吳江良工新研制成功一種靜壓擴底樁機
一種在夯擴樁技術上發(fā)展起來的靜壓擴底樁技術和靜壓擴底樁機于2005年由吳江良工機械有限公司研制成功,2005年底在河北投入使用。
夯擴樁技術是我國工程界20世紀90年代發(fā)明,2001年形成國家標準(JGJ/T135-2001),在工程界逐漸推廣應用的一項技術。夯擴樁是沉管灌注樁與擴底樁結(jié)合的產(chǎn)物,他吸收了夯擊沉管樁和擴底樁的優(yōu)點,并摒棄沉管灌注樁的一些缺點,是具有中國特色的一種樁型。夯擴樁在錘擊沉管灌注樁的機械設備與施工方法的基礎上加以改進,按照一定的施工工藝(無樁尖或鋼筋混凝土預制樁尖沉管),采用樁錘夯擊的方式(一次、二次、多次填料夯擴與全復打夯擴等)將樁端干混凝土料擴成大頭狀,樁端干混凝土料在樁錘的自由落體作用下壓密成型,澆注混凝土成樁,它較夯擊沉管樁的單樁承載力大幅提高。較之相同承載力的沉管樁,可以節(jié)約工程投資30%~50%,具有設備簡單、工程造價低等優(yōu)點。但其由于樁錘夯擊噪聲大和采用貫入度確定樁承載力,控制過程復雜、受人為因素影響大等缺陷,其廣泛應用受到限制。
吳江良工機械有限公司在液壓靜力壓樁機技術的基礎上經(jīng)過改造和創(chuàng)新,發(fā)明了靜壓擴底樁技術(專利申請?zhí)?200610025437.6),并研制出液力靜壓擴底樁機(專利申請?zhí)?200620040782.2)。
該技術采用液壓靜力頂壓方式將內(nèi)外套管同時壓入到設定的持力土層,之后提出內(nèi)管,填入樁端填充料,再用內(nèi)管將填充料壓下形成樁端,重復數(shù)次形成要求大小的樁端頭,同時填壓入一定干性混凝土使樁端擴大之后固結(jié)成一體;再按通常灌注樁施工方法施工,形成帶擴大樁端頭的靜壓擴底灌注樁。該技術是采用液壓靜力頂壓方式而非采用錘擊方式形成擴大樁端頭,從而避免產(chǎn)生較大的噪聲,并且由于采用液力靜壓,減小了成樁過程對周圍土體的擾動。由于各樁位壓樁力可控制一致,較好的控制了建筑物的整體沉降問題,靜壓力全過程從壓力表上一目了然。工效高,施工效率相當于夯擴樁的2~4倍。單樁承載力控制均勻、直觀、簡單、可靠。
一般夯擴樁樁徑通常在300~485mm,深度為3~8m,單樁承載力小于140t(通常不超過90t),而液壓靜力頂壓擴底樁機采用液壓技術,靜壓力可達120~400t,為大直徑灌注樁帶大樁端設計施工創(chuàng)造了條件。
吳江良工機械有限公司是專業(yè)靜壓樁機制造商,較好解決了工程技術與專用施工設備脫節(jié)的問題,其研制的液壓靜力頂壓樁機性能良好、使用簡單、施工工藝穩(wěn)定可靠、設備節(jié)能環(huán)保、效率高、性價比好。相信靜壓擴底樁技術和靜壓擴底樁機的推出將進一步拓展夯擴樁技術的應用范圍,為我國基礎處理事業(yè)做出貢獻。
良工機械公司靜壓擴底樁機技術
1、夯擴樁技術
夯擴樁技術是我國工程界90年代發(fā)明的一項工程技術。1998年7月通過河北省建委技術鑒定,2000年華北石油巖土工程公司編制了《夯擴灌注樁設計與施工規(guī)程》,2000年3月22日河北省建設委員會批準為河北省工程建設標準,編號:DB13(j)22-2000。夯擴樁在華北應用以來,截止2000年已完成數(shù)千工程、累計打樁數(shù)十萬根。目前該技術已在全國推廣。
由國家建設部安排,北京波森特巖土工程有限公司主編了《復合載體夯擴樁設計規(guī)程》,2001年8月7日國家建設部批準了該規(guī)程,標準號:JGJ/T135-2001,2001年12月1日推薦實施。
夯擴灌注樁通過增大樁端截面積和擠密加固地基土,使樁的極限承載力大幅提高,較之相同承載力的沉管樁、鉆孔灌注樁節(jié)約工程投資達30~50%、具有環(huán)境污染小、工程造價低等優(yōu)點。
但是由于夯擴灌注樁一直采用3~5t夯擴錘自由落體錘擊方式,限于夯擴錘的能力,一般只能打樁徑Ф300~485mm、深度3~8m、單樁承載力小于140t(通常不超過90t)的夯擴灌注樁。而檢測夯擴樁承載力系采用最后一擊的貫入度來確定該樁的承載力。
2、靜壓擴底樁機技術
2.1夯擴樁技術的問題和發(fā)展
我公司長期從事樁機技術研究、設計生產(chǎn),對夯擴樁亦有探索,通過研究我們發(fā)現(xiàn),由于夯擴樁是通過錘擊傳遞能量,因此樁端載體內(nèi)填充物因錘擊粉碎現(xiàn)象嚴重;成樁后的極限承載力檢測不均衡,成樁個體差異較大;且長期以來配套施工設備一直未有創(chuàng)新,制約了工程應用和技術發(fā)展。
2.2“一種靜力擠壓混凝土樁的施工方法”和“一種靜壓樁機的沉管擴底裝置”專利技術
根據(jù)對傳統(tǒng)夯擴樁技術分析和市場需求調(diào)查,我公司在2004年向國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局申報了“靜力頂壓灌注樁的裝置及施工方法”(已獲專利權(quán))的基礎上,2005年申報了“一種靜力擠壓混凝土樁的施工方法”的新的施工方法發(fā)明專利和“一種靜壓樁機的沉管擴底裝置”的頂壓步履式靜力壓樁機實用新型專利。該“頂壓步履式靜壓沉管擴底樁機”具有靜力頂壓沉管擴底功能,完全達到夯擴灌注樁設計要求和施工規(guī)程要求,并且,由于采用靜力壓樁、擴底,較之前采用的錘擊夯擴機具有以下優(yōu)勢:
?、凫o壓樁力可達120~400t,大大超過3~5t夯擊錘的能力、因而可以完成直徑達Ф400~600mm、樁深達8~14m、單樁承載力達120~400t的沉管灌注擴底樁,大大擴展了夯擴灌注樁的應用范圍;
?、谟捎诓捎渺o壓技術,減小了成樁過程對土體的擾動,同樣由于采用靜壓技術、避免了樁端擴大部分骨料被錘擊粉碎從而失去骨料作用的缺陷,提高了樁端擴大部分固結(jié)成一體,增加該類型樁的單樁承載力;
?、塾捎诓捎靡簤杭夹g,靜壓過程壓力全過程由壓力表顯示,對樁的承載力一目了然,極其便于質(zhì)量及承載力控制;較之采用貫入度確定樁承載力更加準確可靠(貫入度畢竟不是承載力,其轉(zhuǎn)換過程有相當多的邊界設定,需大量試驗數(shù)據(jù)支持,因而會給施工人員可靠掌握、熟練應用帶來困難,最終造成質(zhì)量控制過程復雜),降低了工程成本;
?、軓哪壳矮@得的數(shù)據(jù),靜壓擴底后的終壓樁力值,可確定為單樁承載力;
⑤頂壓步履式靜壓沉管擴底樁機的施工工效是夯擊擴底樁機的2~4倍。以120t靜壓沉管擴底樁機為例,其造價僅為夯擊擴底樁機的2倍;
⑥避免錘擊噪音污染、更加環(huán)保;
⑦頂壓步履式靜壓沉管擴底樁機是在頂壓步履式靜壓樁機技術上研制的,技術成熟,既可以靜壓沉管擴底施工又可以靜壓預制樁施工,一機兩用避免重復投資;
?、辔夜臼菍I(yè)樁機制造廠,提供的是完整的“頂壓步履式靜壓沉管擴底樁機”,從根本上解決了工程技術與專用施工設備脫節(jié)的問題,一方面由于是專用設備,工藝穩(wěn)定,控制方便,保證了沉管灌注擴底樁的工程質(zhì)量,另一方面極大提高了沉管灌注擴底樁的生產(chǎn)效率,且設備性價比良好。
3、靜壓擴底技術的推廣
根據(jù)該專利技術設計的第一臺頂壓步履式靜壓沉管擴底樁機設備于2005年底提交河北用戶使用,反映良好,該用戶于2006年初,又向我公司定購一臺,目前正在使用。后又有河北用戶定購,現(xiàn)又有數(shù)家用戶在準備訂貨,因此可以預見到很快會形成廣闊市場。
夯擴樁技術是在工程界前輩做了大量工作的基礎上發(fā)展起來的,現(xiàn)如今已形成設計和施工技術標準,技術已日趨完善并被市場認可。
靜壓擴底技術是夯擴樁技術的延伸和發(fā)展,它相對于傳統(tǒng)夯擴樁技術來說具有工藝簡單、控制方便、效率高、適應性廣的優(yōu)點。但靜壓擴底技術的發(fā)展還需要工程界同仁的支持和幫助,依靠工程實際應用來經(jīng)驗積累,進一步改進提高技術、完善設備、并在此基礎上制訂標準、規(guī)范,為工程界大量、可靠應用提供全方位的服務。
4、參考文獻
1)《夯擴灌注樁與施工規(guī)程設計》河北省工程建設標準標準號:DB13(J)22-2000
2)《復合載體夯擴樁設計規(guī)程》國家建設部批準了該規(guī)程,標準號:JGJ/T135-2001
液力靜壓沉管擴底樁的技術特點
吳江良工機械有限公司在多年樁機生產(chǎn)經(jīng)驗的基礎上,將靜力壓樁的技術可靠優(yōu)點與沉管灌注樁的經(jīng)濟節(jié)約優(yōu)點緊密結(jié)合,推出頂壓式液力靜壓沉管擴底樁機,不僅解決了沉管灌注樁承載力低、樁身質(zhì)量差等致命缺陷,而且使其具有了靜壓樁的無振動、無噪音、無污染等顯著優(yōu)點,彌補了國內(nèi)一項技術空白。施工簡單、快捷,具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。液力靜壓沉管擴底樁機的特點如下:
1、液力靜壓沉管擴底樁的成型是直接把上部巨大的靜壓力擠入地基深層樁端和持力層中,并向持力層水平面與下部強制擠壓填充料,在形成擴大頭的同時,因擠密壓實而大大改善樁端持力層的密度與強度,壓擴樁不但充分利用、挖掘了樁端持力的潛力,而且也充分發(fā)揮了樁身材料強度的作用,因此,它是一種最經(jīng)濟的新樁型。
2、擴底頭端部成型理想。
3、樁機具有沉管灌注樁施工所沒有的樁身加壓設備,它借助加壓設備,對樁身現(xiàn)澆砼實施加壓成型。這樣,避免了沉管灌注樁易產(chǎn)生的樁身縮頸,頂托等弊病,提高了樁身質(zhì)量。
4、由于擴底樁不用預制樁尖,所以節(jié)省了預制樁尖、鐵墊圈等費用,同時也避免了因預制樁尖碎嵌管內(nèi)而造成的廢樁,這樣,免去了較長的施工準備期,使整個樁基施工工期比同等條件的震動沉管灌注樁縮短了。
5、由于擴底樁設備采用了全液壓靜力壓樁機,它除了擁有沉管灌注樁原有的環(huán)保優(yōu)勢外,還徹底消除了振動、噪音,所以,在環(huán)保方面,液力靜壓沉管擴底樁位居榜首,比其他樁更適合市區(qū)、醫(yī)療、學校、精密儀器等需防振、防塵、防噪音地區(qū)的基礎施工。而且由于樁機受力明確,對擴大頭的擠壓參數(shù)能隨時觀測,使各樁位壓樁力控制一致,從技術上保證了擴大頭的成型質(zhì)量,這是其它樁工機械無法比擬的。
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