螺杆螺纹桩机是一种“上部为直杆型,下部为螺丝型”的组合式新型桩。如果把普通的桩比作一颗钉子,那么螺杆桩就是一颗螺丝钉。采用螺杆桩技术的建筑基础,就相当于在地下拧进了很多个钢筋混凝土制成的大螺丝钉,建筑物的基础就固定在这些大螺丝钉上。螺杆桩在当今桩基础行业体现出的优良性,源自其螺丝钉形状的结构形式、值得信赖的成桩工法以及满足工法要求的制作螺杆桩机。在相同,使用螺杆桩技术比普通桩型承载性能优良、造价节约、施工速度适宜、环保,不产生泥浆,没有土方外运,噪声污染也小,特别适用于人口密集地区施工,可以减少桩基施工引起的社会公害。螺杆桩技术特性螺杆桩技术经历10余年的发展,形成4大桩型,即螺杆桩、浅螺纹桩、旋转挤压灌注桩、旋转挤压带扩大头灌注桩,以及在此基础上拓展出的4种工法技术和3种成桩设备技术。履带式螺旋钻机桩体的排水作用和施工的技术要点分析
【一】、折叠式钻机桩体的排水作用
折叠式钻机的排水作用不像碎石桩、砂桩那样具有良好的排水通道,折叠式钻机在加固区域内是否能够形成自然土层的排水通道,主要取决于桩体材料性质和成桩工艺。桩体相对土体而言,实际上构成了固结排水通道,置桩加速了桩周土体的固结过程,因此,桩体具有排水作用。
1.折叠式钻机不需要排泥,不污染环境,适用于多种土层施工,施工工艺简单,施工速度快,一台普通的ZKL一800BB液压步履式螺旋钻机,每日能够完成长度10~14m,直径400mm的桩80~100根。
2.折叠式钻机灌注的硅具有一定的粘结强度和良好的和易性,使其在施工中不易离析、泌水,从而较易保证桩身施工质量。
3.履带式钻机复合地基承载力提高幅度大,沉降量小,加固软土地基,具有广泛的适应性,对基础形式而言,折叠式钻机既可适用于条形基础、也可用于筏基和箱形基础;就土性而言,可用于填土、饱和及非饱和粘性土,既可用于挤密效果好的土,又可用于挤密效果差的土。
4.折叠式钻机的桩长可根据实际工程要求和地质条件确定,通过改变桩长、桩距、褥垫层厚度和桩体硅配合比,能使复合地基承载力幅度的提高有很大的可调性,折叠式钻机桩长可以从几米到几十米,并且可像刚性桩那样全桩长发挥桩的侧阻力,桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40 %~75%之间变化,具有很大的可调性。
5.由于粉煤灰不断发生水化反应,使桩身硅的后期强度增大,这对折叠式钻机承受上部荷载有了可靠保证。
6.折叠式钻机体内不设钢筋笼,可节约大量钢材,从而降低工程造价,工程造价一般为混凝土桩基的1 /3一1/2。
7.利用工业废料粉煤灰作为掺和料,社会效益和经济效益明显。
【二】、夯扩桩机施工的技术要点分析
1)施工准备的技术要点。①机械的选用。桩机选用需要保证下钻能力,优先选择履带式打桩机,保证雨期施工,地泵需优先考虑采用柴油机的,降低施工用电,保证桩机使用临水临电保证,1台桩机需考虑200k W较大施工用电,地泵需考虑冲水洗泵。②材料准备。所需材料需检测试验,选定合格的原材料产地或供应方后,可进行混合料的配合比试验。③技术准备。施工技术人员熟悉图纸,现场勘查,了解及周围情况,编写施工组织设计,测设控制点,并对施工人员进行培训,对班组进行施工前技术交底。
2) 夯扩桩机主要的施工工艺。①螺旋钻机干成孔灌注成桩;适用于地下水以上、提钻不塌孔的土层条件;②夯扩桩机孔、管内泵压混合料灌注成桩;适用于粘性土、粉土、砂土、粒径不大于60mm厚度不大于Sm的卵石层,以及对噪声和泥浆污染要求高的;③振动沉管灌注成桩;适用于粘性土、粉土、素填土,对夹有较厚卵石、砂和孔隙比小液性指数较低的粘土层无合理的辅助措施不宜采用,软土地基应通过现场试验确定其适用性;④泥浆护壁钻孔灌注成桩;对遇有较厚卵石、砂和孔隙比小液性指数较低的粘土层以及饱和软土,桩端持力层具有水头很高的承压水,夯扩桩机孔、管内泵压混合料灌注成桩容易发生窜孔,对噪声污染要求严格的,不宜采用前述施工工艺时,可采用该工艺。
3)振动沉管夯扩桩机施工的技术要点。①通过在桩机卷扬系统加动滑轮,调整拔管线速度控制在规范建议的范围;②打桩前、打桩过程中测地表标高,观测地表隆起或下沉量;③通过试成桩,观测地面标高变化和测定新打桩对已打桩的影响,确定合理的施打顺序;④软土中可采用静压振拔技术,沉管过程可不启振动锤、静压沉管,减少对桩间土的扰动,拔管启锤使混合料振密;⑤软土中可采用大直径预制桩尖,以获得较大的端阻力,而保持桩身混合料用量不变。
4)夯扩桩机孔、管内泵压混合料灌注成桩施工要点。①基础埋深较大时,宜在基坑开挖后的工作面上施工,工作面宜高出桩顶标高300-500mm。基坑较浅在地表打桩或部分开挖打桩空孔较长时,应加大保护桩长,并严格控制桩位偏差和垂直度;②软土地基中施工宜通过掺加减水剂、泵送剂制备泵送性能好塌落度较低的混合料,以防止桩体自身塌落发生断桩、或充盈系数过大;③桩体配比碎石较大粒径不宜大于25mm,粉煤灰选用II级或III级细灰,每立方米混合料掺量70-90kg为宜;④严禁先提钻后灌料;⑤桩径400mm时提钻速度宜为2.5-3.5m/min,桩径增大钻头活门断面应相应增大,若桩径增大而钻头活门断面不变时应相应降低提钻速度。
5)清土、剔桩头防断桩和防扰动桩间土的要点。①打桩弃土和预留保护土层可采用人工清 除、或机械人工联合清 除方案。当采用机械人工联合清 除方案时:a.对基坑开挖后打桩的,采用人工预断桩、挖掘机清土。b.在地表打桩后再进行基坑开挖的,由现场试挖确定预留人工开挖,以保证桩的断裂部位高于桩顶标高以上。②截桩头宜用无尺锯在桩顶标高处切深1-2cm的园环,再用两钢钎相对同时敲击断桩。③清土、截桩头后禁止对桩间土产生扰动的施工设备在施工内通行。
6)混合料试块的制作和现场养护。施工过程,应随机选取具有代表性的混合料制作试块并捣实,送实验室前应在现场按标准养护条件对试样进行养护,特别在冬期,不得将试样随意放置在施工现场或工棚里,避免养护条件不标准导致试验结果不能反映桩体的真实强度。
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