根植桩和根植工法

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1、桩基施工新技术根植桩和静钻根植工法内容高性能混凝土根植桩1）预应力高性能混凝土异形桩 2）配置热轧带肋钢筋的预应力高性能混凝土桩静钻根植桩工法 1）工法特征 2）设备及质量控制手段 3）试验施工结果 4）与其他工法的对比高性能混凝土根植桩n预应力高性能混凝土异形桩n配置热轧带肋钢筋的预应力高性能混凝土桩系列预制高性能混凝土桩专利产品现有预制桩n 软土地基中桩周侧阻力发挥不完全n 软土地基中竖向抗压荷载下桩身强度不能充分发挥n 抗水平荷载能力不足（地震， 动荷载）n 变形性能不够高，易脆性破坏 预应力高性能混凝土异形桩 代号：PHDCn 通过桩与周边的咬合，提高桩身侧阻力n 通过下端扩头，改善桩

2、端支撑阻力特性 n 用于桩基下节、中节或中段（2-3节）PHDC根植桩规格代号节外径 （mm）桩身外径 （mm）节间距 （mm）壁厚 （mm）扩头直径 （mm）长度 （m）PHDC400-3004003001000604007-12PHDC500-400500400955007-15PHDC650-500650500100/125600/650PHDC800-600800600110/130800PHDC1000-8001000800110/1301000PHDC1200-1000120010001301200混凝土有效预应力： A型、AB型、B型、C型 桩身混凝土强度： C80、C100、C

3、120 配置热轧带肋钢筋的预应力高性能混凝土桩 代号：PRHC n 预应力钢筋 + 非预应力螺纹钢筋n 密集配置螺旋钢筋n 用于水平荷载要求高桩基的上节桩n 可部分代替钢管桩 1） 设计与计算 2） 与浙大岩土工程研究所合作进行桩身性能试验 试验内容 （1）PHC管桩与PRHC根植桩的抗弯性能对比试验 (12根) （2）PHC管桩与PRHC根植桩抗剪性能对比试验 (13根) （3）桩身端部荷载特性影响试验 （4根）产品产品 研发研发代号预应力主筋 非预应力主筋 极限弯矩（kNm）PHC600 (100) AB 1410.7 无346PRHC600 型 1410.71412 493PRHC600

4、 型1414570PRHC600 型1416617PRHC600 型1420727设计计算结果按非预应力钢筋配筋面积型，型， 型， 型抗弯性能对比试验结果PHC管桩（PHC600(110)AB）抗弯试验裂缝性状 PRHC根植桩（PRHC600(110)型）抗弯试验裂缝性状 抗弯性能对比试验结果抗弯性能对比试验结果PHC管桩挠度曲线PRHC根植桩挠度曲线PHC600 (110) ABPRHC600 型试验结果抗弯对比试验 1） 抗弯弯矩o 新型管桩抗开裂能力的平均增长幅度为7，o 极限抗弯承载力的平均增长幅度达29，o 抗断裂能力平均增长幅度达30。o A型桩的提高幅度最高，AB型次之，B型最低

5、。 2） 抗弯曲变形能力平均提高幅度达40.1%，改善效果明显。抗剪对比试验 1） 抗剪力o 主筋加强型混凝土管桩抗开裂能力的平均增长幅度为4.3o 极限抗弯承载力的平均增长幅度达9.5，o 抗断裂能力的平均增长幅度为10.5 2）抗剪切变形能力平均提高幅度达41.5%，改善效果明显。1） 抗弯弯矩o PRHC根植桩抗裂弯矩比PHC管桩平均增加：7%o 极限抗弯弯矩平均增加：31% 2） 最大弯矩下的挠度平均提高：40.1%，抗弯变形性能改善效果明显 3） 抗剪变形性能平均提高：41%试验结果PRHC根植桩的抗弯及抗剪性能：大幅度提高 在应用中可明显提高桩基础的抗水平承载力浙东静钻根植桩工法n

6、利用浙东根植桩组合的新型桩基工法 n钻孔深层搅拌扩头预制（各种桩基技术的大集成）n适应桩径：5001200mm、最大入土深度：80左右n 无振動，低噪声n 成桩质量好，单桩承载力高n 泥浆排放少n 具有良好的社会效益和推广价值特点概要扩头注浆植桩钻孔n施工过程监控深度控制端部形状监控水泥浆注入量 n确保施工质量可靠主要设备n 单轴钻机 150HP钻头带可控扩头装置n 桩架 全液压履带桩架n 吊车 50-120tn 挖掘机n 净浆系统 20m3/h设备功能施工质量控制手段钻机电流检测流量检测装置根植桩节外径D (mm)钻孔直径d2 (mm)端部扩孔直径D1注 (mm)PHDC400-300450

7、675PHDC500-400550825PHDC650-5007001050PHDC800-6008501275PHDC1000-8001100 1650PHDC1200-100013001950钻孔孔径表注：端部扩孔直径为钻孔直径的1.5倍静钻根植桩工法规格部位组合一组合二组合三组合四组合五上节PHDCPHCPRHCSCPSP中段PHDCPHDC或 PHC或 PHDC+PHC PHDC或 PHC或 PHDC+PHCPHDC或 PHC或 PHDC+PHCPHDC或 PHC或 PHDC+PHC下节PHDCPHDCPHDCPHDCPHDC桩型组合 n可组合不同直径，不同性能桩节n PHC桩，钢管混

8、凝土桩(SCP)，钢管桩(SP)n 改善桩身上部的抗水平承载力n 根据地质条件，选择合适的桩型n 增加桩周侧阻力及桩端阻力桩端持力层标贯击数平均值N水灰比 N200.9 20N400.7 N400.6根据地质情况选择桩端水泥浆配合比n 按持力层标贯击数（N值），水灰比控制在0.5-0.9之间。n 桩端水泥浆注入高度2.5mn 桩端水泥浆注入量为注入高度部分的全体积桩端水泥浆根据地质情况选择桩周水泥浆的配合比及注入量n 水灰比控制在1-1.5之间n 水泥浆与土的比例在30%-50%之间 桩周水泥浆n 增加桩与水泥土，水泥土与 周边土的作用力n 改善桩端部的受力性能 n 提高桩的承载力浙东静钻根植

9、桩工法效果n 施工速度快，质量可靠n 承载力可高于同直径钻孔灌注 桩的3060%n 相同承载力下的泥浆排放量仅 为钻孔灌注桩的2025%根植桩单桩竖向抗压承载力计算（初步建议）单桩竖向抗拔承载力及抗水平承载力计算初步建议按现行桩基规范进行计算根据建筑桩基技术规范 JGJ94-2008 第5.3.5条，当根据土的物理指标与承载 力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时，参照国外同类规范的 规定，初步建议按下式计算 桩侧第i层土的极限侧阻力标准值，可按照地质勘察报告中建议 的混凝土预制桩极限侧阻力标准值取值极限端阻力标准值，可按照地质勘察报告中建议的混凝土预制桩 极限端阻力标准值的三分之

10、二取值 桩身周长（PHDC桩按节外径计算，其他类型桩按桩外径计算） 桩端扩头部面积。 适用范围n 适用于各抗震设防烈度地区n 可承受竖向抗压、抗拔及水平荷载。n 粘性土、粉土、砂土、填土、碎（砾）石土以及地质情 况复杂、夹层多、风化不均、软硬变化较大的岩层n 当建筑场地临近有建筑物（构筑物）或地下管线等工程 设施，采用其它桩型将引起不良影响时 n 桩端持力层层顶标高变化较大，桩的长度难于准确确定 时n 施工场地不具备混凝土现场浇注条件或者是现场浇注混 凝土质量不容易保证的工程n 对大量泥浆排放有限制的工程。n 设计要求单桩承载力较大，技术经济指标和施工条件又 比其它桩型优越时静钻根植桩工法试验

11、介绍委托专业勘探公司进行地质勘察，于2010年10月29日至10月31日完成钻孔2只，共进尺135m，进行标准贯入试验14段次，取土试样20件。根据勘探成果，结合本地区分层经验，将场地内勘探深度范围内地基土分为8个大层，11个亚层，各孔地质情况详见钻孔柱状图。试验场地：宁波浙东建材集团厂区（邱隘盛莫路42号） 试验内容：施工质量及竖向抗压、抗拔、水平承载力确认地质勘察n 800mm根植桩：3根竖向抗压极限承载力测试：2根竖向抗拔极限承载力测试：1根 （水平承载力测试）n 650mm根植桩：3根测试内容同800mm根植桩n 1000mm、800mm钻孔灌注桩：各1根用于竖向抗压极限承载力测试桩长

12、均为64米 各桩均以粉砂层作为桩端持力层 桩端进入持力层2D以上。试桩情况试桩平面布置桩端扩头概要试验结果n钻孔深度n钻孔速度n钻机电流n钻孔用水量n水泥浆注入量桩端部分（水灰比1：0.6）桩周部分（水灰比1：1.0 ）施工质量钻机操作手监控画面记录结果钻机操作手监控画面施工质量桩端持力层确认钻机电流变化情况 与勘测报告进行对比 电流变化与标贯击数变化趋 向相同，通过电流变化可以 确认是否进入持力层试桩 附着在钻杆上的泥土状况钻机操作手监控画面承载力试验结果简报数据来源 1）我公司试验用桩650mm根植桩800mm灌注桩 2）邱隘某工程700mm灌注桩1号- 4号桩长：60-62m（检测：20

13、10.9） 3）东部新城某工程（宁穿路福庆路）800mm灌注桩1号- 3号桩长：66m（检测：2010.4） 4）某工程试桩荷载Q （kN ）地质情况简介 该项目位于宁波市鄞州区滨海工业园区内，场地内勘探深度范围内自上而下划 分如下地层：1-1层 素填土：主要由块石、碎石等碎屑组成，结构松散，厚度为0.2-2.5m。1-2层 粉质粘土：软塑-流塑，具有中等干强度，厚度为0.3-2m。2-2层 淤泥质粘土：流塑，中等-高干强度，高压缩性，厚度为6.3-14.3m。5-1层 粉质粘土：可塑-软塑，中等干强度，中等压缩性，层厚1.4-9.8m。5-2层 粉质粘土：软塑-流塑，中等干强度，中等压缩性，

14、层厚1.00-11.5m。5-3层 粉质粘土：软塑，中等干强度，中等压缩性，层厚0.90-15.4m。5-3层 粉土：中密-密实，具低干强度，中等偏低压缩性，层厚1.20-14.5m。6-1层粉质粘土：可塑，中等干强度，中等压缩性，层厚2.4-5.5m。静钻根植桩工法应用项目介绍项目名称：浙东建材集团滨海基地搅拌楼基础土层编号岩土名称厚度（m)深度(m)地基土承载力 （KPa）标贯击数1-1素填土1.21.21-2粉质粘土1.02.2702-1淤泥质粘土11.313.5502-2淤泥质粘土5.318.8605-1粉质粘土5.224160165-2淤泥质粘土428160175-4粉砂836200

15、34主要物理力学指标n 采用650mm静钻根植桩n 取5-4层为桩基持力层n 桩长35米，n 桩端进入持力层2D以 上n 单桩竖向承载力特征 值： 2200KN设计概要根植桩工法与现有预制桩施工工法相比1. 单桩抗压承载力高，桩身混凝土强度得到充分发挥；可减少承 台用桩量，减小承台钢筋混凝土用量 2. 桩身抗拔性能得到大幅提高（可用环向锁紧卡箍机械连接） 3. 桩身抗水平承载力大幅提高 4. 无挤土，施工对周围设施（地下构造物、管线）无影响 5. 无噪声和空气污染 6. 可穿过各种夹层，适应桩端持力层变化较大的地质条件； 7. 不会对桩身造成因沉桩而产生宏观或微观的损害 8. 桩顶标高可控，无

16、需截桩。可避免因截桩而造成桩头破坏或桩 身预压应力的变化 9. 桩身，特别是桩身接头部分受桩身内外水泥土的保护，长期耐 久性可靠 10.桩身完整性更加可靠。根植桩工法与现有灌注桩施工工法相比1. 工厂化规模生产，混凝土强度可达到C80C120,桩身质量稳定 2. 技术先进，成桩过程全自动监控，施工质量可靠 3. 无需现场浇注混凝土，不会出现缩颈现象 4. 桩底无沉渣，确保端阻力满足设计要求 5. 同承载力条件下泥浆排放量可减少75%，社会效果明显 6. 台班施工速度快45倍 7. 单方混凝土承载力高23倍，资源得以充分利用 8. 桩顶标高可控，不会出现开挖后桩顶高度参差不齐现象，便于 机械开挖施工 9.文明施工，现场整洁，无需现场加工钢筋等 10.成桩垂直度控制好，完整性更加可靠。