長(zhǎng)螺旋擠壓擴(kuò)孔壓灌混凝土樁的施工

王國(guó)岐

摘要：長(zhǎng)螺旋擠壓擴(kuò)孔壓灌混凝土樁是一種節(jié)能減排樁型，該樁成孔過(guò)程中，通過(guò)大轉(zhuǎn)矩動(dòng)力頭實(shí)現(xiàn)擠壓排土的鉆孔方式，與普通長(zhǎng)螺旋鉆孔排土量相比，減少了2/3～3/4，增強(qiáng)了孔壁巖土的密度?？椎壮煽咨疃确较蛳嚓P(guān)巖土位置，根據(jù)設(shè)計(jì)需要，可進(jìn)行擴(kuò)孔施工，采用壓灌混凝土方式進(jìn)行灌注，利用擴(kuò)孔鉆頭中螺旋擴(kuò)孔翼，將擴(kuò)孔所擠壓切削下來(lái)的巖土通過(guò)鉆具葉片逐漸向地面輸送，保證了成樁混凝土的質(zhì)量，該樁具有承載力高、沉降量低、排土少、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：擠壓擴(kuò)孔；節(jié)能減排樁；壓灌混凝土

1.技術(shù)背景

在現(xiàn)有的建筑樁基礎(chǔ)施工中，長(zhǎng)螺旋壓灌注混凝土樁和復(fù)合載體夯擴(kuò)樁被廣泛使用。長(zhǎng)螺旋壓灌注混凝土樁是一種側(cè)摩阻樁，樁的設(shè)計(jì)主要以側(cè)摩擦力承載為主。它具有適應(yīng)地質(zhì)條件廣、施工效率高、施工殘土多、樁端含有虛土、單樁承載力偏低、沉降量大、灌注混凝土充盈系數(shù)大、施工成本高等特點(diǎn)。通常采用群樁作為承載支承點(diǎn)的設(shè)計(jì)方案，可應(yīng)用于高層建筑樁基礎(chǔ)。復(fù)合載體夯擴(kuò)樁是一種端承載樁，樁的承載設(shè)計(jì)主要以樁底部球形復(fù)合載體為主，它具有單樁承載力高、沉降量小、施工效率低（一臺(tái)班施工8～10根）、樁徑?。ㄒ话悝?00mm～φ500mm），樁長(zhǎng)短一般10m之內(nèi)，施工有振動(dòng)、噪音等特點(diǎn)，它是一種非排土樁型，具有節(jié)能減排的優(yōu)勢(shì)，適應(yīng)于多層和中高層的建筑用樁基礎(chǔ)。為了優(yōu)化建筑樁基礎(chǔ)，既推廣節(jié)能減排，優(yōu)化環(huán)境，又能適合不同建筑物對(duì)樁基礎(chǔ)的要求，長(zhǎng)螺旋擠壓擴(kuò)孔壓灌混凝土樁填補(bǔ)了這項(xiàng)空白。

2.施工原理及施工過(guò)程

長(zhǎng)螺旋擠壓擴(kuò)孔壓灌混凝土樁是通過(guò)長(zhǎng)螺旋擠壓擴(kuò)孔樁機(jī)和混凝土輸送泵按照長(zhǎng)螺旋擠壓擴(kuò)孔壓灌混凝土樁施工工法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。長(zhǎng)螺旋擠壓擴(kuò)孔樁機(jī)是由行走總成、機(jī)架平臺(tái)總成、配重、主卷?yè)P(yáng)機(jī)、副卷?yè)P(yáng)機(jī)、斜支桿、塔架總成、動(dòng)力頭總成、變徑法蘭、液壓回轉(zhuǎn)器、標(biāo)準(zhǔn)擠壓排土鉆具、螺旋擠壓擴(kuò)孔鉆頭等組成。機(jī)架平臺(tái)總成上布置著液壓操作系統(tǒng)總成、電氣控制系統(tǒng)總成、操作室、導(dǎo)向滑輪組、護(hù)筒總成、塔架總成、斜支桿底部支撐、副卷?yè)P(yáng)機(jī)、主卷?yè)P(yáng)機(jī)、配重等。液壓回轉(zhuǎn)器一端通過(guò)變徑法蘭與動(dòng)力頭總成輸出法蘭相聯(lián)，另一端通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)擠壓排土鉆具與螺旋擠壓擴(kuò)孔鉆頭相連。液壓回轉(zhuǎn)器的固定體通過(guò)連接耳板固定在動(dòng)力頭總成上，固定體上的進(jìn)出油管接頭通過(guò)高壓膠管與操作室內(nèi)旋轉(zhuǎn)油缸控制系統(tǒng)相連，液壓回轉(zhuǎn)器內(nèi)腔鋼油管通過(guò)高壓膠管，經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)擠壓排土鉆具芯管內(nèi)腔與螺旋擠壓擴(kuò)孔鉆頭內(nèi)旋轉(zhuǎn)油缸進(jìn)出油口相連。動(dòng)力頭總成通過(guò)滑輪組由主卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩拉動(dòng)，沿塔架總成軌道做豎向移動(dòng)。混凝土輸送泵經(jīng)過(guò)混凝土輸送管與動(dòng)力頭總成中空主軸上壓注砼器相連。標(biāo)準(zhǔn)擠壓排土鉆具的外徑和芯管直徑與螺旋擠壓擴(kuò)孔鉆頭（擴(kuò)孔翼閉合狀態(tài)）的外徑和芯管直徑尺寸相同。長(zhǎng)螺旋擠壓擴(kuò)孔壓灌混凝土樁的施工遵循長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌注混凝土樁的施工方法。螺旋擠壓擴(kuò)孔鉆頭始終埋在混凝土下面1.0m深左右，泵送混凝土的壓力值為3～4Mp，并保證提升鉆頭時(shí)要帶壓。由于螺旋擠壓擴(kuò)孔鉆頭的擴(kuò)孔翼打開后呈螺旋狀況，擴(kuò)孔翼擠壓擴(kuò)孔切削下來(lái)的巖土體在下部含壓力混凝土和鉆具旋轉(zhuǎn)的作用下，會(huì)沿著螺旋葉片的上表面逐漸輸向地表面，確保成樁的混凝土內(nèi)無(wú)殘土存在。具體施工過(guò)程如圖1所示。

2.1長(zhǎng)螺旋擠壓擴(kuò)孔樁機(jī)就位，鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位如圖1（a）所示

2.2啟動(dòng)動(dòng)力頭及主卷?yè)P(yáng)機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)鉆具并向下釋放動(dòng)力頭

此時(shí)螺旋擠壓擴(kuò)孔鉆頭中擴(kuò)孔翼處于完全閉合狀況，鉆具帶動(dòng)鉆頭作擠壓排土式鉆進(jìn)，直至設(shè)計(jì)深度為止。此時(shí)保證鉆具旋轉(zhuǎn)，如圖1（b）所示。

2.3主卷?yè)P(yáng)提升動(dòng)力頭300～400mm左右，使鉆頭門打開

啟動(dòng)混凝土輸送泵向鉆具芯管內(nèi)輸送混凝土，觀察混凝土輸送泵壓力，當(dāng)壓力增加時(shí)，啟動(dòng)鉆頭內(nèi)旋轉(zhuǎn)油缸控制系統(tǒng)，給旋轉(zhuǎn)油缸供油來(lái)打開鉆頭上擴(kuò)孔翼，同時(shí)慢慢向上提升動(dòng)力頭，觀察旋轉(zhuǎn)油缸控制回路的流量計(jì)量計(jì)和壓力表來(lái)確定完全打開狀況，隨著提升動(dòng)力頭同時(shí)泵送混凝土，直至設(shè)計(jì)擴(kuò)孔段高度后停止動(dòng)力頭提升。改變鉆頭內(nèi)旋轉(zhuǎn)油缸供油方向，使擴(kuò)孔翼收回，觀察控制回路壓力表及流量計(jì)量計(jì)來(lái)確定擴(kuò)孔翼完全閉合。繼續(xù)提升動(dòng)力頭及泵送混凝土，直至地表面，停止動(dòng)力頭和混凝土泵。如圖1（C）所示。

2.4向已灌好的樁孔內(nèi)置放鋼筋籠，用振搗器將鋼筋籠壓入設(shè)計(jì)標(biāo)高，如圖1（d），完成一次施工。

2.5長(zhǎng)螺旋擠壓擴(kuò)孔壓灌混凝土樁可以是一段或多段擴(kuò)孔處，擴(kuò)孔處直徑可比原直徑大200～400mm左右，如圖1（e）、（f）。

3.適用范圍

長(zhǎng)螺旋擠壓擴(kuò)孔壓灌混凝土樁適應(yīng)于黏性土、粉土、砂土、含小礫石黏性土、黃土和強(qiáng)風(fēng)化土等，樁徑在650～1000mm范圍內(nèi)，樁長(zhǎng)在30m之內(nèi)，可用于交通工程、工業(yè)與民用建筑工程等領(lǐng)域。

4.結(jié)束語(yǔ)

長(zhǎng)螺旋擠壓擴(kuò)孔壓灌混凝土樁是一種新型節(jié)能減排樁，具有施工無(wú)噪聲、無(wú)振動(dòng)、排土量小、沉降量低、樁承載力高、施工效率高等優(yōu)勢(shì)，推廣長(zhǎng)螺旋擠壓擴(kuò)孔壓灌混凝土樁是現(xiàn)代市場(chǎng)的需要。

參考文獻(xiàn)：

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