二十种桩基础工程新工法

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复杂地层先钻孔后造墙施工
适用于N值在30击以上的非常紧密的土质和N值在30击以 下,但混有Ф100mm以上砂砾的土质。进行超深SMW工法施工 时,需先用装备有强力减速机的单轴全螺旋钻孔机按下图所 示预先打出a1、a2、a3…孔,使地基有一定的松动并将石块等 粉碎,然后再用三轴搅拌机连续加接钻杆方式将a1、a2、a3… 孔连接起来,形成连续的超深SMW工法水泥土地下连续墙体。 超深SMW工法加接钻杆施工顺序同前。
桩基应用广泛近三个世纪尤为突出
19世纪 —— 城市桥梁 20世纪 —— 摩天大楼 21世纪 —— 地下空间 开发利用的新纪元 —— 我国“十一 五”科技支撑项目:《城市地下空间建 设技术研究与工程示范》已近完成

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桩基础应用广泛
云中漫步——492米 上海环球金融中心
上海环球金融中心地下埋 有2271根桩基,最长的约 78米,重达17吨。所有桩 基所用的钢管总重量约为2 万吨,连起来的长度达到 88.67公里。

CFG桩(复合地基) 挤密碎石桩,振冲碎石桩 (复合地基) 预制桩,静压桩 深层搅拌桩(双轴) (复合地基与维幕)
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大直径全套管灌注桩 咬合桩

高压旋喷桩,注浆加固 复合载体夯扩桩 挤扩支盘灌注桩

三轴搅拌桩(SMW) TRD地下墙 (切割加搅拌水泥土墙) 水平旋喷超前排桩 (水平管幕) 土钉墙与桩锚支护
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载体桩成套技术
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载体桩 是由 混凝土 桩身和 载体 构成的 桩
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三岔双向挤扩灌注桩
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三岔双向挤扩灌注桩(又称DX桩) 是在预钻(冲)孔内,放入专用的三岔双缸 双向液压挤扩装置,按承载力要求和地层土质 条件在桩身适当部位,经多次挤扩形成近似双 圆锥盘状的上下对称的扩大腔,成腔后提出三 岔双缸双向挤扩装置,放入钢筋笼,灌注混凝 土,制成由桩身、承力岔、承力盘和桩根共同 承载的钢筋混凝土灌注桩。
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二 部分挤土桩或低扰动土桩 1打入桩 (1)敞口钢管桩 (2)H型和板桩墙单元 2 CFA桩-配有特殊护壁设备限制桩周土松弛 (1)高压灌注 (2)套管灌注 (3)大直径小叶片钻具 三 非挤土桩 1配有特殊护壁设备CFA桩 2套管护壁或泥浆护壁灌注桩
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二.桩基新工法

大直径旋挖与扩底灌注桩 长螺旋中心压灌桩 (中心压灌+旋喷) 长螺旋挤压式灌注桩 (灌注桩+螺纹桩)
螺杆桩 螺杆桩是一种“上部为圆柱型,下部 为螺丝型”的组合式新型桩。
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螺杆桩上部开挖实图
螺纹桩开挖实图
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螺纹桩与螺杆桩成桩设备
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全套管钻孔咬合桩
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MZ全套管灌注桩施工法利用摇动装置的摇 动使钢套管与土层间的摩阻力大大减少,边 摇动边压入,同时利用冲抓斗挖掘取土,直 至套管下到桩端持力层为止。挖掘完毕后立 即进行挖掘深度的测定,并确认桩端持力层, 然后清除虚土。成孔后将钢筋笼放入,接着 将导管竖立在钻孔中心,最后灌注混凝土成 桩。该工法实质上是冲抓斗跟管钻进法。
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超深SMW工法加接钻杆施工顺序
1.钻掘预埋孔, 放入加接钻杆。
2.进行水泥土 搅拌桩施工。
3.搅拌下沉钻杆, 4.拆卸钻杆,移动桩机 76 到第一组钻杆结束。 到加接钻杆位置。
5.连接加接钻杆, 提升加接钻杆。
6.移动桩机,回到原 桩位将加接钻杆和第 一组钻杆连接起来。
7.继续搅拌下沉,重 复步骤3、4、5、6直 至到达设计桩深。
桩 基 新 工 法
xxxx 2010年11月5日
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一. 概


桩的历史 桩的广泛用途 桩的分类
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桩基历史悠久——6000多年前的河姆渡人用的木桩
北纬30度线是一个神秘的地带,世界上许多著名的自然之谜 和人类文明之谜都贯穿在这个北纬30度线
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有人认为这些挖掘出来的木板和木桩,可以推测出远古时代这里可能是个海湾 4
基础托换与桩工
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基础托换的概念
基础托换的定义 托换的定义: 采用新增加基础工程的方法, 对既有建筑物某一部位的基础结构进行部分、 或者完全替换,并与原有基础共同承担上部荷 载,以取得预期的沉降和沉降差 控制效果。 在地铁工程中,桩基托换是一种最常用的 基础托换方法
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基础托换的概念
基础托换的作用 民用建筑和市政工程中 用于工程中质量事故桩基的补桩。 用于建筑物改造中基础加固、补强。 用于建筑物纠偏。
B5
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基 加 固
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载 体 桩
复合载体夯扩桩
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载体桩成套技术
载体桩(旧称复合载体夯扩桩)
是指柱锤夯击成孔,将护筒沉到设计 标高后,柱锤击出护筒底一定深度,分 批向孔内投入填充料和混凝土,用柱锤 反复夯实、挤密,在桩端形成复合载体, 然后放置钢筋笼,灌注桩身混凝土或放 置预制桩身而形成的桩。

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工艺特点: 1、钻杆是空心的,其外径为螺旋叶片外径的 65%~80%; 2、当钻进至桩端设计标高后,可视需要通过钻 杆中空部内向桩端部灌入一定量的干硬性混凝土, 然后用落锤夯实形成扩大头; 3、钢筋笼可从钻杆中空部吊入; 4、从钻杆中空部灌入混凝土,边灌注混凝土边 提起钻杆直至成桩。
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首都国际机场——T3航站楼
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桩基工程量大 —
60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 浅基础 深基础 38% 48%
深基础占基础工程总量约50%
10%
6% 减沉桩
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地基处理
各种基础形式在基础工程中的比例
桩基形式种类繁多(根据承载,支护的需要确定)
一 挤土桩 1、打入桩 2螺旋桩 (1)预制混凝土桩 (1)取出导管 (2)灌注桩 (2)不取出导管 1)打入套管不取出 2)塑性混凝土灌注桩 (3)扩底灌注桩 1)导管不取出 2)塑性混凝土灌注桩 (4)灌注桩-夯击干硬性混凝土,并形成扩大头 (5)钢桩 1)闭口钢管桩 2)敞口带土塞钢管桩
施工 深度 大, 最大 深度 可达 60m.
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高安全 性:主 机机高 仅10米, 重心低, 稳定性 好。
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墙体等 厚:连 续造壁, 无缝连 接,可 以任意 设定芯 材间距。
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水平超前排桩工法
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水平旋喷超前支护原理
这项技术也称之为水平超前排桩工法。其典型做法 是沿拱部外缘用水平钻孔旋喷柱体相互搭接形成拱棚, 在它的保护下开挖隧道。
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青藏铁路楚玛尔河大桥钻孔桩施工现场
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国家体育场——鸟巢
建筑高 度 67m. 基 础采用灌 注桩后压 浆技术, 灌注桩桩 长 37m,桩 径 1000mm 。
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屋盖巨型钢桁架结构由环形布置在看台外部的 24根组合柱支撑,每 根组合柱承担的竖向荷载设计值达40000kN~50000kN,承受水平 荷载设计值达20000kN。 组合柱下采用桩基,在南北侧的组合柱 9 下承受的水平力最大。
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钻 压预制复 合扩底 桩的施工 方法
静压沉管复合扩底桩
桩 机就位,螺旋 钻成孔 提钻,移机, 压下内外管 提内管,外管内 填砖石
压内管挤砖石 成大头
外管内灌少量混 凝土
外管内放置预制桩 段
提内外,管 压桩段,成桩
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静压预制 复合扩底 桩的施工 方法
静压内管, 外管成孔
提 内管,外管内 填充砖石
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后压浆对桩端阻、侧阻的增强机理
粘性土、粉土、粉细砂 卵砾、粗中砂
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长螺旋挤压式灌注桩
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欧洲研制开发出长螺旋挤压式灌注桩, 如Vibex-Ⅲ型桩、Omega桩、VB型桩、 Top Drive Rigs桩及RHKE-K桩等。 长螺旋挤压式灌注桩分为部分挤出土和 全部挤出土两种类型。
a1 a2 a3 a4 a5 a6
第3单元
A A
第5单元
第1单元
A A
第2单元
A
第4单元
注:1)图中阴影部分表示完全搭接 2)图中数字为造墙或打孔的先后顺序
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钻 孔 搅 拌
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各 种 钻 头
鱼尾式平底钻头 鱼尾式平底钻头
锥形镶齿钻头
锥形镶齿钻头 80
TRD 工 法
等厚水泥土地下连续墙工法
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基础托换的概念
地铁工程中的基础托换的基本形式
浅基础加宽法 桩式托换
桩基托换法
独立的桩-梁托换 桩-梁托换
基 础 托 换
筏板基础托换法 平面主次梁托换体系 桩-筏板基础托换法
拱结构托换法
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托换方法综述
桩基托换: 桩式托换和桩-梁托换:
桩式托换
桩-梁托换
101
托换方法综述
桩基托换:
锚杆静压桩
联系,控制由于基坑降水而引起的地面过度沉降,
确保深基坑和周边环境的安全,即解决深基坑30m-
60m承压水层深度范围和部分标贯值在30击以上紧
密砂层施工水泥土搅拌桩的难题。超深SMW工法和 TRD工法技术和装备就成为首选。
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三轴搅拌桩的桩长受 制于桩架的高度一般在 30米以内,超深SMW工法 就是采用加接钻杆的方 式或采用先行钻孔,再 加接钻杆的方式,当桩 架高度18~30m时,通过 加接3~5次钻杆,实现 超深三轴水泥土搅拌桩 墙的施工,深度可达到 50m。 74
超深SMW工法分类
连续加接钻杆施工 采用大功率三轴搅拌机动力头,可以连续接长的带内外六 角接头的钻杆施工。适用于N值在30击以下的土质,如下图 所示,先连接加接钻杆做第一单元
第3单元
A A
第5单元
,然后再做第二单元。做
第4单元
A
第1单元
A A
第2单元
第三单元时,将其A轴和C
轴分别插入第一单元的C
轴和第二单元的A轴(完全搭接) 依次类推直到形成连续的超深SMW工法水泥土地下连续墙体
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水平旋喷技术的优点
加固体强度较高,加固直径可控,能形成 可靠的预加固衬砌,减少开挖对地面建构 筑物的影响; 对地层适应性强,对软弱土及松散地层也 能取得良好的加固效果; 对富水地层,隔水效果好,以避免隧洞水 力破坏;

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水平旋喷施工方法
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土钉支护
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其 它
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其 它
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挤 扩 臂 收 回 状 态
油 缸
外活塞杆
挤 扩 臂 张 开 状 态
内活塞杆
三岔挤扩臂
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Leabharlann Baidu身
承力岔
承力盘
桩根
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静压沉管复合扩底桩
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静压沉管复合扩底桩机由顶压式液力静 压桩机与静压沉管扩底装置组件组成。 静压沉管复合扩底桩机上安装有压入地 下成桩孔的内管、外管和拔外管机构。 目前良工桩基公司可生产120~600吨级 的静压沉管复合扩底桩机。
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静压沉管复合扩底桩 地下连续墙(墙与桩)


基础托换与桩
(静压桩,微型钢管桩,树根桩,人工挖孔桩,钻孔灌注桩)

强夯置换 隧道开挖与桩工
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大直径旋挖灌注桩
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灌注桩后注浆工艺流程
钢筋笼 注浆泵
注浆导管
压浆阀
搅浆器
(a)成孔
(b)下放钢筋笼及
压浆阀、压浆导管
(c)灌注桩身混凝土
(d)实施后压浆
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配 套 设 备 示 意 图
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钻 孔 咬 合 桩 施 工 示 意 图
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全套管钻孔咬合桩的排桩施工工艺流程
总的原则是先施工A 桩,后施工 B桩,其施工工艺流程是: A1—A2—B1—A3—B2—A4—B3……An—Bn-1 , 如 图 所 示。
A1
B1
A2
B2
A3
B3
A4
B4
A5
压下内管挤压 砖石成大头
提 内管,外管内灌 注混凝土
外管内安 放混凝土预制桩 段
拔外管压实预制桩 段成桩
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静 压复 合扩 底桩 施工 示意 图
静压套 管成孔
提中管填充砖石
中管挤 压砖石成大头
安放钢筋笼灌 注混凝土
中 管顶住混凝土
提升套管完成作业
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静压 沉管 灌注 桩端 封水 施工 示意 图
安放隔套,安放无 底盛料 桶投干混凝土 料
静压套管 成孔
拆除隔 套, 挤压 干混凝土封水
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地 下 连 续 墙
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地 下 连
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地墙成槽工艺
采用LIEBHERR HSW2.8/800-1200进行开挖,为了确保成槽垂直 71 度,采用旋挖钻机进行先导孔施工。
超深 SMW 工法
三轴水泥土地下连续墙工法
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随着城市建设的迅猛发展,特别是地下空间的 开发利用,水泥土搅拌桩墙要满足“深、快、强” 的需要,截断或部分截断承压水层与深基坑的水力
TRD工法在日本上世纪九十年代已经规模施工, 至2009年不完全统计,施工330项工程,总面积约为 233万m2,施工最大深度56.8m,壁厚550mm~850mm。 该工法将水泥土地下连续墙的搅拌方式由传统的垂 直轴螺旋钻杆水平分层搅拌,改变为水平轴锯链式 切削箱沿桩深垂直整体搅拌。
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TRD工法的特点
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