螺杆桩技术的新进展

卓典高科(海南)公司卓典建设(重庆)公司螺杆桩技术的新进展

新地区、新高度、新设备、新成果国家级一级工法建设部科学技术项目计划全国建设行业科技成果推广项目卓典集团演讲：彭教授螺杆桩典型工程实例

螺杆桩技术简介螺杆桩力学计算目 录螺杆桩施工录像螺杆桩有限元研究重庆地区螺杆桩技术的应用进展螺杆桩浅螺纹桩旋转挤压灌注桩桩端带有扩大头四种桩型专利螺杆桩技术简介螺杆桩技术简介七种核心技术四种工法三种设备核心技术四种桩型《中国螺杆桩技术》螺杆桩基本型是一种“上部为圆柱型，下部为螺丝型”的组合式新型桩。螺杆桩技术简介螺杆桩成桩工法螺杆桩成桩专用设备北有卓力机械南有武船重工卓力桩工机械武船重工、海南卓典联合制造卓典建设螺杆桩成桩专用设备桩筏基础粘聚力大于70KPa的硬粘土进入280KPa砾砂层约12m桩径500mm，桩长22m，单桩最大加载值4300kN运用范围广西北海北部湾1号（超高层33F-56F）独立柱基桩端持力层为粉砂桩径500mm，桩长18m，单桩最大加载值4200kN运用范围安哥拉DUNDO生态城500多栋独立柱基桩径500mm，桩长约10m，单桩最大加载值3500kN长沙湘樟小区（穿透5m强风化岩）运用范围复合地基无泥浆、无污染，微取土桩径400mm，桩长18m，复合地基承载力极限值1000KPa海口名门广场（三栋29层）运用范围独立柱基桩端进入300kpa卵石层3米桩径500mm，桩长25m，单桩最大加载值3600kN运用范围四川渠县东城半岛二期18-32层2023/2/116上月完成情况下月工作计划独立柱基桩筏复合地基基础形式适用地层螺杆桩能否适用于重庆地区？粘土、粉土、砂土松散~中密卵石全~强风化岩中风化岩螺杆桩适用范围重庆地区桩工技术现状人工挖孔桩或泥浆护壁冲（钻）孔桩等传统灌注桩通常设计要求穿透卵石层、桩端进入中风化岩泥皮效应、泥浆污染严重桩端存在沉渣或虚土岩土层承载力的发挥度小于1重庆地区桩工技术现状泥浆壁灌注成桩沉渣传统灌注桩的成型模式泥浆护壁成孔，灌注成桩松弛效应由于桩孔侧压平衡被打破，砂土、卵石等无粘聚力土层出现应力释放桩径越大，松弛效应越明显（尺寸效应）传统灌注桩的成桩及受力缺陷泥皮效应

护壁采用的泥浆隔断了桩与土的直接作用沉渣效应成桩过程中使用的泥浆无法完全清理而沉积在桩孔底部荷载传递至桩端后，需先将沉渣压实，然后才由桩端持力层发挥承载力引自《灌注桩后注浆技术及工程应用》，张忠苗等著侧阻力到达极限沉渣效应传统灌注桩的承载特性传统灌注桩的受力特性•沉降大桩端阻力发挥系数<1桩侧摩阻力发挥系数<1最终结果是：重庆部分地区存在中密~密实卵石、风化岩等良好土层，这是一种得天独厚的承载力资源传统灌注桩的成桩工艺及受力特征，是对这种资源的浪费，重庆地区需要一种新型桩，使侧阻力与端阻力的发挥系数由＜1变成≥1这种技术至少需要解决以下几个问题：泥浆污染松弛效应——桩侧土体的削弱泥皮效应——桩侧阻力的浪费沉渣效应——桩端土体的沉渣重庆地区需要一种新型桩这种技术需要具备的特点：不使用泥浆——消除泥浆污染和泥皮效应挤密效果好——（适当挤密）消除松弛效应桩端无沉渣——消除沉渣效应造价合理这种技术对施工设备的要求：成桩设备穿透力强噪音小工效高成桩质量优良……螺杆桩技术灌注成桩挤密效应：钻具对桩周土体合理挤密胶结效应：在卵石层和强风化岩中，桩身在混凝土的作用下与卵石形成胶结状共同受力体钻具护壁钻具护壁：由钻具护壁，无需泥浆，没有泥皮和沉渣螺杆桩的成型模式特征钻具护壁成桩没有泥浆污染挤密效应消除了松弛效应和泥皮效应胶结效应充分利用卵石层或强风化岩承载力桩侧发挥系数＞1，桩端发挥系数＝1螺杆桩的实际工程效果是否如上所述？螺杆桩技术特性分析重庆地区应用实例及工程效果东原·香郡二期为重庆地区首例超高层螺杆桩工程，其中43层1栋，33层3栋重庆地区首例超高层螺杆桩工程螺杆桩技术专家论证会结论：螺杆桩技术在其他地区已表现出良好性能，在重庆地区将有良好前景桩的施工有效长度以控制桩进入550KPa-800KPa卵石层3m（主楼）、3.5m（筒体）为主，由于卵石层面起伏，标高不一，其设计有效桩长为参考数据。螺杆桩在本工程使用可以满足工程要求。设计主要技术要求2.桩径500mm，桩距1.48m*1.5m，桩距为3倍桩径时没有挤土负效应1.主楼采用较为安全的桩筏基础或复合地基方案设计螺杆桩单桩承载力特征值1400kN螺杆桩复合地基承载力特征值700kpa3.附楼采用钢筋混凝土螺杆桩独立柱基各土层岩土设计参数表岩性重度(kN/m3)C(kpa)Φ(°)压缩模量Es0.1-0.2(Mpa)承载力特征值(kpa)开挖①杂填土\\\\\桩长范围②粉质粘土19.429144.47180③粉土19.12217.55.25200④中密卵石18.0153040550⑤密实卵石18.0253250800下卧层强风化泥岩\\\\300中等风化泥岩25.0120041\2010地下水位基本位于该粉土层施工措施与试验螺杆桩技术如何满足设计要求？1、采用螺杆桩专用设备钻进和提钻过程中钻具全程护壁

•桩侧土无松弛效应，更不会塌孔

•不使用泥浆，从根本上消除泥皮和沉渣可进入卵石层3米，成孔时间小于1小时•动力头电流通过自控系统反馈回驾驶室，将电流变化结合地质资料判断进入持力层的深度2、桩身在上部土层中形成的螺纹现象2、桩身进入卵石层形成的胶结效应2、桩身与卵石层、岩层形成的胶结效应3、静载试验两根φ600螺杆桩破坏性静载试验，结果如下：第一次静载试验最大加载值5000kN第二次静载试验最大加载值6000kN均未加载至破坏（锚桩沉降过大）φ600单桩破坏性静载试验

——最大加载量5000kN螺杆桩低应变检测：桩端无同相反射波说明桩端无沉渣，桩端与持力层直接接触4、低应变检测——验证桩端无沉渣的条件8#楼43层复合地基静载试验结论结束语螺杆桩成桩过程无需泥浆；合理挤密；无污染；消除了松弛效应和泥皮效应；没有挤桩效应螺杆