挤扩支盘桩技术在交通工程的应用研究

中冶交通工程技术有限公司MCCCommunicationEngineeringTechnologyCo.,Ltd.2011.04挤扩支盘桩技术在交通工程的应用研究一、项目背景及优势简介桥梁结构日趋复杂，以摩擦为主的摩擦桩，带来超长桩的问题，出现了百米桩、超百米桩。挤扩支盘桩技术是一项仿生学的发明，一种新型结构的钢筋混凝土灌注桩。该技术采用液压挤扩机械，挤扩土体并形成空腔，在周围土体被挤密的空腔内灌注砼后，桩身、支盘紧密地结合为一体，发挥了桩土共同承力作用形成挤扩支盘桩。该技术能充分利用地基承载土层，在有效地减小桩径和桩长的同时大幅度提高桩的承载力，并减少桩体沉降量。可以节约钢材、混凝土30-65%缩短工期20-40%减小摩擦桩工后沉降30%~70%降低工程造价15-25%实现工程项目的节能减排和科技进步。在承受同等荷载的情况下，挤扩支盘桩与普通灌注桩相比：大直径挤扩支盘桩施工设备、检测设备及实体模型挤扩支盘桩技术在工民建领域应用多年，取得众多成果：中冶交通公司率先在国内将支盘桩技术引入交通工程，通过多个路桥项目的施工应用，取得一系列成果。挤扩支盘灌注桩施工技术的可靠便捷，安全稳定，该技术具有很强的先进性，具有显著的节能减排效果，值得推广和借鉴。交通部支盘桩规范依托工程唐山古冶外环林范大桥支盘桩现场现有研究基础支盘桩孔径、盘腔数字三维扫描检测设备及图形支盘施工设备最大盘径可达3米,35MPa孔底液压挤扩设备，达到泥浆作业环境下国内最高压力。研发大型支盘施工设备奠定交通工程应用基础孔径、盘腔数字三维扫描检测设备及技术标准小直径支盘桩路基处理技术应用研究桩基检测技术升级改造挤扩支盘设备自动化改造大直径支盘桩荷载传递机理及变形规律研究二、项目主要研发内容、目标及任务简介支盘桩桩周土应力分布及桩身应力分布通过研究大直径支盘桩荷载传递机理及变形规律，建立支盘桩基础变形计算模型，可解决基础变形控制的技术难题。发挥支盘桩技术沉降小、稳定快的特点，在桥梁改扩建、铁路桥梁工程等工程领域有广泛应用前景。挤扩支盘桩在桥梁改扩建工程应用研究挤扩支盘成形设备自动化改造拟采用孔口平台设计及机头和液压站一体化设计的技术路线，主要解决接长杆改造、液压站自动化改造、机头优化、设备移动自动化改造等技术难点。研制高度自动化、高效率的支盘施工设备，解决支盘桩施工需要，提高施工效率和质量，打造交通行业品牌形象。新型灌灌注桩桩桩身身健全全性检检测技技术研研究与与应用用拟采用用单管管检测测技术术和三三维电电阻检检测技技术，，解决决支盘盘桩成成桩检检测难难点，，同时时实现现填补补国内内空白白，提提升交交通行行业检检测水水平。。1999年，天天津外外环线线三座座桥桥桥头路路基加加固，，解决决引桥桥桥头头沉降降的行行车安安全问问题。。小直径径支盘盘桩路路基处处理技技术及及成套套工艺艺研究究通过研研究小小直径径支盘盘桩路路基处处理技技术和和设备备的研研究，，完善善路基基处理理技术术，盘盘盘、、支盘盘、支支支、、多支支盘等等数十十种变变刚度度承载载结构构来适适应渐渐变平平顺的的荷载载变化化，实实现刚刚度的的平顺顺过度度。解解决控控制软软土路路基沉沉降和和桥头头沉降降的技技术难难题。。三、项项目实实施效效果简简介挤扩支支盘孔孔口作作业宁波绕绕城东东段高高速公公路工工程挤挤扩扩支盘盘桩科科研应应用项项目宁波市市绕城城高速速公路路东段段是宁宁波市市绕城城高速速公路路的重重要组组成部部分，，起自自姜山山北互互通，，经云云龙、、五乡乡、好好思房房、临临江、、沙河河，止止于颜颜家桥桥，全全长43.495公里，，连接接甬台台温复复线，，同三三高速速公路路、穿穿山疏疏港高高速公公路及及舟山山大陆陆连岛岛工程程，是是杭州州湾南南岸高高速公公路网网核心心的重重要组组成部部分。。本项项目的的建设设对于于完善善国道道主干干线、、国家家、浙浙江省省和宁宁波市市高速速公路路网，，促进进宁波波、舟舟山港港口一一体化化发展展，充充分发发挥宁宁波港港作为为国家家主要要港口口的作作用，，构筑筑现代代综合合交通通体系系，拓拓展宁宁波都都市区区发展展空间间，完完善城城市空空间结结构，，减轻轻市区区交通通压力力，促促进长长江三三角洲洲经济济一体体化和和现代代化进进程具具有重重要作作用。。该支盘盘桩科科技试试点工工程项项目是是支盘盘桩在在浙江江省交交通领领域的的首次次试点点应用用，是是宁波波市重重点推推广的的节能能减排排项目目，也也是宁宁波市市交通通局节节能减减排科科技试试点应应用重重点项项目。。它的的顺利利实施施为支支盘桩桩在浙浙江省省、长长三角角乃至至全国国实现现阶段段性施施工推推广奠奠定良良好、、坚实实的基基础。。东钱湖湖互通通：位位于东东钱湖湖北侧侧，连连接东东外环环城市市快速速路、、鄞县县大道道；主主线设设计时时速120km/h，匝道道设计计时速速40～60km/h，互通通分一一、二二期实实施，，一期期为单单喇叭叭形式式，二二期为为双喇喇叭形形式。。五乡互互通：：位于于五乡乡镇南南侧，，连接接同三三高速速公路路；主主线设设计时时速120km/h，匝道道设计计时速速40～60km/h，互通通形式式为苜苜蓿叶叶＋定定向形形式大直径径挤扩扩支盘盘机挤扩支支盘桩桩应用用项目目——石家庄庄滹沱沱河特特大桥桥支盘桩桩一柱柱一桩桩结构构石家庄庄滹沱沱河特特大桥桥是石石家庄庄市骨骨架路路网““两环环、三三横、、四纵纵、九九射””的重重要组组成部部分，，是南南北向向的重重要通通道，，同时时也是是太行行大街街项目目通车车的节节点工工程。。支盘盘桩试试桩已已达到到了国国内最最大锚锚桩试试验荷荷载，，四千千吨荷荷载压压在一一根三三十米米短桩桩支盘盘桩桩桩顶上上，仅仅仅20几个毫毫米变变形，，超出出设计计荷载载的600-800吨五六六倍。。已超超过先先前CCTV新台址址3600吨试验验荷载载的记记录。。滹沱河河特大大桥桩桩基础础工程程包括括支盘盘桩和和摩擦擦桩两两种桩桩型,现在已已完成成桩基基施工工732根，其其中中中桥区区支盘盘桩210根，共共6350m；南桥桥区及及北桥桥区摩摩擦桩桩522根，共共24190m。摩擦擦桩桩桩径分分1.5m、1.6m两种桩桩型，，长度度为45m-50m，支盘盘桩桩桩径为为1.6m，长度度为30m-35m。支盘盘机是是目前前世界界上挤挤扩动动力最最大、、挤扩扩盘径径最大大、克克服了了液压压元件件在泥泥浆恶恶略环环境里里超高高压工工作条条件下下的精精密密密封和和静态态挤压压等世世界性性难题题。投资260亿元的的北疆疆电厂厂项目目，被被列为为首批批国家家级循循环经经济试试点。。它以以发电电为龙龙头，，共包包括发发电工工程、、海水水淡化化、浓浓海水水制盐盐、土土地节节约整整理和和废弃弃物资资源化化再利利用5个子项项目。。打造造水、、电、、盐联联产““一条条龙””的循循环产产