目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍

1、当前国内桩基与围护施工新工艺、新技术介绍浙江省地质矿产工程企业 翁奔哲11月目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第1页摘 要： 伴随建筑施工朝着超高、超深方向发展，施工设备也在不停地更新和发展。对新设备、新工艺了解将决定施工单位在这一施工领域竞争力。及时关注新设备、新工艺发展将会带来施工效率和施工质量提升。关键词：超深 设备 难度 速度目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第2页当前国内桩基与围护工程发展现实状况1、伴随国内基础建设蓬勃发展，建筑施工技术也在不停地向前发展，桩基施工中也朝着超深方向发展。原有破旧基础成为当今桩基施工中一大难题。有一些老基础即使能够经过设计变更改变桩位，不过大量

2、有规则老基础，采取变更桩位并不能完全处理问题。2、在入岩施工中传统GPS-10型钻机或者重锤钻机效率低下，长时间施工会造成孔壁坍塌，影响施工质量，难以到达预期效果。3、当前基坑工程沿着超深、超大方向发展，对施工工艺和施工设备要求也越来越高，当前围护中采取地下连续墙、排桩加三轴搅拌桩等传统工艺越来越受到限制，以当前施工工艺和设备难以到达要求，就需要更先进工艺和能力更强大设备来支撑。目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第3页当前国内桩基与围护施工难点桩基与围护施工从当前阶段来看主要难点以下：超深桩入岩问题。超深土体加固（及止水帷幕）及障碍处理问题。地下连续墙入岩问题。旧城改造工程中老基础处理问题

3、目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第4页当前国内出现桩基与围护施工设备及使用方法1、入岩旋挖钻机在以德国宝峨企业为代表设备制造商，生产了新一代能够入岩施工旋挖钻机，为桩基入岩施工提供了新路径。该种设备在100Mpa以上坚硬基岩中施工，速度较快，普通都在1-3小时/米，大大提升了在基岩中施工效率。目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第5页广西柳州工地取出岩芯强度60Mpa石灰岩浙江工地取出岩芯强度130-200Mpa湖北工地取出岩芯强度100Mpa岩石宝峨BG25C旋挖钻机目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第6页双轮铣槽机在基坑围护施工中，对于超深或者安全性要求较高工程普遍采取了地下连

4、续墙工艺，传统地下连续墙都采取液压抓斗进行成槽施工，不过对于需要入岩底下连续墙，液压抓斗根本无法完成要求，这时就需要铣槽机来完成后续工作。双轮铣设备成槽原理是经过液压系统驱动下部两个轮轴转动，水平切削、破碎地层，采取反循环出碴。最大成槽深度可达150m，一次成槽厚度在800mm2800mm之间。宝峨BC40铣槽机目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第7页施工强度匹配图套铣接头目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第8页双轮铣设备施工进度与传统抓槽机和冲孔机在土层、砂层等软弱地层中优势并不十分显著，大约为抓槽机2倍3倍，液压抓斗成孔效率约在10m3/h，双轮铣槽速度在此种地层中效率在20m3/

5、h30m3/h。一旦进入岩段，双轮铣就显出其优势，在岩层段选择适当刀具，在中风化岩层中(60MPa以下)，施工效率可达10m3/h，在微风岩层(60MPa120MPa)中可达1m3/h2m3/h。在此种地层中液压抓斗基本无法使用。目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第9页深层搅拌工艺当前刚才进入国内深层搅拌工艺主要有两种设备，一个是以TRD工法为代表水平切削土体搅拌工艺，另一个是双轮深搅工艺为代表垂直土体搅拌工艺目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第10页TRD工法是利用专用机械设备（TRD工作机）把插入地下链锯式切割头和带有刀头链条经过主机驱动进行切割土壤和横向移动，在形成沟槽内灌注水泥

6、凝结剂，上下运动链条对泥土和水泥凝结剂进行混合搅拌，固化后便形成水泥土连续墙，假如在过程中插人工字钢之类芯材，能够使连续墙成为基坑围护中挡土防渗或承重墙使用。TRD工作机目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第11页TRD也有本身缺点，首先对地层要求高，对于有地下空间障碍物地层施工困难（或者以后设备改进后会更加好），切割箱提升和下放比较耗时TRD工作机工作示意图TRD和SMW工法效果对比图目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第12页双轮深搅设备是基于双轮铣槽机基础上研制一个土体改良、加固专用设备。双轮深搅（CSM工法）是经过双轮搅拌头插入地下在铣轮破碎土壤同时，泵送液体材料至搅拌头底部，与掘

7、松土壤充分搅拌，在铣轮向下同时加入压缩空气能够提升破碎和搅拌效果，旋转铣轮及铣齿将土壤推向垂直安装在铣轮架上切割版，从而形成对土壤强制搅拌。从而形成防渗墙、挡土墙或对地层土体进行改良。最大深度可达60m。 双轮深搅由一系列一期和二期槽段组成，既能够采取一期未固结就开始施工二期“软工法”施工，也能够采取一期槽段固结后再施工二期槽段“硬工法”施工目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第13页双轮深搅设备改进后四轮深搅设备双轮深搅施工工序示意图目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第14页该型设备能够在卵砾石层中施工，最大深度可达60m，宽度为0.55m-1.2m。施工速度可达5-7m/小时。相比S

8、MW工法，它优势是能够采取硬法施工，墙体厚度固定，降低接头同时，接头质量有一定确保，对施工中偶然停顿影响不大，SMW工法需要连续施工，无法到达硬法施工要求。 目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第15页全回转套管桩机伴随旧城改造开始，原来在70、80年代施工沉管桩、预制桩将成为影响施工正常进行主要原因，对原有老基础桩处理成为当前岩土施工领域主要课题。全套管桩机（SuperTop工法）提供了一个新有效处理方法。Super Top工法（回钻式下钢套管法）是利用全回转设备产生下压力和扭矩，驱动钢套管转动，利用管口高强刀头对土体切削作用，将套管钻入地下，然后利用抓斗爪出套管内障碍物全回转钻机目前国内

9、桩基与围护施工新工艺新技术介绍第16页该设备对老基础处理主要采取三种方法：方法一：采取该设备将老基础套在管内，然后采取重锤冲碎，最终用抓斗抓出。 老基础桩冲击破碎处理示意图目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第17页方法二：采取该设备将老基础套在管内，用高压水枪将桩周土体搅碎，然后打入长三角形钢楔，固定老桩，转动套管，将桩体扭断，最终采取冲抓将该节桩体取出，直处处理完成。老基础桩断桩处理示意图目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第18页方法三：采取该设备将老基础套在管内， 将多撑靴破碎器放入套管内，利用多撑靴结构设计压力吸附在套管内壁上，然后利用套管回转下压带动多撑靴破碎器钻进破碎桩体。老基础桩多撑靴破碎处理示意图多撑靴结构示意图目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第19页该工法在日本被称为“万能工法”，该设备能到达1/500垂直度，能够切割高强度岩石和钢筋混凝土，为岩土施工中碰到新问题提供了新处理方案。 目前国内桩基与围护施工新工艺新技术介绍第20