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桩基础技术发展方向探讨

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文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2016-09-28 13:51:00

桩基础技术发展方向探讨

 

   最近二十多年来,桩基础施工技术在国内外发展迅速,至少有以下动向值得人们关注。

   一、桩的尺寸向长、大方向发展

   二、桩的尺寸向短、小方向发展

   三、向低公害工法桩方向发展

   四、向多种桩身材料方向发展

一、桩的尺寸向长、大方向发展

     基于高层、超高层建筑物及大型桥主塔桩基础等承载的需要,桩径越来越大,桩长越来越长。欧美及日本的钢管桩长度已达100m以上,桩径超过2500mm;上海金茂大厦钢管桩桩端进入地面下80m的砂层,桩径为914.4mm;温州地区静压式钢筋混凝土预制桩长度已达70m以上,桩断面600mmX600mm

 2013年,广东力源制造的HHP35525KJ)液压打桩锤成功地将一根长度为67米钢桩施打到设计深度要求,填补了中国液压打桩锤大打击能量级的技术空白。港珠澳大桥三大主桥之一“风帆”造型的九洲航道桥基施工,施打桩型为钢管桩,桩管直径φ2500mm,桩长67米,施打深度为62米(海水面至强风化基岩的深度),由于是海上施工,且施工海域为中华白海豚的生活水域,施工设备必须达到低噪音、低震动、和零污染的环保要求,力源的液压打桩锤完满的通过了这些的大考验。

 HHP35在港珠澳大桥施工(直径2.5米,桩长67米)

   二、桩的尺寸向短、小方向发展

       基于老城区改造、老基础托换加固、建筑纠偏加固、建筑物增层以及补桩等需要,小桩及锚杆静压桩技术日趋成熟,应用广泛。

       小桩

       小桩又称微型桩或IM桩或树根桩,是法国索勒唐舍(SOLETANCHE)公司开发的一种灌注桩技术。小桩实质上是小直径压力注浆桩;桩径为70-250mm(国内多用250mm),长径大于30(国内桩长多用8-12m,长径比通常为50左右),采用钻孔(国内多用螺旋钻成孔)、强配筋(配筋率大于1%)和压力注浆(注浆压力为1-2.5mpa)工艺施工。

       小桩主要用于旧房改造、房屋增层、古建筑加固纠偏、防洪堤加固、建(构)筑物抗震加固、基坑开挖的护坡桩及水池底板抗浮等基础工程。

       锚杆(锚固筋)静压桩

       我国自行研制开发的锚杆静压桩是锚杆和静力压桩2项技术巧妙结合而形成的一种桩基施工新工艺,是一项地基加固处理新技术。加固机理类同于打入桩及大型静力压桩,受力直接、清晰,但施工工艺既不同于打入桩,也不同于大型静力压桩。锚杆静压桩的施工工艺是先在新建的建(构)筑物基础上预留压桩的桩位孔,并预埋好锚杆或在已建的建(构)筑物基础上开凿压桩孔和锚杆孔用粘结剂埋好锚杆,然后安装压桩架,用锚杆做媒介,把压桩架与建(构)筑物基础连为一体,并利用建(构)筑物自重做反力(必要时可加配重),用千斤顶将预制桩段逐段压入土中,当压桩力及压入深度达到设计要求后,将桩与基础浇筑在一起,桩即可受力,从到达到提高地基承载力和控制沉降的目的。

       锚杆静压桩的断面尺寸为(200mmx200mm-300mmx300mm);桩段长度取决于施工净空高度和机具情况,为1-3m,桩入土深度为3-30m

       锚杆静压桩适用于老城区改造,旧基础托换加固,狭小空间场地施工,对新建工程可采用逆作法施工。

       三、向低公害工法桩方向发展

       筒式柴油锤冲击式钢筋混凝土预制桩虽然具有桩身质量较可靠、施工速度快及承载力高等优点,但由于其施工时噪声高、振动大和油污飞溅等缺点,在城区的住宅群及公共建筑群等场地施工中受到很大限制,为此静压式和液压打桩锤打入式钢筋混凝土预制桩施工技术在国内得到业主的青睐。

静压桩

最近二十多年来,静压桩在我国软土地区(温州、武汉及珠江三角洲等地区)得到广泛应用,静压桩基础不仅适用于多层和小高层建筑,还可用于20-35层高层建筑,压桩机的生产和使用跨进了一个新时代。我国研制开发的系列静力压桩机是新型的环保型建筑基础施工设备,具有无污染、无噪声、无振动、压桩速度快、成桩质量高等显著特点,技术水平国际领先。静压法有抱压式和顶压式2种形式,压桩力为800-12000KN。采用静压法施工的桩长已达70m以上。实践表明,用步履式全液压静力压桩机施工开口预应力管桩(PC桩)和预应力高强度管桩(PHC桩)是桩机和桩型的优化组合,也是具有中国特色的施工工法。

液压打桩锤

液压打桩锤操作灵活方便,拥有噪音低、污染少等环保优点及可调节的锤击率,锤击频率和行程范围宽的特点。即使在复杂的地质条件下,液压打桩锤也可以满足各种规格及类型的施工。其中广东力源生产的HHP系列液压打桩锤经过十多年的发展和实地使用,不断完善改进,已经达到国际一流水平,成为国内占据液压锤市场份额最大的液压打桩锤生厂商。其HHP系列打桩锤已广泛应用于陆地和海上桩基础工程中,在港珠澳大桥、海上风电等世界级大型基建项目上均承担重要的施工部分。

 

HHP30在上海海上风电项目施工(直径1.7米,桩长82米)

液压振动锤

液压振动锤是一种广泛应用各种基础施工工程的沉拔桩施工机械。是利用其周期的激振力使桩周围的土壤液化,以减少土壤对桩的摩擦阻力。利用桩体自重和桩锤重量,必要时可附加向下压力使桩体切入土层;反之,施加向上拉力,可把桩体拔出土层。具有噪音低、沉桩效果好、可在水下作业等优点。区别于电动振动锤,广东力源的液压振动锤拥有机头寿命长,体积重量小,振动频率高等优点,在同等的沉桩效果下,可最大限度地保护周围环境,免除低频共振引起的共振公害;此类优势在大型振动锤中如SV80SV150种尤为明显。同时小型的液压振动锤能装配在挖掘机上使用,由挖掘机的液压系统提供动力,使桩施工过程更加快捷,高效。

 

SV150在佛山万达广州施工(直径2.7米,桩长10米)

       四、向多种桩身材料方向发展

以灌注桩为例,桩身材料种类亦出现多样化趋势,普通混凝土、超流态混凝土、无砂混凝土、纤维混凝土、自流平混凝土及微膨胀混凝土等。打入式桩亦有组合材料桩,如钢管外壳加混凝土内壁的合成桩等。

结语

桩基工程具有桩种多样性、竞争性、变异性、适用性、发展性及复杂性等特点。作为桩基施工或桩工机械制造单位应做到以下几点:

        有精明的核心(该核心以科技为先导,把握桩基施工方向,有敏捷的经营理念;一个成功的核心,除了本身的技术能力外,必须具备领导的能力、沟通的能力、管理的能力以及远见卓识能力)。

        智慧的团队(该团队要聚集科研、施工、测试及经营各方面的优秀人才;该团队对社会的责任——守法奉献,尊重自然;对专业的责任——敬业守法、创新进取;对业主、雇主的责任——真诚服务、互信互利;对同事的责任——分工合作,承先启后)。

        诚信的经营(在推出新桩型时一定要实事求是、脚踏实地进行科研和开发工作)。

        严格的管理(推行全面质量管理,实行预防和改进为主的管理,做到三全、一多样,即全员、全过程、全企业的质量管理及信息化施工)。

斯巴达•基建明天

广东力源液压机械有限公司

 

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