长螺旋挤压入岩灌注桩演示文稿

1、长螺旋挤压入岩灌注桩汇报方向汇报方向 研发背景 设备特征 桩型优势 施工工艺 施工案例研发背景研发背景技术背景 在建筑、水利、公路等基础工程中长螺旋成孔灌注桩以其速度快、噪音低、不用泥浆护壁、施工成本低等优点得到广泛应用。研研发发背背景景 但是在实际施工过程中，现有的长螺旋成孔灌注桩存在以下缺陷和不足：一、普通长螺旋成孔灌注桩，只能在粘性土、粉土、填土等土层适用，在遇到密实砂卵石地层、或大直径卵石层时，钻进困难或无法钻进。造成土层适应能力不足，部分地区无法采用。研研发发背背景景二、普通长螺旋成孔灌桩承载力不高： 1）无法入岩，故成桩后桩端无法放置在承载力高的土层内； 2）容易形成孔底虚土，降低

2、桩端阻力； 3）成孔过程中孔壁土壤扰动严重，孔壁土壤松散，侧摩擦阻力低；以上数种原因极大制约着普通长螺旋成孔灌注桩的单桩承载力。三、普通长螺旋成孔灌桩，成孔过程中为全出土，孔壁结构松散，遇到沙（砂）卵土层以及地下水丰富的地层容易产生塌孔，造成灌注砼超方严重。研研发发背背景景四、普通长螺旋在成孔后的灌注中，是依靠人工观察混泥土输送管缩胀情况以及钻杆通气孔的排料情况，来控制提升速度与泵送速度相适应，人工观察存在感观差异和经验差异，无法有效确保灌注质量，容易产生断桩、缩颈、夹泥等问题。研研发发背背景景 长螺旋挤压入岩灌注桩，长螺旋挤压入岩灌注桩，是用来是用来解解决普通长螺旋成孔灌桩在施工存在的上决普

3、通长螺旋成孔灌桩在施工存在的上述述四个四个问题问题，所研发的新型成桩装置。，所研发的新型成桩装置。 具有设计机构合理，使用操作简便具有设计机构合理，使用操作简便且使用效果好，智能化程度高，工作性且使用效果好，智能化程度高，工作性能安全可靠的优点。能安全可靠的优点。研研发发背背景景设备特征设备特征 一、一、长螺旋挤压入岩灌注桩长螺旋挤压入岩灌注桩设备结构示意图设备结构示意图1、 大扭矩可调速动力头大扭矩可调速动力头2、 钻杆提升与下放钢缆钻杆提升与下放钢缆3、 卷扬机卷扬机4、 钻深检测装置钻深检测装置5、 加压滑轮组加压滑轮组6、 钻杆钻杆7、 钻头钻头8、 机架机架9、 液压腿液压腿10、

4、驾驶室驾驶室11、 加压钢缆加压钢缆12、 立柱立柱13、 地泵地泵14、 砼流量检测装置砼流量检测装置砼输送管道砼输送管道设设备备特特征征 二、二、长螺旋挤压入岩灌注桩长螺旋挤压入岩灌注桩设备图片设备图片设设备备特特征征 三、三、长螺旋挤压入岩灌注桩长螺旋挤压入岩灌注桩设备自动控制系统设备自动控制系统 在桩机控制上，创新引入西门子、OMRON、MITSUBISHI等工业自动化技术，将传统桩机的普通电气控制改为全电脑控制。设设备备特特征征 针对长钻深、高扭矩的应用特征，我司与桩机厂共同研制专用动力头。采用大功率双直流电机配合英国欧陆直流控制技术，最大输出扭矩达可达42吨*米以上。在大负载变动应

5、用中仍能输出平稳、调整平滑。为桩机提供有力、稳定的“心” 四、动力特征四、动力特征设设备备特特征征 针对夹沙、砾石、卵石、风化岩等特殊土层，我司专利设计不同的钻杆及钻头进行克服。 五、钻头特征五、钻头特征出土螺纹钻齿钻尖芯杆钻尖螺纹芯杆设设备备特特征征 六、钻杆特征六、钻杆特征 普通CFG桩机芯杆直径194mm；长螺旋挤压入岩桩机芯杆直径200mm400mm不等，通过调整芯杆直径与钻杆外径的比例、螺旋叶片截面形状，并配合控制系统，可以在钻进中实现挤土工作。设设备备特特征征 七、七、加压系统加压系统 桩机上安装有加压系统，可以通过钢缆或链条对钻杆进行加压，当遇见密实卵石层或强风化岩时，可以启用加

6、压系统，以保持钻头的进给。终孔时采用加压系统可对孔底进行挤密处理，避免桩端虚土。设设备备特特征征 八、八、调速钻进调速钻进系统系统 桩机动力头转速与卷扬机转速均为平滑可调，通过动力头转速与卷扬机转速的不同配比，配合钻杆结构可以使桩机有“出土”和“部份挤土”两种钻孔方式，以应对不同土层。 通过更换不同直径的钻杆与钻头，本发明可以成孔：桩径400mm1200mm，桩长30-50米以内。设设备备特特征征成桩优势成桩优势 一、一、土层适应能力强土层适应能力强 在无级变速的大扭矩动力保证下，配合高强度合金钻头与锰合金钻杆，以及加压系统；长螺旋挤压入岩桩机能够在粉土、粉质粘土、湿陷性土层、沙层、卵石层、於

7、泥层、富含地下水土层、强风化岩层等各类土层中无障碍施工，并能够进入中风化岩层确保桩端承载。成成桩桩优优势势 二、二、挤土能力挤土能力 通过专门设计的锥体钻头、配合钻杆芯杆直径的调整，以及钻速与提升速度的电脑控制，长螺旋挤压入岩灌注桩能够实现全出土2/3挤土可调整。 成成桩桩优优势势 三、三、单桩承载力高单桩承载力高 挤密成孔后，孔壁密实度增加，桩身侧摩阻增加；孔底无沉渣，桩端承载得到提高；单桩承载力因此较其它成孔灌注桩提高10%以上。成成桩桩优优势势 四、四、有效保证桩身质量有效保证桩身质量 普通长螺桩机转速高（16RPM以上），钻杆抖动大，对孔壁扰动大。 其它成孔灌注桩均需泥浆护壁，孔壁在泥

8、浆的浸泡与冲刷下不断松散。 以上成桩机械在沙层、卵石层、於泥层、含水层成孔中容易出现：扩孔、塌孔、缩径、夹泥等桩身质量问题。成成桩桩优优势势 四、四、有效保证桩身质量有效保证桩身质量长螺旋挤压入岩灌注桩机： 钻进转速58RPM，由于引入了直流调速系统，钻杆即使遇到变动负载也能保持稳速转动，并在钻杆上增设中护筒保证钻杆的稳定性，最大限度减小对孔壁的扰动。 成孔时不断对孔壁进行挤压，使孔壁密实度得到很大提高，不容易塌陷、落泥。1) 灌注时通过电脑控制使拔钻速度与地泵输送量保持同步，使钻杆中始终有0.20.3方存料，保证灌注的连续性，避免断桩、缩径、夹泥。成成桩桩优优势势 五、五、施工速度快施工速度

9、快 600桩径，30米桩长，每天24小时施工 传统成孔灌注桩量大约在5根。 长螺旋挤压入岩灌注桩可施工20根。成成桩桩优优势势 六、六、绿色施工绿色施工 静音变速箱，桩机施工时噪音小于50分贝。成孔出土量少，减少了排渣、运渣作业。成孔无需泥浆护壁，无泥浆排放。成成桩桩优优势势 七、七、安全施工安全施工 桩机为全履带式，行走稳定； 十字轴立柱，保证立柱稳定度；全电脑显示屏操作；直观显示各项参数； 以下部份均为电子检测： 1）钻机平衡度 2）钢丝绳拉力 3）成桩深度 4）钻杆扭矩成成桩桩优优势势施工案例施工案例福建省福清市渔溪镇凯景国际城福建省福清市渔溪镇凯景国际城 施施工工案案例例福建省福清市渔

10、溪镇凯景国际城福建省福清市渔溪镇凯景国际城开挖5米后施工桩径400，桩长15米穿越卵石层（含水层）桩端落于强风化岩层单桩极限承载2600KN 施施工工案案例例福建省泉州市安溪海峡茗城项目福建省泉州市安溪海峡茗城项目 施施工工案案例例 该工程位于该工程位于中国茶都安溪县中国茶都安溪县，一期一期工程包括地下车库、商业部分和工程包括地下车库、商业部分和5栋栋27-28层住宅楼层住宅楼，总建筑面积总建筑面积15643.3m2。 开挖开挖7米后护壁施工。米后护壁施工。福建省泉州市安溪海峡茗城项目福建省泉州市安溪海峡茗城项目 施施工工案案例例原方案原方案新方案新方案桩型普通CFG长螺旋挤压入岩桩普通CFG

11、适用位置全场地主楼高荷载区裙楼、商业区等低荷载区桩径/mm600500600桩长/m131513151315设计单桩承载力/kN150015001200实测单桩承载力/kN/15001200方案变更原因方案变更原因普通普通CFG桩在主楼高荷载区：桩在主楼高荷载区：1、桩径、桩径600时无法满承载力时无法满承载力1500设计要求；设计要求；2、若要扩大桩径，则因桩径太大，无法布桩、若要扩大桩径，则因桩径太大，无法布桩福建省泉州市安溪海峡茗城项目福建省泉州市安溪海峡茗城项目 施施工工案案例例 1）2011年年3月月-5月，对桩基础质量进行了检测。月，对桩基础质量进行了检测。 2） 500长螺旋挤压

12、入岩桩静载实验共长螺旋挤压入岩桩静载实验共22支，极限承载力全部达到支，极限承载力全部达到3000KN以上，以上，沉降量沉降量26mm，低应变检测，低应变检测类桩占到类桩占到95%，且没有出现，且没有出现类、类、类桩。类桩。 3）600普普通通CFG灌注桩极限承载力灌注桩极限承载力2400KN，沉降量，沉降量35 mm。 工程介绍：小区位于福清市阳下镇，该小区工程介绍：小区位于福清市阳下镇，该小区分为别墅区与分为别墅区与1 1幢幢3030层住宅、层住宅、1 1幢幢5 5层住宅，别墅层住宅，别墅区已建造完成。两幢多层住宅西北侧为村民别墅，区已建造完成。两幢多层住宅西北侧为村民别墅，为防止地下室开

13、挖造成村民别墅影响，故在多层为防止地下室开挖造成村民别墅影响，故在多层住宅西北侧打围护桩。住宅西北侧打围护桩。桩型：长螺旋挤压入岩灌注桩，发明专利号：桩型：长螺旋挤压入岩灌注桩，发明专利号：201210026528.7201210026528.7；桩径：；桩径：600mm600mm；桩长：；桩长：8 8米米1313米，需进入米，需进入550kpa550kpa块状强风化凝灰岩块状强风化凝灰岩1 1米米44米。米。全笼钢筋笼桩全笼钢筋笼桩6565根，素桩根，素桩6565根。施工天数：根。施工天数：1111天天（1212小时施工）。小时施工）。 福建省福清市半岛居家项目福建省福清市半岛居家项目施施工

14、工案案例例 施施工工案案例例福建省福清市半岛居家项目福建省福清市半岛居家项目 地质情况介绍： 1、粉质粘土 Q4 灰色，灰黄色；可塑；成份以粉粒、粘粒为主，局部粘粒含量高，渐变为粘土，夹少量砂砾。冲洪积成因，干强度中等，韧性中等，无光泽反应，无摇震反应，全场均有分布，揭露厚度1.20m3.20m，层顶埋藏深度01.4m（局部出露地表）、层顶标高20.2022.51m。施施工工案案例例福建省福清市半岛居家项目福建省福清市半岛居家项目 地质情况介绍： 2、圆砾 Q4：灰，灰白、褐灰色；饱和，稍密密实状、大于2mm颗粒含量约50%，粗颗粒岩性为凝灰岩，风化程度为中微风化状，充填成分为砾砂或粗砾，冲洪

15、积成因，全场均有分布，揭露厚度1.83.8m、层顶埋藏深度2.54.00m，层顶标高18.0219.81m.施施工工案案例例福建省福清市半岛居家福建省福清市半岛居家 地质情况介绍： 3、凝灰岩残积粘性土 Q2：灰白、灰褐色；硬塑坚硬状；以粘粒、粉粒为主，由凝灰岩风化残积而成，切面稍有光滑、韧性中等、干强度中等，场地内仅11、12、16、26、27、29、30、33、34号孔有分布，揭露厚度1.8m4.6m，层顶埋藏深度，5m5.7m，层顶标高15.92m 17.13m， 施施工工案案例例福建省福清市半岛居家福建省福清市半岛居家 地质情况介绍： 4、全风化凝灰岩：灰黄、灰白色；散体结构，岩芯呈砂

16、土状，岩石为较软岩，岩芯极破碎，岩体基本质量等级为V级，场地内仅9、1115、33、34、B7有揭露，揭露厚度1.3m5.1m、层顶埋藏深度5.1m7.6m，层顶标高12.92m16.64m。 施施工工案案例例福建省福清市半岛居家福建省福清市半岛居家 地质情况介绍：5、强风化凝灰岩2(J3N)：灰黄、灰白色；原岩结构清晰，风化裂隙发育，散体结构，岩芯呈砂土状，岩石为软岩，岩芯极破碎，岩体基本质量等级为V级，场地除9、10、12、13、22、31、32、B2号孔外，其余各孔均有揭露，揭露厚度0.86m，层顶埋藏深度5.3m10.2m，层顶标高11.5117.11m。 强风化凝灰岩1(J3N)灰黄

17、、灰白色；原岩结构清晰，原岩结构清晰，风化裂隙较发育，碎裂结构，岩芯呈砂砾状碎裂(块)状，岩石为软岩，岩芯较破碎，岩体基本质量等级为V级，场地内各孔终有揭露且在高层建筑区均揭穿该层，揭露厚度2.7m12.3m、层顶埋藏深度4.612.7m。施施工工案案例例福建省福清市半岛居家福建省福清市半岛居家 地质情况介绍： 6、中风化凝灰岩(J3N)：灰黄、灰白色；原岩结构清晰，风化裂隙较发育，碎块结构，岩芯呈短柱状柱状，岩石为较软岩，岩芯较破碎，岩体基本质量等级为IV级，场地内各孔均有揭露且在高层建筑区均揭穿该层，揭露厚度2.712.3m，层顶埋藏深度4.612.7m，层顶标高9.2317.0m。施施工

18、工案案例例福建省福清市半岛居家福建省福清市半岛居家 施施工工案案例例福建省福清市半岛居家福建省福清市半岛居家 场地水文地质条件（一）地表水场地地处于大北溪凸岸，南侧外40m，北侧外60m为大北溪，大北溪水流量较大，水域宽度约30m，常水位标高约18.5m，近期洪峰水位标高20.50m，地表水对工程施工影响较大。施施工工案案例例福建省福清市半岛居家福建省福清市半岛居家 场地水文地质条件（二）地下水类类型与埋藏条件拟建场地地下水为第四系松散岩类空隙水和岩石风化带空隙裂隙水，场地地下水类型属于潜水，场地地下水主要赋存于粉质粘土园砾凝灰岩残积粘性土和岩石风化带中，其中园砾含水性、透水性好、属于强透水含

19、水层，勘探期间测得钻孔初见水位埋深2。753.65m，勘察结束后统一观察各钻孔内地下水终孔稳定水位埋深为2.703.60m（高程18.6019.71m）,根据本区水文地质资料，场地地下水年变化幅度为1.00m，场地近35年及历史最高水位水位高程为20.80m。 根据本场地15号孔的地下水抽水试验成果表明当水位降深分别为2.58m、5.28m、7.62m，单孔最大涌水量分别为59.28m3/d、103.68m3/d、125.91m/3d；从抽水试验结果表明，场地下伏含水层涌水量较大施施工工案案例例福建省福清市半岛居家福建省福清市半岛居家 B37A37A38B39施施工工案案例例福建省福清市半岛居家福建省福清市半岛居家钻进数据表钻进数据表 施