螺旋挤土桩技术标准版资料
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
压力与提升力； • 3.主桅杆要有足够的长度。
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
岩 土
NANJING FOR注桩
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
施工工艺流程
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
• SDSP功法适用于地下水位埋深较浅的地区，对于 承压水地层中的施工须进行分析论证，并采取必 要的辅助措施。
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
设备要求
• 右图是欧洲较为著名的 FUNDEX-12型大三角支撑 式钻机。
• SDSP施工要求钻机设备 具备3个基本性能：
• 1.动力头提供足够的扭矩； • 2.拉压卷扬提供足够的下
SDSP概念
• 螺旋挤土桩(Soil Displacement Screw Pile,简称 SDSP)是通过对专用钻机施加扭矩及竖向力，利 用特制的短螺旋挤扩钻头将桩孔中的土体完全挤 入桩周，并向挤扩的桩孔中压灌混凝土,最终形成 圆柱形的桩。螺旋挤土桩属典型的挤土桩，具有 技术、环保成本方面的优势已在国外工程界得到 广泛应用。
• 螺旋挤土桩：螺旋挤土预制桩和螺旋挤土灌注桩
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
应用范围
• 已于欧、美、日、澳等地的工程建设中被大量采 用，项目涵盖了住宅楼宇、公共建筑、大型工厂 和高速公路、高速铁路等基建领域。
• SDS桩地层适应性强，适用地层包括：淤泥质粘 土、粘性土、粉土、砂土、含小砾石粘性土、强 风化土、黄土等。
• 该钻机主要由机架、 主桅杆、动力头、卷 扬、回转器、短螺旋 钻头与钻杆等部件构 成。
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
挤土效应分析
• 由于螺旋挤桩的施工挤土工艺，其在成桩过程中 会对周围土体产生扰动，在3倍桩径范围内有明显 的地表隆起，且距桩越近隆起越大；在4倍桩径外， 土体几乎没有变形。在螺旋挤土桩的整个成桩过 程中，没有砂被运送到地基表面，从而证明了螺 旋挤土桩是完全挤土型桩。旋挖模型桩的成桩过 程对地面影响较小，没有明显的隆起，相反，由 于吸砂的影响，在桩周地基表面局部范围内有少 量下沉。
• 1.钻机就位，钻头对准桩位；
• 2.启动钻机动力头和加压卷扬，对钻杆和短螺旋 挤扩钻头施加顺时针方向的扭矩和轴向压力，将 钻头下旋钻进至设计深度；
• 3.通过钻头动力机和卷扬机，对钻杆和钻头施加 顺时针方向的扭矩和轴向拉力，将钻头稳步上旋 提升至地表，与此同时启动混凝土拖泵通过中空 钻杆和钻头对桩孔进行桩材压灌至桩顶设计标高；
表。 土体完全挤入桩周及桩端，在成桩过程中没有土体排出至地表。
旋挖模型桩的成桩过程对地面影响较小，没有明显的隆起，相反，由于吸砂的影响，在桩周地基表面局部范围内有少量下沉。 3、桩间土体挤密效应；
• 和非挤土桩（如钻孔桩、冲孔桩、旋挖桩和CFA SDS桩地层适应性强，适用地层包括：淤泥质粘土、粘性土、粉土、砂土、含小砾石粘性土、强风化土、黄土等。
螺旋挤土桩技术
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
• 1、螺旋挤土桩的概念 • 2、螺旋挤土桩的应用范围 • 3、 螺旋挤土桩的设备 • 4、螺旋挤土桩的施工工艺 • 5、螺旋挤土桩的成桩机理 • 6、螺旋挤土桩的室内竖向承载性能试验
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
2、无需弃土场地；
桩）相比，其最大优点是成桩过程中完全不排土， 通过钻头动力机和卷扬机，对钻杆和钻头施加顺时针方向的扭矩和轴向拉力，将钻头稳步上旋提升至地表，与此同时启动混凝土拖泵
通过中空钻杆和钻头对桩孔进行桩材压灌至桩顶设计标高； 该钻机主要由机架、主桅杆、动力头、卷扬、回转器、短螺旋钻头与钻杆等部件构成。
3、 螺旋挤土竖桩的向设备力，使螺旋挤扩钻头将桩孔中的土体完全挤
旋挖模型桩的成桩过程对地面影响较小，没有明显的隆起，相反，由于吸砂的影响，在桩周地基表面局部范围内有少量下沉。
入桩周及桩端，在成桩过程中没有土体排出至地 3、桩间土体挤密效应；
实质上，螺旋挤土桩成桩机理和木螺钉钻木挤密原理极为相似，即在施工中通过钻机施加扭矩和竖向力，使螺旋挤扩钻头将桩孔中的
故在桩周和桩端土体得到充分挤密后，地基原有 螺旋挤土桩属典型的挤土桩，具有技术、环保成本方面的优势已在国外工程界得到广泛应用。
应力场被改变，强化了地基承载力与变形性能。
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
室内竖向承载性能试验
• 李志毅、刘钟等人自 主研制的一台小型多 功能模拟钻机（如左 图）
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
沉降分析
通通李旋4螺旋旋S技实土S通通333李在52在旋 4S2S旋3通 通2、 、 、 、 、 、 、 、 、 、DDDD过过志挖旋挖挖术质体过过志4螺挖挖过过SSSS倍螺桩桩成螺无节完桩完钻 中 毅 模 挤 模 模 优 上 完 钻 中 毅 旋 模模 钻中PP桩 桩旋间间桩桩旋需省全间全施施头空、型土型型势，全头空、挤型 型头 空地地挤土土无径挤弃混不土不工工动钻刘桩桩桩桩：螺挤动钻刘土桩 桩动 钻层层土体体噪外土土凝排体排要 要力杆钟的属的的1旋入力杆钟桩的 的力 杆适适桩挤挤声，桩场土土挤土、求求机和等成典成成挤桩机和等的成 成机 和应应的密密，土的地用；密；成钻钻和钻人桩型桩桩土周和钻人整桩 桩和 钻性性施效效无体成；量效桩机机卷头自过的过过桩及卷头自个过 过卷 头强强工应应振几桩。应质设设扬对主程挤程程成桩扬对主成程 程扬 对，，工 ； ； 动 乎 机 ；量备备机桩研对土对对桩端机桩研桩对对机桩适 适艺；没理可具具，孔制地桩地地机，，孔制过地 地， 孔用用有控备备对进的面，面面理在对进的程面 面对 进地地变、33钻行一影具影影和成钻行一中影 影钻 行层层个个形可杆桩台响有响响木桩杆桩台，响 响杆 桩包包基基。靠和材小较技较较螺过和材小没较 较和 材括括本本；钻压型小术小小钉程钻压型有小 小钻 压：：性性头灌多，、，，钻中头灌多砂， ，头 灌淤淤能能施至功没环没没木没施至功被没 没施 至泥泥：：加桩能有保有有挤有加桩能运有 有加 桩质质顺顶模明成明明密土顺顶模送明 明顺 顶粘粘时设拟显本显显原体时设拟到显 显时 设土土针计钻的方的的理排针计钻地的 的针 计、、方标机隆面隆隆极出方标机基隆 隆方 标粘粘向高（起的起起为至向高（表起 起向 高性性的；如，优，，相地的；如面， ，的 ；土土扭左相势相相似表扭左，相 相扭、、矩图反已反反，。矩图从反 反矩粉粉和），在，，即和）而， ，和土土轴由国由由在轴证由 由轴、、向于外于于施向明于 于向砂砂拉吸工吸吸工拉了吸 吸拉土土力砂程砂砂中力螺砂 砂力、、，的界的的通，旋的 的，含含将影得影影过将挤影 影将小小钻响到响响钻钻土响 响钻砾砾头，广，，机头桩， ，头石石稳在泛在在施稳是在 在稳粘粘步桩应桩桩加步完桩 桩步性性上周用周周扭上全周 周上土土旋地。地地矩旋挤地 地旋、、提基基基和提土基 基提强强升 表 表 表 竖 升 型 表表 升风 风至面面面向至桩面 面至化化地局局局力地。局 局地土土表部部部，表部 部表、、，范范范使，范 范，黄黄与围围围螺与围 围与土土此内内内旋此内 内此等等同有有有挤同有 有同。。时少少少扩时少 少时启量量量钻启量 量启动下下下头动下 下动混沉沉沉将混沉 沉混凝。。。桩凝。 。凝土孔土土拖中拖拖泵的泵泵
• 4.通过震动器将钢筋笼振入SDS桩中；
• 5.完成SDS桩施工。
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
SDSP成桩机理
麻花钻
木螺钉
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
• 实质上，螺旋挤土桩成桩机理和木螺钉钻木挤密
原理极为相似，即在施工中通过钻机施加扭矩和
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
岩 土
NANJING FOR注桩
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
施工工艺流程
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
• SDSP功法适用于地下水位埋深较浅的地区，对于 承压水地层中的施工须进行分析论证，并采取必 要的辅助措施。
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
设备要求
• 右图是欧洲较为著名的 FUNDEX-12型大三角支撑 式钻机。
• SDSP施工要求钻机设备 具备3个基本性能：
• 1.动力头提供足够的扭矩； • 2.拉压卷扬提供足够的下
SDSP概念
• 螺旋挤土桩(Soil Displacement Screw Pile,简称 SDSP)是通过对专用钻机施加扭矩及竖向力，利 用特制的短螺旋挤扩钻头将桩孔中的土体完全挤 入桩周，并向挤扩的桩孔中压灌混凝土,最终形成 圆柱形的桩。螺旋挤土桩属典型的挤土桩，具有 技术、环保成本方面的优势已在国外工程界得到 广泛应用。
• 螺旋挤土桩：螺旋挤土预制桩和螺旋挤土灌注桩
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
应用范围
• 已于欧、美、日、澳等地的工程建设中被大量采 用，项目涵盖了住宅楼宇、公共建筑、大型工厂 和高速公路、高速铁路等基建领域。
• SDS桩地层适应性强，适用地层包括：淤泥质粘 土、粘性土、粉土、砂土、含小砾石粘性土、强 风化土、黄土等。
• 该钻机主要由机架、 主桅杆、动力头、卷 扬、回转器、短螺旋 钻头与钻杆等部件构 成。
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
挤土效应分析
• 由于螺旋挤桩的施工挤土工艺，其在成桩过程中 会对周围土体产生扰动，在3倍桩径范围内有明显 的地表隆起，且距桩越近隆起越大；在4倍桩径外， 土体几乎没有变形。在螺旋挤土桩的整个成桩过 程中，没有砂被运送到地基表面，从而证明了螺 旋挤土桩是完全挤土型桩。旋挖模型桩的成桩过 程对地面影响较小，没有明显的隆起，相反，由 于吸砂的影响，在桩周地基表面局部范围内有少 量下沉。
• 1.钻机就位，钻头对准桩位；
• 2.启动钻机动力头和加压卷扬，对钻杆和短螺旋 挤扩钻头施加顺时针方向的扭矩和轴向压力，将 钻头下旋钻进至设计深度；
• 3.通过钻头动力机和卷扬机，对钻杆和钻头施加 顺时针方向的扭矩和轴向拉力，将钻头稳步上旋 提升至地表，与此同时启动混凝土拖泵通过中空 钻杆和钻头对桩孔进行桩材压灌至桩顶设计标高；
表。 土体完全挤入桩周及桩端，在成桩过程中没有土体排出至地表。
旋挖模型桩的成桩过程对地面影响较小，没有明显的隆起，相反，由于吸砂的影响，在桩周地基表面局部范围内有少量下沉。 3、桩间土体挤密效应；
• 和非挤土桩（如钻孔桩、冲孔桩、旋挖桩和CFA SDS桩地层适应性强，适用地层包括：淤泥质粘土、粘性土、粉土、砂土、含小砾石粘性土、强风化土、黄土等。
螺旋挤土桩技术
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
• 1、螺旋挤土桩的概念 • 2、螺旋挤土桩的应用范围 • 3、 螺旋挤土桩的设备 • 4、螺旋挤土桩的施工工艺 • 5、螺旋挤土桩的成桩机理 • 6、螺旋挤土桩的室内竖向承载性能试验
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
2、无需弃土场地；
桩）相比，其最大优点是成桩过程中完全不排土， 通过钻头动力机和卷扬机，对钻杆和钻头施加顺时针方向的扭矩和轴向拉力，将钻头稳步上旋提升至地表，与此同时启动混凝土拖泵
通过中空钻杆和钻头对桩孔进行桩材压灌至桩顶设计标高； 该钻机主要由机架、主桅杆、动力头、卷扬、回转器、短螺旋钻头与钻杆等部件构成。
3、 螺旋挤土竖桩的向设备力，使螺旋挤扩钻头将桩孔中的土体完全挤
旋挖模型桩的成桩过程对地面影响较小，没有明显的隆起，相反，由于吸砂的影响，在桩周地基表面局部范围内有少量下沉。
入桩周及桩端，在成桩过程中没有土体排出至地 3、桩间土体挤密效应；
实质上，螺旋挤土桩成桩机理和木螺钉钻木挤密原理极为相似，即在施工中通过钻机施加扭矩和竖向力，使螺旋挤扩钻头将桩孔中的
故在桩周和桩端土体得到充分挤密后，地基原有 螺旋挤土桩属典型的挤土桩，具有技术、环保成本方面的优势已在国外工程界得到广泛应用。
应力场被改变，强化了地基承载力与变形性能。
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
室内竖向承载性能试验
• 李志毅、刘钟等人自 主研制的一台小型多 功能模拟钻机（如左 图）
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
沉降分析
通通李旋4螺旋旋S技实土S通通333李在52在旋 4S2S旋3通 通2、 、 、 、 、 、 、 、 、 、DDDD过过志挖旋挖挖术质体过过志4螺挖挖过过SSSS倍螺桩桩成螺无节完桩完钻 中 毅 模 挤 模 模 优 上 完 钻 中 毅 旋 模模 钻中PP桩 桩旋间间桩桩旋需省全间全施施头空、型土型型势，全头空、挤型 型头 空地地挤土土无径挤弃混不土不工工动钻刘桩桩桩桩：螺挤动钻刘土桩 桩动 钻层层土体体噪外土土凝排体排要 要力杆钟的属的的1旋入力杆钟桩的 的力 杆适适桩挤挤声，桩场土土挤土、求求机和等成典成成挤桩机和等的成 成机 和应应的密密，土的地用；密；成钻钻和钻人桩型桩桩土周和钻人整桩 桩和 钻性性施效效无体成；量效桩机机卷头自过的过过桩及卷头自个过 过卷 头强强工应应振几桩。应质设设扬对主程挤程程成桩扬对主成程 程扬 对，，工 ； ； 动 乎 机 ；量备备机桩研对土对对桩端机桩研桩对对机桩适 适艺；没理可具具，孔制地桩地地机，，孔制过地 地， 孔用用有控备备对进的面，面面理在对进的程面 面对 进地地变、33钻行一影具影影和成钻行一中影 影钻 行层层个个形可杆桩台响有响响木桩杆桩台，响 响杆 桩包包基基。靠和材小较技较较螺过和材小没较 较和 材括括本本；钻压型小术小小钉程钻压型有小 小钻 压：：性性头灌多，、，，钻中头灌多砂， ，头 灌淤淤能能施至功没环没没木没施至功被没 没施 至泥泥：：加桩能有保有有挤有加桩能运有 有加 桩质质顺顶模明成明明密土顺顶模送明 明顺 顶粘粘时设拟显本显显原体时设拟到显 显时 设土土针计钻的方的的理排针计钻地的 的针 计、、方标机隆面隆隆极出方标机基隆 隆方 标粘粘向高（起的起起为至向高（表起 起向 高性性的；如，优，，相地的；如面， ，的 ；土土扭左相势相相似表扭左，相 相扭、、矩图反已反反，。矩图从反 反矩粉粉和），在，，即和）而， ，和土土轴由国由由在轴证由 由轴、、向于外于于施向明于 于向砂砂拉吸工吸吸工拉了吸 吸拉土土力砂程砂砂中力螺砂 砂力、、，的界的的通，旋的 的，含含将影得影影过将挤影 影将小小钻响到响响钻钻土响 响钻砾砾头，广，，机头桩， ，头石石稳在泛在在施稳是在 在稳粘粘步桩应桩桩加步完桩 桩步性性上周用周周扭上全周 周上土土旋地。地地矩旋挤地 地旋、、提基基基和提土基 基提强强升 表 表 表 竖 升 型 表表 升风 风至面面面向至桩面 面至化化地局局局力地。局 局地土土表部部部，表部 部表、、，范范范使，范 范，黄黄与围围围螺与围 围与土土此内内内旋此内 内此等等同有有有挤同有 有同。。时少少少扩时少 少时启量量量钻启量 量启动下下下头动下 下动混沉沉沉将混沉 沉混凝。。。桩凝。 。凝土孔土土拖中拖拖泵的泵泵
• 4.通过震动器将钢筋笼振入SDS桩中；
• 5.完成SDS桩施工。
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
SDSP成桩机理
麻花钻
木螺钉
岩 土
NANJING FORESTRY UNIVERSITY
• 实质上，螺旋挤土桩成桩机理和木螺钉钻木挤密
原理极为相似，即在施工中通过钻机施加扭矩和