若干次(約89次)，即可擠擴(kuò)出一個(gè)上下呈錐體狀的盤形空間。 (3)轉(zhuǎn)變深度位置，可以