根植樁工法介紹

1、1靜鉆根植樁施工技術(shù)介紹靜鉆根植樁施工技術(shù)介紹寧波浙東基礎(chǔ)工程有限公司寧波浙東基礎(chǔ)工程有限公司 陳洪雨陳洪雨 2介紹內(nèi)容介紹內(nèi)容靜鉆根植工法介紹靜鉆根植工法介紹 1 1）施工工藝流程）施工工藝流程 2 2）施工設(shè)備及質(zhì)量控制手段）施工設(shè)備及質(zhì)量控制手段 3 3）常見問題）常見問題 3n 軟土地基中樁周側(cè)阻力發(fā)揮不完全n 軟土地基中豎向抗壓荷載下樁身強(qiáng)度不能充分發(fā)揮 以PHC600（130）樁為例：樁身豎向承載力設(shè)計(jì)值可達(dá)4824kN 但一般設(shè)計(jì)時(shí)通常在2200-2800kN左右n 抗水平荷載能力不足（地震，動(dòng)荷載） 開挖施工不當(dāng)時(shí)易發(fā)生樁身傾斜，造成對(duì)樁身的損害n 抗拔樁使用時(shí)有顧慮 焊接施工

2、不當(dāng)及樁頭結(jié)構(gòu)處理不當(dāng)時(shí)，產(chǎn)生抗拔承載力無(wú)法滿足要求。n 變形性能不夠高，易脆性破壞 現(xiàn)有預(yù)制現(xiàn)有預(yù)制樁樁開發(fā)背景開發(fā)背景4n 擠土，施工對(duì)周圍設(shè)施（地下構(gòu)造物、管線）有影響n 產(chǎn)生噪聲和空氣污染n 穿透各種夾層時(shí)有難度n 施工不當(dāng)時(shí)易對(duì)樁身造成宏觀或微觀的損害n 樁頂標(biāo)高難以控制，而截樁不當(dāng)易造成樁頭破壞或樁身預(yù)應(yīng)力的變化現(xiàn)有預(yù)制樁施工法現(xiàn)有預(yù)制樁施工法 錘擊沉樁 靜壓沉樁為主開發(fā)背景開發(fā)背景現(xiàn)有灌注樁施工法現(xiàn)有灌注樁施工法n 泥漿排放成為社會(huì)問題n 縮頸，樁底沉渣等時(shí)有發(fā)生，樁身質(zhì)量波動(dòng)大不夠穩(wěn)定n 樁頂標(biāo)高易發(fā)生參差不齊現(xiàn)象，開挖施工時(shí)難度大n 現(xiàn)場(chǎng)難以保持整潔n 施工速度慢，效率低n

3、單方混凝土換算承載力僅為PHC樁30至40%，有限資源利用不充分。5開發(fā)背景開發(fā)背景國(guó)內(nèi)外調(diào)查國(guó)內(nèi)外調(diào)查 日本：日本： 管樁產(chǎn)品管樁產(chǎn)品 PHC PHC+竹節(jié)樁竹節(jié)樁 PRC SC 施工法施工法 錘擊沉樁錘擊沉樁 日本日本2008年預(yù)制樁施工工法比例年預(yù)制樁施工工法比例予鉆孔擴(kuò)底固化工法予鉆孔擴(kuò)底固化工法中掘擴(kuò)底固化工法中掘擴(kuò)底固化工法臺(tái)灣地區(qū)，韓國(guó)等采用植入法施工預(yù)制管樁臺(tái)灣地區(qū)，韓國(guó)等采用植入法施工預(yù)制管樁6預(yù)應(yīng)力高性能混凝土擴(kuò)徑竹節(jié)樁（簡(jiǎn)稱擴(kuò)徑竹節(jié)樁）預(yù)應(yīng)力高性能混凝土擴(kuò)徑竹節(jié)樁（簡(jiǎn)稱擴(kuò)徑竹節(jié)樁）代號(hào)：代號(hào)：PHDCPHDCn 通過樁與周邊的咬合，提高樁身側(cè)阻力通過樁與周邊的咬合，提高樁

4、身側(cè)阻力n 通過下端擴(kuò)頭，改善樁端阻力特性通過下端擴(kuò)頭，改善樁端阻力特性 n 用于樁基下節(jié)用于樁基下節(jié)、中節(jié)或中段（中節(jié)或中段（2-32-3節(jié)）節(jié)）浙東預(yù)制高性能混凝土樁專利產(chǎn)浙東預(yù)制高性能混凝土樁專利產(chǎn)品品7復(fù)合配筋預(yù)應(yīng)力高承載混凝土樁復(fù)合配筋預(yù)應(yīng)力高承載混凝土樁代號(hào)：代號(hào)：PRHCPRHCn 預(yù)應(yīng)力鋼筋 + 非預(yù)應(yīng)力鋼筋n 密集配置螺旋鋼筋n 用于水平荷載要求高樁基的上節(jié)樁n 可部分代替鋼管樁 參照日本的相關(guān)資料，與浙江大學(xué)等單位合作進(jìn)行PRHC樁的研究與試驗(yàn)PHCPRHC8擴(kuò)底擴(kuò)底注漿注漿植樁植樁鉆孔鉆孔施工過程施工過程靜鉆根植工法介紹靜鉆根植工法介紹9n 無(wú)震動(dòng)，無(wú)震動(dòng)，低低噪聲噪聲n

5、 成樁質(zhì)量好，單樁承載力高成樁質(zhì)量好，單樁承載力高n 泥漿排放少泥漿排放少n 具有良好的社會(huì)效益和推廣價(jià)值具有良好的社會(huì)效益和推廣價(jià)值特點(diǎn)特點(diǎn)n利用根植樁組合的新型樁基工法利用根植樁組合的新型樁基工法 n鉆孔鉆孔深層攪拌深層攪拌擴(kuò)底擴(kuò)底預(yù)制樁身預(yù)制樁身n適應(yīng)樁適應(yīng)樁徑徑：5 500001 12 200mm00mm、最大、最大入土深度：入土深度：8 80 010 施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備n鉆桿垂直度監(jiān)控（樁機(jī)儀表及經(jīng)緯儀）鉆桿垂直度監(jiān)控（樁機(jī)儀表及經(jīng)緯儀）n鉆頭擴(kuò)大翼尺寸確認(rèn)鉆頭擴(kuò)大翼尺寸確認(rèn)主要工藝流程主要工藝流程11n鉆桿垂直度、平面位置監(jiān)控鉆桿垂直度、平面位置監(jiān)控n鉆孔速度控制鉆孔速度控制n鉆機(jī)電

6、流監(jiān)控鉆機(jī)電流監(jiān)控n用水（水和膨潤(rùn)土混合液）量監(jiān)控用水（水和膨潤(rùn)土混合液）量監(jiān)控 鉆鉆 孔孔12n鉆孔速度保持一致鉆孔速度保持一致n監(jiān)測(cè)電流負(fù)荷變化監(jiān)測(cè)電流負(fù)荷變化 樁端持力層確認(rèn)樁端持力層確認(rèn)13鉆機(jī)操作手監(jiān)控畫面鉆機(jī)操作手監(jiān)控畫面n積分電流積分電流變化變化情況情況與靜力觸與靜力觸探變化趨向相探變化趨向相似似14n逐次完成逐次完成n進(jìn)行修孔進(jìn)行修孔n擴(kuò)孔情況監(jiān)測(cè)擴(kuò)孔情況監(jiān)測(cè) 擴(kuò)底擴(kuò)底15 根植樁節(jié)外徑根植樁節(jié)外徑D D(mm)(mm)鉆孔直徑鉆孔直徑d d2 2 (mm)(mm)最大擴(kuò)底直徑最大擴(kuò)底直徑D D1 1(mm)(mm)PHDC650-5007501125PHDC800-60090

7、01350PHDC1000-8001100 1650PHDC1200-100013001950鉆孔孔徑及擴(kuò)底直徑表鉆孔孔徑及擴(kuò)底直徑表 靜鉆根植樁工法規(guī)格靜鉆根植樁工法規(guī)格 16n水灰比控制（水灰比控制（0.6）n注入量控制注入量控制n注入部位控制注入部位控制n均勻性控制均勻性控制 樁端水泥漿樁端水泥漿17 樁周水泥漿樁周水泥漿n水灰比控制水灰比控制n注入量控制注入量控制n注入部位控制注入部位控制n均勻性控制均勻性控制18 根據(jù)地質(zhì)情況選擇樁端水泥漿配合比n 按持力層標(biāo)貫擊數(shù)（N值），水灰比控制 在0.6-0.9之間。n 樁端水泥漿注入高度2.0mn 樁端水泥漿注入量為注入高度部分的全體積樁端

8、水泥漿樁端水泥漿根據(jù)地質(zhì)情況選擇樁周水泥漿的配合比及注入量n 水灰比控制在1.0-1.5之間n 水泥漿與土的比例在30%-50%之間 樁周水泥漿樁周水泥漿水泥漿注入概要水泥漿注入概要圖集中規(guī)定水灰比為1.0圖集中規(guī)定水灰比為0.619n保證焊接質(zhì)量保證焊接質(zhì)量n提高施工效率提高施工效率 預(yù)拼裝施工工藝預(yù)拼裝施工工藝20 機(jī)械接頭機(jī)械接頭21連接方法示意連接方法示意22操作方法示意操作方法示意218.5mm23n平面位置控制平面位置控制n垂直度控制垂直度控制n沉樁速度控制沉樁速度控制植樁植樁24 部位組合一組合二上節(jié)PHCPRHC中段PHDC或PHC或PHDC+PHC PRHC或PHC或PHDC

9、+PHC下節(jié)PHDCPHDC 樁型組合樁型組合 樁節(jié)組合 PHDC樁 + PRHC樁 或 PHC樁 1）改善樁身上部的抗水平，抗拔承載力 2）根據(jù)地質(zhì)條件，選擇合適的樁型增加側(cè)阻力及樁端阻力25n標(biāo)高控制標(biāo)高控制n平面位移控制平面位移控制送樁送樁 26n 單軸鉆機(jī)單軸鉆機(jī) 150HP150HP 鉆頭帶可控?cái)U(kuò)頭裝置鉆頭帶可控?cái)U(kuò)頭裝置n 樁架樁架 全液壓履帶樁架全液壓履帶樁架n 吊車吊車 50-120t50-120tn 挖掘機(jī)挖掘機(jī)n 凈漿系統(tǒng)凈漿系統(tǒng) 20m20m3 3/h/h主要施工設(shè)備主要施工設(shè)備27n輸出扭矩輸出扭矩n鉆頭擴(kuò)底形式鉆頭擴(kuò)底形式n數(shù)據(jù)監(jiān)控內(nèi)容數(shù)據(jù)監(jiān)控內(nèi)容n鉆桿要求鉆桿要求n安

10、全性能安全性能n行走方式行走方式n監(jiān)控功能監(jiān)控功能 單軸鉆機(jī)要求單軸鉆機(jī)要求 樁架要求樁架要求 28 施工質(zhì)量控制手段施工質(zhì)量控制手段鉆機(jī)電流檢測(cè)鉆機(jī)電流檢測(cè)流量檢測(cè)裝置流量檢測(cè)裝置29施工質(zhì)量控制手段施工質(zhì)量控制手段鉆機(jī)荷載測(cè)定裝置鉆機(jī)荷載測(cè)定裝置樁架鉆桿垂直度測(cè)定裝置樁架鉆桿垂直度測(cè)定裝置30 n鉆孔深度鉆孔深度n鉆孔速度鉆孔速度n鉆機(jī)電流鉆機(jī)電流n鉆孔用水量鉆孔用水量n水泥漿注入量水泥漿注入量 樁端部分樁端部分 樁周部分樁周部分?jǐn)U底操作監(jiān)控與記錄擴(kuò)底操作監(jiān)控與記錄 施工過程控制與記錄施工過程控制與記錄施工管理裝置畫面記錄結(jié)果施工管理裝置畫面記錄結(jié)果施工管理裝置施工管理裝置31 施工管理裝

11、置記錄結(jié)果施工管理裝置記錄結(jié)果鉆孔深度記錄鉆孔深度記錄擴(kuò)底記錄擴(kuò)底記錄鉆孔用水記錄鉆孔用水記錄樁端注漿記錄樁端注漿記錄樁周注漿記錄樁周注漿記錄流量（x10升）32工程內(nèi)容工程內(nèi)容控制項(xiàng)目控制項(xiàng)目鉆孔攪拌鉆孔攪拌樁心樁心樁架垂直度樁架垂直度鉆孔深度鉆孔深度鉆孔速度鉆孔速度樁周水泥漿樁周水泥漿水泥量水泥量用水量用水量比重比重樁端擴(kuò)底處理樁端擴(kuò)底處理持力層鉆孔持力層鉆孔持力層確認(rèn)持力層確認(rèn)鉆孔深度確認(rèn)鉆孔深度確認(rèn)端部擴(kuò)底確認(rèn)端部擴(kuò)底確認(rèn)樁端水泥漿樁端水泥漿水泥量確認(rèn)水泥量確認(rèn)用水量確認(rèn)用水量確認(rèn)抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度植樁植樁樁植入精度樁植入精度焊接或環(huán)向鎖緊卡箍連接焊接或環(huán)向鎖緊卡箍連接樁平面位置確定樁平

12、面位置確定樁心位置校正樁心位置校正主要施工質(zhì)量控制項(xiàng)目主要施工質(zhì)量控制項(xiàng)目33 根植樁單樁豎向抗壓承載力計(jì)算根植樁單樁豎向抗壓承載力計(jì)算根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范 JGJ94-2008 第5.3.5條，當(dāng)根據(jù)土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，參照國(guó)外同類規(guī)范的規(guī)定，初步建議按下式計(jì)算 ppkisikipkskukAqlquQQQsikq樁側(cè)第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值，可按照混凝土預(yù)制樁極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值取值pkq極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值，可按照混凝土預(yù)制樁極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值的二分之一取值 iu樁身周長(zhǎng)（PHDC樁按節(jié)外徑取值，其他類型樁按樁外徑取值） pA樁端擴(kuò)底部投影面積。

13、 34 根植樁工法與現(xiàn)有預(yù)制樁施工工法相比根植樁工法與現(xiàn)有預(yù)制樁施工工法相比單樁抗壓承載力高，樁身混凝土強(qiáng)度得到充分發(fā)揮樁身抗拔性能得到大幅提高（可用環(huán)向鎖緊卡箍機(jī)械連接）樁身抗水平承載力大幅提高無(wú)擠土，施工對(duì)周圍設(shè)施無(wú)影響無(wú)噪聲和空氣污染可穿過各種夾層，適應(yīng)樁端持力層變化較大的地質(zhì)條件；不會(huì)對(duì)樁身造成因沉樁而產(chǎn)生宏觀或微觀的損害樁頂標(biāo)高可控，可避免因截樁而造成樁頭破壞或樁身預(yù)壓應(yīng)力的變化樁身，特別是樁身接頭部分受樁身內(nèi)外水泥土的保護(hù)，長(zhǎng)期耐久性可靠樁身完整性更加可靠35 根植樁工法與現(xiàn)有灌注樁施工工法相比根植樁工法與現(xiàn)有灌注樁施工工法相比 工廠化規(guī)模生產(chǎn)，混凝土強(qiáng)度可達(dá)到C80C100,樁身

14、質(zhì)量穩(wěn)定 技術(shù)先進(jìn)，成樁過程全自動(dòng)監(jiān)控，施工質(zhì)量可靠 無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)澆注混凝土，不會(huì)出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象 樁底無(wú)沉渣，確保端阻力滿足設(shè)計(jì)要求 同承載力條件下泥漿排放量可減少70%，社會(huì)效果明顯 臺(tái)班施工速度快45倍 單方混凝土承載力高23倍，資源得以充分利用 樁頂標(biāo)高可控，便于機(jī)械開挖施工文明施工，現(xiàn)場(chǎng)整潔，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)加工鋼筋等 成樁垂直度控制好，完整性更加可靠36 持力層確認(rèn)時(shí)的注意點(diǎn)持力層確認(rèn)時(shí)的注意點(diǎn)1) 在勘探孔附近通過試樁確認(rèn)地質(zhì)勘察報(bào)告的符合在勘探孔附近通過試樁確認(rèn)地質(zhì)勘察報(bào)告的符合程度，掌握持力層附近積分電流變化情況，為工程度，掌握持力層附近積分電流變化情況，為工程樁的施工積累參考數(shù)據(jù)；程樁的施

15、工積累參考數(shù)據(jù)；2)鉆機(jī)鉆至持力層附近時(shí)，根據(jù)附著在鉆桿上的泥鉆機(jī)鉆至持力層附近時(shí)，根據(jù)附著在鉆桿上的泥土狀況與地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告進(jìn)行對(duì)比，確認(rèn)持力層。土狀況與地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告進(jìn)行對(duì)比，確認(rèn)持力層。 常見問題常見問題372 中間有卵石等夾層時(shí)的對(duì)策中間有卵石等夾層時(shí)的對(duì)策1）在成孔時(shí)，添加膨潤(rùn)土，有必要時(shí)，添加增凝）在成孔時(shí)，添加膨潤(rùn)土，有必要時(shí)，添加增凝劑；劑；2）鉆頭穿過此夾層后，反轉(zhuǎn)提升鉆頭，利用鉆頭）鉆頭穿過此夾層后，反轉(zhuǎn)提升鉆頭，利用鉆頭附著下部的土體擠密樁周，起到護(hù)壁效果；附著下部的土體擠密樁周，起到護(hù)壁效果；383 地層中混有混凝土塊、孤石時(shí)對(duì)策地層中混有混凝土塊、孤石時(shí)對(duì)策1）粒徑小于）

16、粒徑小于200mm的，可以按常規(guī)方法施工的，可以按常規(guī)方法施工;2）粒徑大于）粒徑大于200mm的，表層的，表層5m以內(nèi)的用挖機(jī)清除，以內(nèi)的用挖機(jī)清除，超過超過5m的，通過引孔或其它方式清除。的，通過引孔或其它方式清除。394 強(qiáng)酸性土層中的耐久性強(qiáng)酸性土層中的耐久性1）PH值大于值大于4時(shí)，由于根植樁采用的是離心成型的時(shí)，由于根植樁采用的是離心成型的高強(qiáng)混凝土預(yù)制樁，樁身混凝土密實(shí)，且外部包高強(qiáng)混凝土預(yù)制樁，樁身混凝土密實(shí)，且外部包裹有水泥土，自身能夠抵御其侵蝕；裹有水泥土，自身能夠抵御其侵蝕；2） PH值小于值小于4時(shí)，可增大樁周水泥漿中的水泥含時(shí)，可增大樁周水泥漿中的水泥含量，以水泥的堿

17、性來(lái)消減土層中的酸性，從而增量，以水泥的堿性來(lái)消減土層中的酸性，從而增強(qiáng)樁的耐久性。強(qiáng)樁的耐久性。405、根植樁本質(zhì)也是管樁，在浙江省管樁圖集中管樁沒有做抗拔樁的具體節(jié)點(diǎn)，抗拔樁也、根植樁本質(zhì)也是管樁，在浙江省管樁圖集中管樁沒有做抗拔樁的具體節(jié)點(diǎn)，抗拔樁也基本不考慮用管樁，根植樁為什么可以做抗拔樁？基本不考慮用管樁，根植樁為什么可以做抗拔樁？回答：回答：1）施工工藝不同）施工工藝不同 管樁依靠錘擊或者靜壓施工等傳統(tǒng)工藝施工，不同程度對(duì)管樁強(qiáng)度造成一定程度損失。管樁依靠錘擊或者靜壓施工等傳統(tǒng)工藝施工，不同程度對(duì)管樁強(qiáng)度造成一定程度損失。根植樁的施工工藝對(duì)樁材無(wú)任何損傷，材料強(qiáng)度沒有損失。根植樁的

18、施工工藝對(duì)樁材無(wú)任何損傷，材料強(qiáng)度沒有損失。2）受力機(jī)理不同）受力機(jī)理不同 管樁樁身光滑，樁周直徑和周圍土體接觸，摩擦力來(lái)源于樁和樁周土體的摩擦力。根管樁樁身光滑，樁周直徑和周圍土體接觸，摩擦力來(lái)源于樁和樁周土體的摩擦力。根植樁樁身帶有竹節(jié)，樁周圍是水泥土，水泥土強(qiáng)度高于樁周原土使得周周摩擦力大于植樁樁身帶有竹節(jié)，樁周圍是水泥土，水泥土強(qiáng)度高于樁周原土使得周周摩擦力大于傳統(tǒng)的管樁摩擦力。另外由于樁底擴(kuò)底，增加了樁的抗拔性能。傳統(tǒng)的管樁摩擦力。另外由于樁底擴(kuò)底，增加了樁的抗拔性能。3）樁材構(gòu)造不同）樁材構(gòu)造不同 普通管樁鋼筋是預(yù)應(yīng)力鋼筋，根植樁可以采用復(fù)合配筋樁，增加了非預(yù)應(yīng)力鋼筋，普通管樁鋼筋

19、是預(yù)應(yīng)力鋼筋，根植樁可以采用復(fù)合配筋樁，增加了非預(yù)應(yīng)力鋼筋，使樁的抗拔性能大幅度提高，另外可曾設(shè)錨固筋，增強(qiáng)法蘭盤與樁身的連接。使樁的抗拔性能大幅度提高，另外可曾設(shè)錨固筋，增強(qiáng)法蘭盤與樁身的連接。4）節(jié)點(diǎn)構(gòu)造不同）節(jié)點(diǎn)構(gòu)造不同 傳統(tǒng)管樁傳統(tǒng)管樁 采用焊接接樁，施工單位往往為了搶進(jìn)度保證不了焊接冷卻時(shí)間，造成焊接采用焊接接樁，施工單位往往為了搶進(jìn)度保證不了焊接冷卻時(shí)間，造成焊接質(zhì)量達(dá)不到規(guī)范要求，而根植樁采用的是預(yù)埋孔接樁工藝，保證足夠的冷卻時(shí)間。另質(zhì)量達(dá)不到規(guī)范要求，而根植樁采用的是預(yù)埋孔接樁工藝，保證足夠的冷卻時(shí)間。另外可以根據(jù)工程需要采用機(jī)械連接，保證節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度。外可以根據(jù)工程需要采用機(jī)械連接，保證節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度。416 根植樁承載力提高機(jī)理是什么？根植樁承載力提高機(jī)理是什么？1) 根植樁樁周是水泥土，水泥土強(qiáng)度高于樁周原土體的強(qiáng)度，另外根植樁樁周是水泥土，水泥土強(qiáng)度高于樁周原土體的強(qiáng)度，另外由于水泥漿向樁周土體的滲透，提高了樁周土體