挤扩支盘桩在宁波绕城高速公路桥梁施工中的应用
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2工程概况
基于变径挤扩支盘桩的栈 点和优点 ,也为
a 当钻进 接近变 径深度 时 , 钻机机 位的 对 平稳状况 、 水平度进 行复检 、 调整。b 当钻 进达 . 到变径深度时 , 将钻具全部提出孑 口。 . 钻盘 L c将 向后滑移 ,此时机架保持原位 。d 安装变径钻 . 头, 转盘向前滑移复 位。e 测量 同心偏差 , 调 并 整至允许值 内。 £连接钻具 , 按施工要求进行 正 常钻进 。. g终孔验收 , 终孔验收应在机组人 员 自 检合格并 由质检人 员复验的基础上 ,会同业 主 及监理代表共 同验收 , 在有 关施工记录上 签 并 字认可 。 5 2支盘施工 、 检查要点 挤扩 支盘 桩承载力 6%以上是 由它的支盘 0 提供 , 成盘的好坏直接影 响桩 的质量 , 以挤扩 所 支盘是挤扩支盘桩的关 键。 a 挤扩之后将在土体中形成盘腔 ,并使孔 内水 泥浆面下降 ,可 以通过每次挤扩后 浆面下 液化影 响。 降高度可 以检测盘腔成 型效果 。理论 上泥浆下 桩 基 类 型 如 下 :工 程 桩 为 @10 / 0 、 降的高度乘以桩孔 的截面积所得体 积等于盘腔 0 01 0 2 q1 0/ 0 变 桩径 支盘桩 , b 2 01 0 5 总桩数为 2 0 , 7 根 其 的体 积 , 但考 虑到挤扩过程 中要形成~部 分沉 中 lo , o 变 桩 径 支 盘 桩 2 2根 、 1 0 渣及 挤扩后 土体要有一部分 回弹,因此测 得的 o 01 o 2 0  ̄ 20 / 10 变桩径支盘桩 6 根 。具体分布如下 : 50 8 东钱 体积 略小 于理论值 。b 观察设备首 压值可以判 . 湖互通 4 6根 q 0 010 ,0根 10 /5 0 五 定盘体所 在土层请况从而判断支盘桩 的承载力 b10 /2 0 2 2 010 ; 乡互 通 16根 1 0 /2 04 5 0 01 0 ,8根 中1 0/5 0 情况 。c测 定支盘成型机的上升高度来控制 成 2 01 0 。 . 桩基 C 5 2 砼量约为 1 83立方米 。 52 盘 睛况 。 挤扩机人孔前必须全面检查 , 常后 d 正 3变径支盘桩设计方案 才能进行挤扩成孑 , 扩成盘 自上而下进 行 ; L挤 挤 根据桩所 在的地 质 隋况共采用五种桩基类 扩次数不少 于 5 7 , - 次 挤扩机 采用人1转动 , 二 每 型, 分别为两至 四个盘加一个 预设 盘或支 , 支盘 次 2 度 左右 ; O 泥浆 扩壁 成孔工 艺 中, 求泥浆 要 桩在桩顶 以下 1 米处变 径 ,5米桩径 变为 1 质量好 , 完工时 , 5 l . 2 交孔 泥浆 比重 在 1 ~4之 间 , .1 3 米 , 直径 2 米 , 间距 6 ;2 桩径 变为 挤扩成 盘后应 及时补充 泥浆并维 持水 头压力 。 盘 . 5 盘 米 1米 . 1米, 0 . 盘直径 1 米 , . 9 盘间距 5 米 底 盘中心距 e 支盘机 吊人 孔 吊位 线找 中准确后徐徐 下入 , . 桩 底 2 。预设盘或支用于承载力安全储备。 米 避 免碰撞 扩筒及刻 度盘孔壁等 。 £液压站操 作; 变径处 主筋 根数不变 , 钢筋直径 由 2 毫米 按 在设计盘位深度进行挤 扩 ,观测记 录各盘 的 5 变 为 2 毫米 , 2 上下 3 范围内箍筋 间距加 密至 挤 扩压力 值和支 盘成型起止 时 间及油箱 油位 , 米 1 O厘米 。 依 据现场试 成孔 时各持力层 挤扩 压力范 围值 , 4变径 支盘 桩施工工艺流程 推测各支盘 压力 , 为操作中盘位提供依据。 当 支盘桩 的施 工工艺为: 施工 准备一 成孔~ 支 盘 的首压值不能满足预估压力值 时 , 位标 高 盘 盘一 清孔一 下钢筋笼 — 灌注砼一 检查验 收。施 工准 允许 依持力层具体 高度而在 0 一D之 间调整 , .l 5 备( 见图 ) 并满 足最小 盘间距要求 ( 上下盘位须 间隔 4 倍 5变径支盘桩施工 、 检测戛 桩径 以上 ) 。 5 变径控制 . 1 挤扩支盘桩技术在宁波绕城 东段 的应用 是 当钻 孔深度至设计标高时 ,测量孔外上余 在 2 0 年浙 江省交通厅超长灌注桩研究课 题 、 06 钻杆长度 , 以计算孔 内下人 钻具 长度 , 并以测锤 本工程实验 研究基 础上的扩大应用项 目。为实 现宁波地 区交通 工程的节能减排和桩基安全性 的提高 , 工程 为科研 应用 。 _期 间对支盘 本 ! 施_ I 二 桩技术进行 了系统性 的完善和总结 ,为支盘桩 技术在交通行业 的推广创 造条件 , 力地推动 有 交通T程领域的节 能减排工作。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中国新技术新产品
一6 1一
关键词 : 梁基础 ; 扩 支盘 ; 工方法 桥 挤 施
1前 言
挤扩支盘桩是一项仿生学 的发 明,其受力 机理明确 , 它采用 支盘挤扩机械 , 根据地质情况 在硬 土层中通过液压挤扩 ,对各分支和承力 盘 周嗣土体施 以 三维静压 , 挤扩支盘桩空腔 , 经挤 密的周 围土 体与空腔内灌注的砼桩身 、支盘 紧 密地结 合为一体 , 挥了桩土共同承力作用形 发 成挤 扩支盘桩 。该技术 能充分利用地基承载土 层 ,在有效地减小桩径和桩 长的同时大幅度提 高桩的承载力 , 少桩体沉降量 。 并减 与传统 的砼 灌注桩相 比它具有如下的特点和优 : ( ) 充分 利 用桩 身 上下 各部 位 的硬 土 1能 层, 从而改变 了普通等直径钻孔灌 注桩 ( 以下简 称直孑桩 ) L 的受力机理 。变摩擦端 承桩 , 这样的 耐 震 , 降变形更小 。 沉 般说来 , 直孔桩的破坏形式为剪切 刺人型 , 而 挤扩多支盘桩则为渐进压缩型 ; () 2 挤扩 支盘桩 是一种较好 的桩型 ,与直 孔桩相 比, 有显著 的技术经济效益 。 其单方混凝 土承载力 为相应 的直孔桩 的 2 倍以上 ; () 3 成桩 ]艺适用 范围广 ,即适用 于泥浆 二 护壁成孔工艺 、 干作业成孔_艺 、 『 水泥注浆 护壁 = 成孔工艺 和重锤捣扩成孔工艺等 ; () 4 适应性强 , 可在多种 土层中成桩 , 不受 地 下水 位高低 限制 , 可根据承载力的需要 , 充分 利用硬 土层 , 采用增设 分支和承力盘数量 以提 高以提 高单桩 承载力( 向抗 压承载力 、 竖 水平承 载力、 抗拔承载力 ) 、 桩身稳定性以及抗震性 能。 () 5 具有 显著的低公害性 能 ,与打人式预 制 桩相 比, 施丁低 噪音 、 低振 动 ; 与普通泥 浆护
小承台尺寸 , 因此 能节省投资 、 缩短工期 。通 常 可以节约基础费用约 2 %, 0 缩短工期 2 % 5 左右 。 ( ) 支盘桩 , 上部 直径大满足桩水平 7变径 桩 承载力要求 , 桩下部直径 小 , 环面积 大 , 盘 桩承
载力相对普通支盘桩更大 , 同时节省砼用量 。
进一步 的推广该 技术 在公路 桥梁施工 中的实际 应用 ,确定 宁波 市绕城 高速公路东段东钱湖互 通和五 乡互通 中部分桥梁桩基础采用变径挤扩 支盘技术 。 工程区域地形较平缓 , 分布在宁 波平原 上 , 主要属滨海淤 积平原 区 , 部为第 四系亚粘 土 、 上 淤泥 、 淤泥质亚粘 土等, 厚度在 2- 8 03 m左 右 , 高 含水量 , 高压缩性 , 工程力 学性质 差 ; 中部 亚粘 土 、 砾石 等 , 低 压缩 性 , 砂 中一 工程 力学 性质 较 好; 下伏 基岩为 白垩统 金华组 ( 2 ) 砂岩 、 K J粉 砂 砾岩 、 砂岩 , 罗统西 山头 组(3 ) 上侏 J X 凝灰岩 、 晶 屑凝灰岩等 , 该区域工程地质性质较 好 , 承载力 较 高。按 地层形成时代划分地层组 , 为 1 个 分 7 _ 丁程地质层 , 个工程地质亚层 , 4 8 主要工程地质 层 为根 据成盘机理及所用设备存在适于成盘的 底 层。 经勘测判定在地表 2 米范围 以内饱和亚 0 砂土, 在抗震设 防烈度为Ⅶ度时不会产生 地震
一
壁直孔桩完成 的等值 承载 力相 比,成孔后排泥 ( ) 土 即泥浆排放量显著减少 ;
( )产生 显著的经济效益 。挤扩 支盘桩单 6 方承载力是普通灌注桩 的 2 以上 。且 由于单 倍 桩承载力大 , 在荷载相同 的情况下 , 比普通 灌 可 注桩缩短桩长 、 减小桩径或者减少桩数 , 至减 乃
:
Chn w e h oo is n r d cs i aNe T c n lge d P o u t a
工 程 技 术
挤扩支盘桩在宁波绕城高速公路桥梁施工中的应用
周 静 波 谢 波
(、 1宁渡交通工程建设集团有 限公 司, 浙江 宁波 35 0 2 宁波绕城 东段 高速公路 有限公 司,浙江 宁波 35 0 ) 10 0 、 10 0
复测孔深 。
参 考 文 献
f杨 勇新, 1 ] 王敬, 小冬. 纤维布加 固混凝土结 张 碳 构耐久性能初 步研 究盯 工技术, 0 20 ) 隧 2 0 ,2 ( 『 陈瑜, 2 ] 关建光滁 福泉. 纤维布加 固混凝土构 碳 件的粘贴构造与锚 固 术l 技 J l 建筑科学, 000) 20,6 (
摘 要: 挤扩 支盘桩 是一 项仿 生 学的发 明, 该技 术 能充分 利 用地 基承 载 土层 , 在有 效地 减 小桩 径和 桩 长的 同时大 幅度 提 高桩 的承 载 力。 并减 少桩 体沉 降量 。宁波 市绕城 高速公 路 东段 互通 中部分 桥 梁桩基 础采 用 变径 挤扩 支盘技 术 , 工期 间对 支盘桩技 术进 行 了系 施 统性 的完善 和总 结 , 支盘桩技 术在 交通行 业的推 广创 造务 件 , 为 有力地 推动 交通 工程领 域 的节 能减排 工作 。
基于变径挤扩支盘桩的栈 点和优点 ,也为
a 当钻进 接近变 径深度 时 , 钻机机 位的 对 平稳状况 、 水平度进 行复检 、 调整。b 当钻 进达 . 到变径深度时 , 将钻具全部提出孑 口。 . 钻盘 L c将 向后滑移 ,此时机架保持原位 。d 安装变径钻 . 头, 转盘向前滑移复 位。e 测量 同心偏差 , 调 并 整至允许值 内。 £连接钻具 , 按施工要求进行 正 常钻进 。. g终孔验收 , 终孔验收应在机组人 员 自 检合格并 由质检人 员复验的基础上 ,会同业 主 及监理代表共 同验收 , 在有 关施工记录上 签 并 字认可 。 5 2支盘施工 、 检查要点 挤扩 支盘 桩承载力 6%以上是 由它的支盘 0 提供 , 成盘的好坏直接影 响桩 的质量 , 以挤扩 所 支盘是挤扩支盘桩的关 键。 a 挤扩之后将在土体中形成盘腔 ,并使孔 内水 泥浆面下降 ,可 以通过每次挤扩后 浆面下 液化影 响。 降高度可 以检测盘腔成 型效果 。理论 上泥浆下 桩 基 类 型 如 下 :工 程 桩 为 @10 / 0 、 降的高度乘以桩孔 的截面积所得体 积等于盘腔 0 01 0 2 q1 0/ 0 变 桩径 支盘桩 , b 2 01 0 5 总桩数为 2 0 , 7 根 其 的体 积 , 但考 虑到挤扩过程 中要形成~部 分沉 中 lo , o 变 桩 径 支 盘 桩 2 2根 、 1 0 渣及 挤扩后 土体要有一部分 回弹,因此测 得的 o 01 o 2 0  ̄ 20 / 10 变桩径支盘桩 6 根 。具体分布如下 : 50 8 东钱 体积 略小 于理论值 。b 观察设备首 压值可以判 . 湖互通 4 6根 q 0 010 ,0根 10 /5 0 五 定盘体所 在土层请况从而判断支盘桩 的承载力 b10 /2 0 2 2 010 ; 乡互 通 16根 1 0 /2 04 5 0 01 0 ,8根 中1 0/5 0 情况 。c测 定支盘成型机的上升高度来控制 成 2 01 0 。 . 桩基 C 5 2 砼量约为 1 83立方米 。 52 盘 睛况 。 挤扩机人孔前必须全面检查 , 常后 d 正 3变径支盘桩设计方案 才能进行挤扩成孑 , 扩成盘 自上而下进 行 ; L挤 挤 根据桩所 在的地 质 隋况共采用五种桩基类 扩次数不少 于 5 7 , - 次 挤扩机 采用人1转动 , 二 每 型, 分别为两至 四个盘加一个 预设 盘或支 , 支盘 次 2 度 左右 ; O 泥浆 扩壁 成孔工 艺 中, 求泥浆 要 桩在桩顶 以下 1 米处变 径 ,5米桩径 变为 1 质量好 , 完工时 , 5 l . 2 交孔 泥浆 比重 在 1 ~4之 间 , .1 3 米 , 直径 2 米 , 间距 6 ;2 桩径 变为 挤扩成 盘后应 及时补充 泥浆并维 持水 头压力 。 盘 . 5 盘 米 1米 . 1米, 0 . 盘直径 1 米 , . 9 盘间距 5 米 底 盘中心距 e 支盘机 吊人 孔 吊位 线找 中准确后徐徐 下入 , . 桩 底 2 。预设盘或支用于承载力安全储备。 米 避 免碰撞 扩筒及刻 度盘孔壁等 。 £液压站操 作; 变径处 主筋 根数不变 , 钢筋直径 由 2 毫米 按 在设计盘位深度进行挤 扩 ,观测记 录各盘 的 5 变 为 2 毫米 , 2 上下 3 范围内箍筋 间距加 密至 挤 扩压力 值和支 盘成型起止 时 间及油箱 油位 , 米 1 O厘米 。 依 据现场试 成孔 时各持力层 挤扩 压力范 围值 , 4变径 支盘 桩施工工艺流程 推测各支盘 压力 , 为操作中盘位提供依据。 当 支盘桩 的施 工工艺为: 施工 准备一 成孔~ 支 盘 的首压值不能满足预估压力值 时 , 位标 高 盘 盘一 清孔一 下钢筋笼 — 灌注砼一 检查验 收。施 工准 允许 依持力层具体 高度而在 0 一D之 间调整 , .l 5 备( 见图 ) 并满 足最小 盘间距要求 ( 上下盘位须 间隔 4 倍 5变径支盘桩施工 、 检测戛 桩径 以上 ) 。 5 变径控制 . 1 挤扩支盘桩技术在宁波绕城 东段 的应用 是 当钻 孔深度至设计标高时 ,测量孔外上余 在 2 0 年浙 江省交通厅超长灌注桩研究课 题 、 06 钻杆长度 , 以计算孔 内下人 钻具 长度 , 并以测锤 本工程实验 研究基 础上的扩大应用项 目。为实 现宁波地 区交通 工程的节能减排和桩基安全性 的提高 , 工程 为科研 应用 。 _期 间对支盘 本 ! 施_ I 二 桩技术进行 了系统性 的完善和总结 ,为支盘桩 技术在交通行业 的推广创 造条件 , 力地推动 有 交通T程领域的节 能减排工作。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中国新技术新产品
一6 1一
关键词 : 梁基础 ; 扩 支盘 ; 工方法 桥 挤 施
1前 言
挤扩支盘桩是一项仿生学 的发 明,其受力 机理明确 , 它采用 支盘挤扩机械 , 根据地质情况 在硬 土层中通过液压挤扩 ,对各分支和承力 盘 周嗣土体施 以 三维静压 , 挤扩支盘桩空腔 , 经挤 密的周 围土 体与空腔内灌注的砼桩身 、支盘 紧 密地结 合为一体 , 挥了桩土共同承力作用形 发 成挤 扩支盘桩 。该技术 能充分利用地基承载土 层 ,在有效地减小桩径和桩 长的同时大幅度提 高桩的承载力 , 少桩体沉降量 。 并减 与传统 的砼 灌注桩相 比它具有如下的特点和优 : ( ) 充分 利 用桩 身 上下 各部 位 的硬 土 1能 层, 从而改变 了普通等直径钻孔灌 注桩 ( 以下简 称直孑桩 ) L 的受力机理 。变摩擦端 承桩 , 这样的 耐 震 , 降变形更小 。 沉 般说来 , 直孔桩的破坏形式为剪切 刺人型 , 而 挤扩多支盘桩则为渐进压缩型 ; () 2 挤扩 支盘桩 是一种较好 的桩型 ,与直 孔桩相 比, 有显著 的技术经济效益 。 其单方混凝 土承载力 为相应 的直孔桩 的 2 倍以上 ; () 3 成桩 ]艺适用 范围广 ,即适用 于泥浆 二 护壁成孔工艺 、 干作业成孔_艺 、 『 水泥注浆 护壁 = 成孔工艺 和重锤捣扩成孔工艺等 ; () 4 适应性强 , 可在多种 土层中成桩 , 不受 地 下水 位高低 限制 , 可根据承载力的需要 , 充分 利用硬 土层 , 采用增设 分支和承力盘数量 以提 高以提 高单桩 承载力( 向抗 压承载力 、 竖 水平承 载力、 抗拔承载力 ) 、 桩身稳定性以及抗震性 能。 () 5 具有 显著的低公害性 能 ,与打人式预 制 桩相 比, 施丁低 噪音 、 低振 动 ; 与普通泥 浆护
小承台尺寸 , 因此 能节省投资 、 缩短工期 。通 常 可以节约基础费用约 2 %, 0 缩短工期 2 % 5 左右 。 ( ) 支盘桩 , 上部 直径大满足桩水平 7变径 桩 承载力要求 , 桩下部直径 小 , 环面积 大 , 盘 桩承
载力相对普通支盘桩更大 , 同时节省砼用量 。
进一步 的推广该 技术 在公路 桥梁施工 中的实际 应用 ,确定 宁波 市绕城 高速公路东段东钱湖互 通和五 乡互通 中部分桥梁桩基础采用变径挤扩 支盘技术 。 工程区域地形较平缓 , 分布在宁 波平原 上 , 主要属滨海淤 积平原 区 , 部为第 四系亚粘 土 、 上 淤泥 、 淤泥质亚粘 土等, 厚度在 2- 8 03 m左 右 , 高 含水量 , 高压缩性 , 工程力 学性质 差 ; 中部 亚粘 土 、 砾石 等 , 低 压缩 性 , 砂 中一 工程 力学 性质 较 好; 下伏 基岩为 白垩统 金华组 ( 2 ) 砂岩 、 K J粉 砂 砾岩 、 砂岩 , 罗统西 山头 组(3 ) 上侏 J X 凝灰岩 、 晶 屑凝灰岩等 , 该区域工程地质性质较 好 , 承载力 较 高。按 地层形成时代划分地层组 , 为 1 个 分 7 _ 丁程地质层 , 个工程地质亚层 , 4 8 主要工程地质 层 为根 据成盘机理及所用设备存在适于成盘的 底 层。 经勘测判定在地表 2 米范围 以内饱和亚 0 砂土, 在抗震设 防烈度为Ⅶ度时不会产生 地震
一
壁直孔桩完成 的等值 承载 力相 比,成孔后排泥 ( ) 土 即泥浆排放量显著减少 ;
( )产生 显著的经济效益 。挤扩 支盘桩单 6 方承载力是普通灌注桩 的 2 以上 。且 由于单 倍 桩承载力大 , 在荷载相同 的情况下 , 比普通 灌 可 注桩缩短桩长 、 减小桩径或者减少桩数 , 至减 乃
:
Chn w e h oo is n r d cs i aNe T c n lge d P o u t a
工 程 技 术
挤扩支盘桩在宁波绕城高速公路桥梁施工中的应用
周 静 波 谢 波
(、 1宁渡交通工程建设集团有 限公 司, 浙江 宁波 35 0 2 宁波绕城 东段 高速公路 有限公 司,浙江 宁波 35 0 ) 10 0 、 10 0
复测孔深 。
参 考 文 献
f杨 勇新, 1 ] 王敬, 小冬. 纤维布加 固混凝土结 张 碳 构耐久性能初 步研 究盯 工技术, 0 20 ) 隧 2 0 ,2 ( 『 陈瑜, 2 ] 关建光滁 福泉. 纤维布加 固混凝土构 碳 件的粘贴构造与锚 固 术l 技 J l 建筑科学, 000) 20,6 (
摘 要: 挤扩 支盘桩 是一 项仿 生 学的发 明, 该技 术 能充分 利 用地 基承 载 土层 , 在有 效地 减 小桩 径和 桩 长的 同时大 幅度 提 高桩 的承 载 力。 并减 少桩 体沉 降量 。宁波 市绕城 高速公 路 东段 互通 中部分 桥 梁桩基 础采 用 变径 挤扩 支盘技 术 , 工期 间对 支盘桩技 术进 行 了系 施 统性 的完善 和总 结 , 支盘桩技 术在 交通行 业的推 广创 造务 件 , 为 有力地 推动 交通 工程领 域 的节 能减排 工作 。