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,鉆進至設(shè)計深度再壓灌混凝土,邊提鉆邊壓送混凝土同時對樁孔側(cè)壁旋噴補漿,提鉆至樁頂標高以上,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、鉆進和旋噴系統(tǒng)三部分。圖示鉆機,采用了北標580動力頭,75KW單電機驅(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。可以進 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)計標高時停鉆,提鉆的同時通過鉆門壓灌混凝土,同時對鉆孔側(cè)壁旋噴補漿,提鉆至設(shè)計樁頂標高后,移開鉆桿將鋼筋籠壓入樁體。
3、工藝流程
鉆機就位,對準孔位→旋噴測試→旋轉(zhuǎn)鉆進的同時進行高壓旋噴形成水泥土外樁 → 鉆至設(shè)計深度停止鉆進→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)壁旋噴補漿→提鉆至樁頂標高以上→移開鉆桿放入鋼筋籠→成樁
4、旋噴擴徑螺旋擠土灌注樁特點
(1)成樁質(zhì)量可靠 、性價比高
?。?)扭矩小、鉆進速度快
?。?)單樁承載力高
?。?)適用性廣
?。?)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,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,同時受螺旋擠壓達到密實效果。
通過鉆頭前端豎向噴嘴高壓噴射流,達到切割土體、超前乳化、冷卻鉆頭、減小阻力的要求,實現(xiàn)了扭矩小,旋轉(zhuǎn)電流低,并提升鉆進速度的目的。
豎向噴嘴高壓射流壓力與鉆進用時對照表
施工主要設(shè)備是經(jīng)升級改造的長螺旋鉆機及螺紋樁機等具有旋轉(zhuǎn)功能的鉆機,無需在設(shè)備上做大投入,經(jīng)濟性好。
?。?)單樁承載力高
“縱向四擴,橫向四區(qū)”使單樁承載力大大提高。
“四擴”即擴頂、擴徑、擴支盤、擴大頭
“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、風化巖,亦適用于有地下水的各類土層情況。
a、樁基礎(chǔ)(擴徑、擴支盤、擴大頭)
b、復合地基(擴頂、擴徑、擴支盤、擴大頭)
c、抗拔樁
d、止水、支護一體樁
(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告,報告人:王慶偉)
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