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1、1,桩 基 新 工 法,xxxx2010年11月5日,2,一. 概 述,桩的历史 桩的广泛用途 桩的分类,3,桩基历史悠久6000多年前的河姆渡人用的木桩,北纬30度线是一个神秘的地带，世界上许多著名的自然之谜和人类文明之谜都贯穿在这个北纬30度线,4,有人认为这些挖掘出来的木板和木桩，可以推测出远古时代这里可能是个海湾,5,桩基应用广泛近三个世纪尤为突出,19世纪 城市桥梁 20世纪 摩天大楼 21世纪 地下空间 开发利用的新纪元 我国“十一 五”科技支撑项目：城市地下空间建设技术研究与工程示范已近完成,6,桩基础应用广泛,上海环球金融中心地下埋有2271根桩基，最长的约78米，重达17吨。
2、所有桩基所用的钢管总重量约为2万吨，连起来的长度达到88.67公里。,云中漫步492米 上海环球金融中心,7,青藏铁路楚玛尔河大桥钻孔桩施工现场,8,国家体育场鸟巢,建筑高度67m.基础采用灌注桩后压浆技术，灌注桩桩长37m，桩径1000mm。,9,屋盖巨型钢桁架结构由环形布置在看台外部的24根组合柱支撑，每根组合柱承担的竖向荷载设计值达40000kN50000kN，承受水平荷载设计值达20000kN。 组合柱下采用桩基，在南北侧的组合柱下承受的水平力最大。,10,首都国际机场T3航站楼,11,12,桩基工程量大 深基础占基础工程总量约50%,各种基础形式在基础工程中的比例,13,桩基形式种类
3、繁多（根据承载，支护的需要确定）,一 挤土桩1、打入桩（1）预制混凝土桩（2）灌注桩 1）打入套管不取出 2）塑性混凝土灌注桩（3）扩底灌注桩 1）导管不取出 2）塑性混凝土灌注桩（4）灌注桩-夯击干硬性混凝土，并形成扩大头（5）钢桩 1）闭口钢管桩 2）敞口带土塞钢管桩,2螺旋桩 （1）取出导管 （2）不取出导管,14,二 部分挤土桩或低扰动土桩 1打入桩 （1）敞口钢管桩 （2）H型和板桩墙单元 2 CFA桩-配有特殊护壁设备限制桩周土松弛 （1）高压灌注 （2）套管灌注 （3）大直径小叶片钻具三 非挤土桩 1配有特殊护壁设备CFA桩 2套管护壁或泥浆护壁灌注桩,15,二.桩基新工法,大直
4、径旋挖与扩底灌注桩长螺旋中心压灌桩 （中心压灌+旋喷）长螺旋挤压式灌注桩 （灌注桩+螺纹桩）大直径全套管灌注桩 咬合桩,CFG桩（复合地基）挤密碎石桩，振冲碎石桩 （复合地基）预制桩，静压桩深层搅拌桩（双轴） （复合地基与维幕）,16,高压旋喷桩，注浆加固复合载体夯扩桩挤扩支盘灌注桩静压沉管复合扩底桩地下连续墙（墙与桩）,三轴搅拌桩（SMW）TRD地下墙 （切割加搅拌水泥土墙）水平旋喷超前排桩 （水平管幕）土钉墙与桩锚支护,17,基础托换与桩 （静压桩，微型钢管桩，树根桩，人工挖孔桩，钻孔灌注桩）强夯置换隧道开挖与桩工,18,大直径旋挖灌注桩,19,（a）成孔,（b）下放钢筋笼及压浆阀、压浆导
5、管,（c）灌注桩身混凝土,（d）实施后压浆,钢筋笼,压浆阀,注浆泵,搅浆器,注浆导管,灌注桩后注浆工艺流程,20,后压浆对桩端阻、侧阻的增强机理,卵砾、粗中砂,粘性土、粉土、粉细砂,21,22,23,24,25,26,长螺旋挤压式灌注桩,27,欧洲研制开发出长螺旋挤压式灌注桩，如Vibex-型桩、Omega桩、VB型桩、Top Drive Rigs桩及RHKE-K桩等。长螺旋挤压式灌注桩分为部分挤出土和全部挤出土两种类型。,28,工艺特点： 1、钻杆是空心的，其外径为螺旋叶片外径的65%80%； 2、当钻进至桩端设计标高后，可视需要通过钻杆中空部内向桩端部灌入一定量的干硬性混凝土,然后用落锤夯
6、实形成扩大头; 3、钢筋笼可从钻杆中空部吊入； 4、从钻杆中空部灌入混凝土，边灌注混凝土边提起钻杆直至成桩。,29,螺杆桩 螺杆桩是一种“上部为圆柱型，下部为螺丝型”的组合式新型桩。,30,31,螺杆桩上部开挖实图,螺纹桩开挖实图,32,螺纹桩与螺杆桩成桩设备,33,全套管钻孔咬合桩,34,MZ全套管灌注桩施工法利用摇动装置的摇动使钢套管与土层间的摩阻力大大减少，边摇动边压入，同时利用冲抓斗挖掘取土，直至套管下到桩端持力层为止。挖掘完毕后立即进行挖掘深度的测定，并确认桩端持力层，然后清除虚土。成孔后将钢筋笼放入，接着将导管竖立在钻孔中心，最后灌注混凝土成桩。该工法实质上是冲抓斗跟管钻进法。,3
7、5,36,配套设备示意图,37,钻孔咬合桩施工示意图,38,39,全套管钻孔咬合桩的排桩施工工艺流程总的原则是先施工A桩，后施工B桩，其施工工艺流程是：A1A2B1A3B2A4B3AnBn-1，如图所示。,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,地基加固,52,载 体 桩,复 合 载 体 夯 扩 桩,53,载体桩成套技术,载体桩（旧称复合载体夯扩桩） 是指柱锤夯击成孔，将护筒沉到设计标高后，柱锤击出护筒底一定深度，分批向孔内投入填充料和混凝土，用柱锤反复夯实、挤密，在桩端形成复合载体，然后放置钢筋笼，灌注桩身混凝土或放置预制桩身而形成的桩。,54,载体桩成套技术
8、,55,载体桩是由混凝土桩身和载体构成的桩,56,57,三岔双向挤扩灌注桩,58,三岔双向挤扩灌注桩（又称DX桩） 是在预钻（冲）孔内，放入专用的三岔双缸双向液压挤扩装置，按承载力要求和地层土质条件在桩身适当部位，经多次挤扩形成近似双圆锥盘状的上下对称的扩大腔，成腔后提出三岔双缸双向挤扩装置，放入钢筋笼，灌注混凝土，制成由桩身、承力岔、承力盘和桩根共同承载的钢筋混凝土灌注桩。,59,挤扩臂收回状态,挤扩臂张开状态,油 缸,内活塞杆,三岔挤扩臂,外活塞杆,60,桩根,桩身,承力岔,承力盘,61,静压沉管复合扩底桩,62,静压沉管复合扩底桩机由顶压式液力静 压桩机与静压沉管扩底装置组件组成。静压沉
9、管复合扩底桩机上安装有压入地下成桩孔的内管、外管和拔外管机构。目前良工桩基公司可生产120600吨级的静压沉管复合扩底桩机。,63,静压沉管复合扩底桩,64,65,66,67,地 下 连 续 墙,68,69,地下连续墙,70,71,地墙成槽工艺,采用LIEBHERR HSW2.8/800-1200进行开挖，为了确保成槽垂直度，采用旋挖钻机进行先导孔施工。,72,超深 SMW 工法,三轴水泥土地下连续墙工法,73,随着城市建设的迅猛发展，特别是地下空间的开发利用，水泥土搅拌桩墙要满足“深、快、强”的需要，截断或部分截断承压水层与深基坑的水力联系，控制由于基坑降水而引起的地面过度沉降，确保深基坑和
10、周边环境的安全，即解决深基坑30m-60m承压水层深度范围和部分标贯值在30击以上紧密砂层施工水泥土搅拌桩的难题。超深SMW工法和TRD工法技术和装备就成为首选。,74,三轴搅拌桩的桩长受制于桩架的高度一般在30米以内，超深SMW工法就是采用加接钻杆的方式或采用先行钻孔，再加接钻杆的方式，当桩架高度1830m时，通过加接35次钻杆，实现超深三轴水泥土搅拌桩墙的施工，深度可达到50m。,75,超深SMW工法分类,连续加接钻杆施工 采用大功率三轴搅拌机动力头，可以连续接长的带内外六角接头的钻杆施工。适用于N值在30击以下的土质，如下图所示，先连接加接钻杆做第一单元 ，然后再做第二单元。做 第三单元
11、时，将其A轴和C 轴分别插入第一单元的C 轴和第二单元的A轴（完全搭接）依次类推直到形成连续的超深SMW工法水泥土地下连续墙体,76,超深SMW工法加接钻杆施工顺序,77,78,复杂地层先钻孔后造墙施工,适用于N值在30击以上的非常紧密的土质和N值在30击以下，但混有100mm以上砂砾的土质。进行超深SMW工法施工时，需先用装备有强力减速机的单轴全螺旋钻孔机按下图所示预先打出a1、a2、a3孔，使地基有一定的松动并将石块等粉碎，然后再用三轴搅拌机连续加接钻杆方式将a1、a2、a3孔连接起来,形成连续的超深SMW工法水泥土地下连续墙体。超深SMW工法加接钻杆施工顺序同前。,注：1)图中阴影部分表
12、示完全搭接 2)图中数字为造墙或打孔的先后顺序,79,钻 孔 搅 拌,80,鱼尾式平底钻头,锥形镶齿钻头,锥形镶齿钻头,鱼尾式平底钻头,各 种 钻 头,81,TRD 工 法,等厚水泥土地下连续墙工法,82,TRD工法在日本上世纪九十年代已经规模施工，至2009年不完全统计，施工330项工程，总面积约为233万m2，施工最大深度56.8m，壁厚550mm850mm。该工法将水泥土地下连续墙的搅拌方式由传统的垂直轴螺旋钻杆水平分层搅拌，改变为水平轴锯链式切削箱沿桩深垂直整体搅拌。,83,TRD工法的特点,施工深度大，最大深度可达60m.,84,高安全性：主机机高仅10米，重心低，稳定性好。,85,
13、墙体等厚：连续造壁，无缝连接，可以任意设定芯材间距。,86,87,88,89,水平超前排桩工法,90,这项技术也称之为水平超前排桩工法。其典型做法是沿拱部外缘用水平钻孔旋喷柱体相互搭接形成拱棚，在它的保护下开挖隧道。,水平旋喷超前支护原理,91,水平旋喷技术的优点,加固体强度较高，加固直径可控，能形成可靠的预加固衬砌，减少开挖对地面建构筑物的影响；对地层适应性强，对软弱土及松散地层也能取得良好的加固效果；对富水地层，隔水效果好，以避免隧洞水力破坏；,92,水平旋喷施工方法,93,土钉支护,94,其它支护,95,其它工程,96,97,基础托换与桩工,98,基础托换的概念,基础托换的定义 托换的定
14、义： 采用新增加基础工程的方法，对既有建筑物某一部位的基础结构进行部分、或者完全替换，并与原有基础共同承担上部荷载，以取得预期的沉降和沉降差 控制效果。 在地铁工程中，桩基托换是一种最常用的基础托换方法,99,基础托换的概念,基础托换的作用民用建筑和市政工程中用于工程中质量事故桩基的补桩。用于建筑物改造中基础加固、补强。用于建筑物纠偏。,100,基础托换的概念,地铁工程中的基础托换的基本形式,基础托换,桩基托换法,筏板基础托换法,浅基础加宽法,桩-筏板基础托换法,拱结构托换法,桩式托换,桩-梁托换,独立的桩-梁托换,平面主次梁托换体系,101,托换方法综述,桩基托换：桩式托换和桩-梁托换：,桩
15、式托换,桩-梁托换,102,托换方法综述,桩基托换：,托换桩的种类,树根桩,微型钢管桩,锚杆静压桩,人工挖孔桩,钻孔灌注桩,103,托换方法综述,桩基托换：桩基的种类,104,托换方法综述,钢管桩静压桩的稳压封桩,反力架安装示意图,稳压封桩现场照片,105,静压钢管桩,106,树根桩（微型桩）,107,桩直径150350，承载力250KN700KN。,微型钢管桩,108,桩-梁基托换：,梁的形式（简支梁）：钢筋混凝土梁预应力钢筋混凝土梁型钢混凝土组合梁,梁节点的包箍形式：梁包柱梁包承台梁包桩,109,110,隧道切割设备,经过设备及工艺比选，最终选定了日本车辆生产的RT260H全回转钻机进行深层隧道切割施工，并配以2000mm切割套管以及十字重锤和冲抓斗等配件。,111,112,施工上部侧导洞内边桩，边导洞桩顶冠梁，扣拱初支背后回填.,隧洞内打桩,114,115,本报告引用了 刘波 ，柳建国， 吕剑英，章兆熊，沈保汉 等先生的相关资料 特致谢意！,116,谢 谢,
