1、概述
通過高壓射流和螺旋組合鉆具協(xié)同成孔,旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)過程中利用高噴攪拌功能在成孔的同時完成水泥土外樁,鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度再壓灌混凝土,邊提鉆邊壓送混凝土同時對樁孔側(cè)壁旋噴補(bǔ)漿,提鉆至樁頂標(biāo)高以上,再將鋼筋籠植入混凝土樁體中,形成剛性水泥土一體樁。
設(shè)備情況:
主要包括樁架、鉆進(jìn)和旋噴系統(tǒng)三部分。圖示鉆機(jī),采用了北標(biāo)580動力頭,75KW單電機(jī)驅(qū)動,3e120變頻注漿泵,功率90Kw 、壓力12MPa、流量0-120升/分鐘。

組合鉆具:
螺旋擠土鉆具,外側(cè)設(shè)側(cè)噴和豎噴高壓噴嘴,鉆具外側(cè)或外管與芯管之間設(shè)置有噴漿管,鉆頭部位設(shè)置有豎向噴嘴和橫向噴嘴??梢赃M(jìn) 行豎向噴漿和徑向噴漿。
動力頭下端設(shè)置噴漿旋轉(zhuǎn)接頭,再連接鉆桿。
鉆桿,外徑Φ245mm(鉆具結(jié)構(gòu)最粗處Φ360mm),3米螺紋鉆桿,12米光桿;鉆具總長16米;
鉆頭,外徑Φ400mm,長1米,鉛頭保護(hù)噴嘴處Φ500mm,帶有側(cè)噴、下噴兩個噴嘴。
豎向與橫向高壓射流照片
2、工藝原理
旋噴擴(kuò)徑螺旋擠土灌注樁是利用高壓旋噴豎向噴嘴形成的高壓射流實(shí)現(xiàn)切割土體、超前乳化、冷卻鉆頭、減小阻力;利用橫向噴嘴的高壓射流形成水泥土外樁等。鉆進(jìn)過程中,通過高壓旋噴施工,水泥土外樁一次成型。鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高時停鉆,提鉆的同時通過鉆門壓灌混凝土,同時對鉆孔側(cè)壁旋噴補(bǔ)漿,提鉆至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高后,移開鉆桿將鋼筋籠壓入樁體。
3、工藝流程
鉆機(jī)就位,對準(zhǔn)孔位→旋噴測試→旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的同時進(jìn)行高壓旋噴形成水泥土外樁 → 鉆至設(shè)計(jì)深度停止鉆進(jìn)→邊提鉆邊用混凝土泵經(jīng)由內(nèi)腔向孔內(nèi)泵注混凝土,同時對鉆孔側(cè)壁旋噴補(bǔ)漿→提鉆至樁頂標(biāo)高以上→移開鉆桿放入鋼筋籠→成樁
4、旋噴擴(kuò)徑螺旋擠土灌注樁特點(diǎn)
?。?)成樁質(zhì)量可靠 、性價比高
?。?)扭矩小、鉆進(jìn)速度快
(3)單樁承載力高
?。?)適用性廣
(5)綠色環(huán)保、節(jié)能減排
樁端無虛土,混凝土由鉆桿中心向孔內(nèi)壓入,材料密實(shí),斷樁與縮頸、塌孔現(xiàn)象少;樁孔周圍土受旋噴作用,與樁結(jié)為一體,同時受螺旋擠壓達(dá)到密實(shí)效果。
通過鉆頭前端豎向噴嘴高壓噴射流,達(dá)到切割土體、超前乳化、冷卻鉆頭、減小阻力的要求,實(shí)現(xiàn)了扭矩小,旋轉(zhuǎn)電流低,并提升鉆進(jìn)速度的目的。
豎向噴嘴高壓射流壓力與鉆進(jìn)用時對照表
施工主要設(shè)備是經(jīng)升級改造的長螺旋鉆機(jī)及螺紋樁機(jī)等具有旋轉(zhuǎn)功能的鉆機(jī),無需在設(shè)備上做大投入,經(jīng)濟(jì)性好。
?。?)單樁承載力高
“縱向四擴(kuò),橫向四區(qū)”使單樁承載力大大提高。
“四擴(kuò)”即擴(kuò)頂、擴(kuò)徑、擴(kuò)支盤、擴(kuò)大頭
“四區(qū)”即混凝土芯樁區(qū),高壓旋噴漿核心固結(jié)區(qū),旋噴水泥土固結(jié)區(qū),高壓旋噴漿液壓密滲透區(qū)
高壓旋噴形成的水泥土外樁和混凝土芯樁一次成型,因此水泥土外樁和芯樁為一體樁,使樁的等效直徑加大,承載力大幅提高。
(4)適用性廣
適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑或可塑黏性土、粉土、砂土、素填土和碎石土層、風(fēng)化巖,亦適用于有地下水的各類土層情況。
a、樁基礎(chǔ)(擴(kuò)徑、擴(kuò)支盤、擴(kuò)大頭)
b、復(fù)合地基(擴(kuò)頂、擴(kuò)徑、擴(kuò)支盤、擴(kuò)大頭)
c、抗拔樁
d、止水、支護(hù)一體樁
(5)綠色環(huán)保、節(jié)能減排
無棄土、不降水、低噪音、不擾民、施工現(xiàn)場較整潔。
單位承載力,混凝土用量小,單位承載力造價低。
(本文
由基礎(chǔ)工程網(wǎng)摘自2016海峽兩岸巖土工程/地工技術(shù)交流研討會分會場報(bào)告,報(bào)告人:王慶偉)
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