-静钻根植桩简介

工程应用简介
设计对比 2、同桩径、同承载力桩长对比
桩长 持力 桩径 侧阻力 端阻力 承载力 （m） 层 （ mm） （kN） （kN） （kN）
比较
根植桩
56 8‐1 800 3510 1073 4583
钻孔灌注桩
68 8‐2
800
3994
402
桩长增加
4396
12ｍ
本项目当钻孔桩桩长达到68米，桩端持力层将进入8‐2
------概要
1.集成钻孔灌注桩、深层搅拌桩、扩底桩、 SMW、预制桩等技术的优点。
2.利用竹节桩桩端直径变径技术与复合配筋 桩、PHC管桩等各种预制桩组合，可满足 工程对抗压、抗拔、抗水平力的不同要求。
3. 通过桩端扩底，并注入抗压强度20MPa以 上的桩端水泥浆，大幅度提高桩基端部承 载力，控制总沉降及不均匀沉降。
桩型
桩号
桩径 （mm）
桩长 荷载箱距桩端 单桩抗压极限承载
（m） 位置（m）
力（kN)
A20-1 1200 67.5
10.0
钻孔
灌注桩
A42-5 1500 60.0
11.0
静钻
S2
800
64.0
7.0
根植桩
S4
800
64.0
7.0
12860 17106 16773 16773
工程应用简介
宁波邱一安置小区
C80 根植桩2： PRHC800(110)Ⅰ-15 C80 + PHC800AB(110)-9,7 C80
+ PHDC800-600(110)AB-15 C80
工程应用简介
设计对比 1、同桩长、同桩径承载力对比
桩长 持力 桩径 侧阻力 端阻力 承载力 （m） 层 （ mm） （kN） （kN） （kN）
比较
根植桩
承载力提 56 8‐1 800 3510 1073 4583 高39.6%
钻孔灌注桩 56 8‐1 800 2930 352 3282
根植桩与钻孔桩在桩长、桩径相同的情况下，承载力提高 约39.6%，在柱底荷载一定的情况下，采用根植桩，能有效地减 少桩数。
上海S26公路 东延伸新建工程
工程应用简介
鉴定意见： 静钻根植桩可以用于 单孔跨径50以下的 高架桥梁。
工程应用简介
宁波轨道交应用研究
A20-1钻孔灌注桩
A45-2钻孔灌注桩
S2,S4静钻根植桩
桩端上部 设置荷载箱
工程应用简介
宁波轨道交通应用研究
静钻根植桩与钻孔灌注桩自平衡静载试验结果对比
静钻根植桩技术与工程应用简介
张日红
中淳高科桩业股份有限公司 （浙东建材集团）
技术开发背景
钻孔灌注桩 非挤土！
资源消耗大 泥浆排放成为社会问题
PHC高强预制桩 工业化！
必须开发新的桩型 满足城市建设提出的高承载力要求 现行施工技术挤土效应严重，妨碍预制桩的应用发展
发展绿色桩基技术：扩大预制桩的使用领域！ 开发非挤土施工的高承载力桩基础技术
扩头直径 (mm)
400 500 600 700/800 1000
长度 （m）
7~15
静钻根植桩产品简介
复合配筋先张法预应力混凝土管桩
（简称复合配筋桩、代号：PRHC ）
预应力钢筋 + 非预应力钢筋、 端板锚固筋 可满足抗拉，抗水平荷载要求。 可部分代替钢管桩
预应力钢筋
桩套箍
非预应力钢筋 锚固钢筋 PRHC桩身
静钻根植工法简介
荷载传递机理研究
¾ 抗压承载机理小结
静钻根植桩承担的荷载主要由预制桩身承担，部分荷载通过桩周水泥 土扩散到桩周土层中；
双层应力扩散模式：预制桩身-水泥土、水泥土-桩周土； 竹节桩部位：竹节桩桩身和桩周水泥土变形协调； 轴力到达竹节桩部位后加速递减，竹节桩对承载力提高作用明显。
桩-土相对位移
桩侧摩阻力-桩土相对位移关系
静钻根植工法简介 上拔荷载传递特性研究
桩身预埋钢筋应力计
静钻根植工法简介 上拔荷载传递特性研究
钢 筋 应 力 计
指数函数曲线拟合
静钻根植工法简介 上拔荷载传递特性研究
试桩1轴力图
试桩2轴力图
静钻根植工法简介 上拔荷载传递特性研究
试桩1侧摩阻力与桩土相对位移关系 试桩2侧摩阻力与桩土相对位移关系
高层建筑基础 热电工程基础
轨道高铁基础
交通工程基础 桥梁工程基础
基坑围护
代表性重点工程
鄞州滨海园区太平货柜项目 杭州湾如佳酒店工程 宁波东部新城安置房工程 宁波东城国贸项目 国家电网宁波杭州湾变电站 杭甬高速高桥养护站项目 宁波市总工会职工之家 宁波市公安局项目 杭州湾电网改造项目
宁波邱一安置房项目 宁波象山沃尔玛商业广场 温州电厂“上大压小”工程 国家电网慈溪变电站改造 宁波明州热电厂项目 上海S26高架桥项目 宁波工程学院校区项目 宁波新材料科技城项目 杭州浙江能源项目
竹节桩及扩大头受力简化图
单元荷载传递示意图
静钻根植工法简介 受压荷载传递机理研究
竹节桩竖向应力分布
竹节桩周土体竖向应力分布
静钻根植工法简介
受压荷载传递机理研究
应变传感器设置 布置位置（土层分布情况） 布置数量（18个）
静钻根植工法简介 受压荷载传递机理研究
试桩Q-s曲线
试桩轴力分布图
静钻根植工法简介 受压荷载传递机理研究
合作单位
浙江大学建工学院
时间
2010-2011
静钻根植PHDC竹节桩桩身性能研究 浙江大学及浙大设计院等
2010-2012
宁波南北环快速路工程应用研究
宁波通途公司，宁波城建院等
2011-2012
静钻根植桩承载力机理研究
浙江大学等
2012-2013
静钻根植桩在高架桥梁项目应用研究 上海公投公司，上海城建院等
宁波邱一安置小区项目 位于宁波市鄞州区邱一村。 建物体共有9幢建筑及1个 大型地下车库组成。在1、 2、3#楼中采用静钻根植 桩基础。
工程应用简介
设计情况
工程应用简介
沉降观测结果
1,2,3 棟（静钻根植桩） 最大沉降：18mm 最小沉降：13mm 差异沉降：2mm
4–9棟（钻孔灌注桩） 最大沉降：29mm 最小沉降：16mm 差异沉降：4mm
静钻根植工法简介
常用桩节组合
PHDC桩，PRHC桩，PHC管桩
①根据地质条件及荷载要求，选择合适的桩型 ② PRHC桩提高桩身上部的抗水平、抗拔承载力
部位 上节 中段 下节
组合一 PHC
PHC 或PHC + PHDC PHDC
组合二 PRHC PRHC 或PHC PHDC
静钻根植工法简介
静钻根植工法
∑ 按下式计算: Q uk = Q sk + Q pk =
u i q sik l i + q pk A p
qsik 桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按照混凝土预制桩极限侧阻力标
准值取值; q pk 极限端阻力标准值，可按照混凝土预制桩极限端阻力标准值的二分之一
取值; ui 桩身周长(PHDC桩按节外径取值，其他类型桩按桩外径取值)
静钻根植工法简介
钻孔 (D+100mm)
桩端扩底 (1.5孔径)
桩端水泥浆 (1100kg/m3)
桩周水泥浆
植桩
静钻根植工法简介
全过程自动监控施工数据采集
发挥预制桩高承载力特性 的条件： z 需要良好的施工设备 与施工全过程的控制手段 z 避免场地及人员等各 种外部因素的影响 z 确保桩基础质量稳定 可靠，变异系数小
工程应用简介
宁波中心项目分为四期开发，项目位 于宁波东部新城核心区C1-4/8/9、A322/23/25号地块，主要建筑为住宅、办公 式公寓、大型商业、高层办公、400米超高 层建筑组成。
其中宁波中心三期商业项目采用根植桩 桩基，三期总建筑面积约32万平方米，一 幢高层写字楼及16万方大型商业裙房组成。 建筑为框架、框剪结构，基础型式为桩基 础，本工程地下室为地下整体三层，地下 室底板板面标高为-15.750m，本工程靠近 已通车的地铁1号线和未施工的5号线，周 边环境复杂，桩基基础设计等级为甲级、 桩基安全等级为一级。
2013-2014
静钻根植桩桩身完整性试验研究
静钻根植桩在轨道交通工程中的应用 研究
浙江大学滨海与城市岩土工程技术 中心等
宁波轨道交通指挥部，北京城建设 计院等
2013-2014 2014
静钻根植工法简介 承载力机理研究
有限元分析、室外大型土槽试验 现场静载试验结果统计分析
承载力计算方法
静钻根植工法简介 受压荷载传递机理研究
工程应用简介
上海S26公路东延伸新建工程
配桩方式(由上向下）为： PRHC 800(130)II-15 + PHC 800(130)AB-16+ PHC 800(110)AB-16+ PHDC 800-600（110）AB-15， 桩长62m， 持力层为7-2粉砂层.
项目地点：S26（嘉松公路入口附近）
钻孔灌注桩
56 8‐1 1100 3848
702
桩径增加 4550
300mm
当钻孔桩桩径达到1100mm时，灌注桩的承载力可与根植 桩基本一致，但混凝土使用量剧增89%那么导致钢筋用量相应
增加非常不经济。
工程应用简介
静钻根植桩设计情况
承载力
桩长 （m）
持力层
桩径 特征值 数量 （ mm）（kN） （根）
试验项目：施工适应性（场地条件适应性，排土量，单桩施工时间确认） 桩身完整性的检测 承载力性能测试（竖向抗压承载力，抗水平承载性能）
工程应用简介
3000kN恒定竖向荷载作用下正反向多循环水平静载试验 （试验控制条件：最大水平荷载300kN 及单向最大水平位移17mm） 其他试验结果 竖向抗压承载力：12000kN（未达极限）；最大抗水平承载力：800kN
层，灌注桩的承载力可与根植桩基本一致，但混凝土及钢筋 用量约增加20%，同时施工作业时间拉长。
工程应用简介
设计对比 3、同桩长、同承载力桩径对比
桩长 持力 桩径 侧阻力 端阻力 承载力 （m） 层 （ mm） （kN） （kN） （kN）
比较
根植桩
56 8‐1 800 3510 1073 4583
扩底直径 （mm）
扩底高度 （mm）
根植桩1
8‐1
（抗压） 56 粉质粘土 800 4450 449
根植桩2
6‐3
（抗拔） 46 粉质粘土 800 1400 941
1350 1350
3000 3000
根植桩1： PHC800AB(110)-15,15,11 C80+ PHDC800-600(110)AB-15
静钻根植桩产品简介
PRHC桩与PHC管桩及灌注桩的桩身抗弯性能对比
静钻根植桩产品简介 PRHC桩与PHC管桩的桩身抗拉试验确认
静钻根植桩产品简介
3000 2500
PHC600AB130 PRHC600（130）
受拉承载力设计值（kN）
2000
1500
1000
500
0
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
PRHC桩与PHC管桩的桩身抗拉荷载对比
大量单桩竖向抗拔承载力静载试验结 果（宁波、上海，温州）
桩身强度控制承载力（600mm：3000kN、 800mm：4000kN）
确保接点强度的技术措施： z 桩身与端板间的一体性 z 桩与桩的连接 z 桩与承台的连接
完全可以用于抗拔桩基础
2015/12/16
宁波浙东建材集团
推广应用领域
工程应用简介
静钻根植桩产品简介
代号
PHDC450-300 PHDC550-400 PHDC650-500 PHDC800-600 PHDC1000-800
节外径 (mm)
450 550 650 800 1000
桩身外径 (mm)
300 400 500 600 800
节间距 (mm)
1000
壁厚 (mm)
70 95 100/125 110/130 110/130
静钻根植工法简介
自动监控装置及智能化管理
施工管理装置 电流检测装置 深度检测装置 水泥浆配合控制系统
水泥浆流量 检测装置
钻杆垂直度 检测装置
桩机载荷 监控装置
桩端液压扩大 管理装置
成立施工数据管理中心，确保每根静钻根植桩的施工全过程可追踪
静钻根植工法简介
主要已完成研究项目
项目名称 复合配筋PRHC桩身力学性能研究
Ab 桩端扩底部投影面积。
单桩竖向抗拔承载力及抗水平承载力计算
按现行桩基规范进行计算
2015/12/16
25
宁波浙东建材集团
静钻根植工法简介 试桩结果汇总分析：
数百根单桩竖向抗压承载力试验结 果（宁波、温州、上海）
桩身强度控制承载力（600mm：9500kN、 800mm：16000kN）
C100 、 C120高强混 凝土预制桩技术的开 发
¾ 抗拔承载机理小结
水泥土-桩周土接触面特性与桩侧注浆桩相似，桩端水泥土扩大 头抗拔特性与混凝土扩底抗拔桩相似；
扩底部位可提高其上部一定范围土体的侧摩阻力。
静钻根植工法简介
单桩竖向抗压承载力计算
根据《地基基础设计规范》等, 当根据土的物理指标与承载力参数之间的经
验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时，参照国外同类规范的规定，初步建议