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1、AM工法：扩孔灌注桩及HPE插入法施工工艺(1)讲解 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life, there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、前一、前 言言uAMAM工法：全液压可视可控扩孔灌注桩，将桩端底部工法：全液压可视可控扩孔灌注桩，将桩端底部或或/ /和桩身中间扩大成设计几何形状，形成的扩孔和桩身中间扩大成设计几何形状，形成的扩孔桩能有效提高单桩承载力和增加抗拔力，适应各种桩能有效提高单桩承载力和增加抗拔力，适应各种复杂的地质条件，且不受施工场地限制，具有速度复杂的地质条件，且不受施工场地限
2、制，具有速度快、质量高、成本低、无噪音、无振动、不出泥浆、快、质量高、成本低、无噪音、无振动、不出泥浆、原始土外运、减少环境污染等优点。原始土外运、减少环境污染等优点。8/24/20242浙江鼎业基础工程有限公司二、施工设备二、施工设备uAMAM工法：全液压可视可控扩孔旋挖钻机，由全液压工法：全液压可视可控扩孔旋挖钻机，由全液压扩底快换魔力铲斗进行全液压切削挖掘，扩底时使扩底快换魔力铲斗进行全液压切削挖掘，扩底时使桩底端保持水平扩大。这一过程完全采用电脑管理桩底端保持水平扩大。这一过程完全采用电脑管理映像追踪监控系统进行控制，首先用钻机将直径桩映像追踪监控系统进行控制，首先用钻机将直径桩（成孔
3、）钻到设计深度后，再更换全液压扩底快换（成孔）钻到设计深度后，再更换全液压扩底快换8/24/20243浙江鼎业基础工程有限公司二、施工设备二、施工设备u魔力铲斗下降到桩的底端，魔力铲斗下降到桩的底端，打开扩大翼进行扩大挖打开扩大翼进行扩大挖掘作业，此时操作人员只需要按设计要求预先输入掘作业，此时操作人员只需要按设计要求预先输入扩底数据和形状进行操作即可，桩底端的深度及扩扩底数据和形状进行操作即可，桩底端的深度及扩底部位的形状、尺寸等数据和图像通过检测装置显底部位的形状、尺寸等数据和图像通过检测装置显示在操作室内的监控器上。示在操作室内的监控器上。8/24/20244浙江鼎业基础工程有限公司AM
4、AM工法全液压可视可控工法全液压可视可控工法全液压可视可控工法全液压可视可控扩孔钻机扩孔钻机扩孔钻机扩孔钻机驾驭室内电脑管理映像驾驭室内电脑管理映像驾驭室内电脑管理映像驾驭室内电脑管理映像追踪显示装置追踪显示装置追踪显示装置追踪显示装置8/24/20245浙江鼎业基础工程有限公司卷轴装置及扩孔快换魔力钻斗卷轴装置及扩孔快换魔力钻斗8/24/20246浙江鼎业基础工程有限公司三、施工工艺流程三、施工工艺流程8/24/20247浙江鼎业基础工程有限公司三、施工工艺流程三、施工工艺流程u1 1、钻机就位定位；、钻机就位定位；u2 2、先钻比桩径略大孔来埋设钢护筒；、先钻比桩径略大孔来埋设钢护筒；u3
5、 3、埋设护筒；、埋设护筒；u4 4、等径桩开始成孔，边钻进边注入稳定液；、等径桩开始成孔，边钻进边注入稳定液；8/24/20248浙江鼎业基础工程有限公司三、施工工艺流程三、施工工艺流程u5 5、等径直桩钻到设计孔深；、等径直桩钻到设计孔深；u6 6、等径直桩完成后更换扩底铲斗并将设计、等径直桩完成后更换扩底铲斗并将设计扩大数据输入电脑施工管理装置内进行扩孔扩大数据输入电脑施工管理装置内进行扩孔施工；施工；u7 7、通过扩底铲斗切削至设计要求，停止切、通过扩底铲斗切削至设计要求，停止切削挖掘；削挖掘；8/24/20249浙江鼎业基础工程有限公司三、施工工艺流程三、施工工艺流程u8 8、测量深
6、度、测量深度u（通过施工管理装置确认钻深，扩孔的直径）（通过施工管理装置确认钻深，扩孔的直径）u（安装上孔底取土刮板进行第一次清孔、处理）（安装上孔底取土刮板进行第一次清孔、处理）u（施工管理装置内的数据打印输出）（施工管理装置内的数据打印输出）u（在放钢筋笼前再次测量深度，如果与一次处（在放钢筋笼前再次测量深度，如果与一次处理孔的深度相差理孔的深度相差50mm50mm以上，进行二次清孔处理）以上，进行二次清孔处理）8/24/202410浙江鼎业基础工程有限公司u9 9、安放钢筋笼；、安放钢筋笼；u1010、利用特殊清渣泵清除沉渣；、利用特殊清渣泵清除沉渣；u1111、安放导管；、安放导管；u
7、1212、灌注混凝土；、灌注混凝土；u1313、砼灌注结束，拔出导管；、砼灌注结束，拔出导管；u1414、拔出钢护筒。、拔出钢护筒。三、施工工艺流程三、施工工艺流程8/24/202411浙江鼎业基础工程有限公司四、四、AMAM工法施工工艺的优点工法施工工艺的优点u 1 1、电脑管理映像追踪显示装置对施工全过程进、电脑管理映像追踪显示装置对施工全过程进行监控，安全可靠行监控，安全可靠 施工过程中由驾驶室内电脑管理映像追踪显施工过程中由驾驶室内电脑管理映像追踪显示装置对施工全过程进行监控，桩长、桩径、扩大示装置对施工全过程进行监控，桩长、桩径、扩大径等均能通过实现电脑管理，达到有效的设计几何径等均
8、能通过实现电脑管理，达到有效的设计几何尺寸。尺寸。8/24/202412浙江鼎业基础工程有限公司施工过程中桩径、扩大径、挖掘深度等均能施工过程中桩径、扩大径、挖掘深度等均能通过电脑管理映像追踪显示装置进行监控通过电脑管理映像追踪显示装置进行监控8/24/202413浙江鼎业基础工程有限公司四、四、AMAM工法施工工艺的优点工法施工工艺的优点u 2 2、原始土挖掘，不出泥浆，且护壁稳定液可循、原始土挖掘，不出泥浆，且护壁稳定液可循环利用，减少环境污染环利用，减少环境污染 挖掘出的原始土通过钻斗直接放在土方车或弃挖掘出的原始土通过钻斗直接放在土方车或弃运点，稳定液可回收循环利用，不出泥浆，减少了运
9、点，稳定液可回收循环利用，不出泥浆，减少了环境污染。环境污染。8/24/202414浙江鼎业基础工程有限公司四、四、AMAM工法施工工艺的优点工法施工工艺的优点u 3 3、桩型设计科学，能有效提高单桩承载力和增、桩型设计科学，能有效提高单桩承载力和增加抗拔力加抗拔力 经过几年跟踪测算，按照上海地区地质条件的经过几年跟踪测算，按照上海地区地质条件的不同，在同样的设计技术参数时，使用不同，在同样的设计技术参数时，使用AMAM工法扩底工法扩底灌注桩在第灌注桩在第7 7、9 9层厚砂层使单桩承载力提高层厚砂层使单桩承载力提高60%-60%-90%90%，其他土层提高，其他土层提高45%-60%45%-
10、60%。 8/24/202415浙江鼎业基础工程有限公司四、四、AMAM工法施工工艺的优点工法施工工艺的优点u 4 4、节能节支、环保经济、安全高效，具有广阔、节能节支、环保经济、安全高效，具有广阔的发展空间和市场潜力的发展空间和市场潜力 8/24/202416浙江鼎业基础工程有限公司天津地铁轨道交通小白楼音乐厅广场AM工法扩底灌注桩施工现场8/24/202417浙江鼎业基础工程有限公司8/24/202418浙江鼎业基础工程有限公司HPE垂直插入钢管柱施工工艺浙江鼎业基础工程有限公司浙江鼎业基础工程有限公司2008年年12月月8/24/202419浙江鼎业基础工程有限公司一、工艺概况一、工艺概
11、况 在轨道交通设中，尤其在城市市区的浅埋车站在轨道交通设中，尤其在城市市区的浅埋车站建设中，采用盖挖逆作法修建的车站越来越多。建设中，采用盖挖逆作法修建的车站越来越多。盖挖逆作法有很多优势，也存在很多技术难点。例盖挖逆作法有很多优势，也存在很多技术难点。例如钢管柱安装垂直度高，深度深，施工难度大，造如钢管柱安装垂直度高，深度深，施工难度大，造价高，随着我国逆作车站的建设和逆作技术的研究，价高，随着我国逆作车站的建设和逆作技术的研究，许多技术难点已不断得到解决和完善。就中间桩基许多技术难点已不断得到解决和完善。就中间桩基单桩单柱安装分别有了一些相关的研究。但在实际单桩单柱安装分别有了一些相关的研
12、究。但在实际工程中大多采用埋设钢套管后人工入孔破除桩头后工程中大多采用埋设钢套管后人工入孔破除桩头后安装定位器再安装钢管柱，该方法存在施工工期长，安装定位器再安装钢管柱，该方法存在施工工期长，工序多，人工入孔安全性差等缺点。工序多，人工入孔安全性差等缺点。 8/24/202420浙江鼎业基础工程有限公司 为了解决中间桩基安装钢管柱的问题，我公司为了解决中间桩基安装钢管柱的问题，我公司引进国外先进设备，自主研发引进国外先进设备，自主研发HPE液压垂直插入钢液压垂直插入钢管柱的施工工艺，在杭州武林广场地铁站等工程施管柱的施工工艺，在杭州武林广场地铁站等工程施工应用中证明，该施工工艺在灌注桩混凝土浇
13、灌完工应用中证明，该施工工艺在灌注桩混凝土浇灌完成后能一次性将钢管柱垂直插入到混凝土中，垂直成后能一次性将钢管柱垂直插入到混凝土中，垂直度能控制在度能控制在1/500L以上，施工速度快，工效高，大以上，施工速度快，工效高，大大降低了施工成本，同时也降低了施工安全风险。大降低了施工成本，同时也降低了施工安全风险。一、工艺概况一、工艺概况8/24/202421浙江鼎业基础工程有限公司二、二、HPEHPE垂直插入钢管柱施工原理垂直插入钢管柱施工原理u1、首先，将、首先，将HPE液压插入机械准确就位、定位，液压插入机械准确就位、定位，根据根据HPE液压插入机机身上的垂直调校装置调整垂液压插入机机身上的
14、垂直调校装置调整垂直度。直度。u2、HPE液压插入机定位垂直后，将钢柱吊起，用液压插入机定位垂直后，将钢柱吊起，用HPE液压插入机的液压定位器将钢柱抱紧，根据二液压插入机的液压定位器将钢柱抱紧，根据二点定位原理，抱紧钢柱后再复测垂直度。点定位原理，抱紧钢柱后再复测垂直度。8/24/202422浙江鼎业基础工程有限公司二、二、HPEHPE垂直插入钢管柱施工原理垂直插入钢管柱施工原理u3、在保证垂直度将在砼初凝前用、在保证垂直度将在砼初凝前用HPE液压垂直插液压垂直插入装置将钢柱插入到混凝土中，直至达到设计标高入装置将钢柱插入到混凝土中，直至达到设计标高及标准要求为止。及标准要求为止。u4、设备装
15、置：液压定位器、设备装置：液压定位器2个、垂直插入系统个、垂直插入系统2个，个，水平调校装置水平调校装置4个，垂直调校装置个，垂直调校装置1个、垂直仪个、垂直仪1台台（详见下图）。（详见下图）。 8/24/202423浙江鼎业基础工程有限公司二、二、HPEHPE垂直插入钢管柱施工原理垂直插入钢管柱施工原理8/24/202424浙江鼎业基础工程有限公司三、HPE插入法的优点u1、节约施工工期。u2、避免人工入桩孔内施工作业，降低安全风险；u3、无需埋设钢套管，节约能源降低施工成本。8/24/202425浙江鼎业基础工程有限公司四、施工工艺流程及方法四、施工工艺流程及方法AM灌注桩混凝土浇筑完成H
16、PE垂直插入机就位对中调整HPE垂直插入机水平度吊装钢管柱HPE插入机压入钢管柱钢管柱内浇筑钢筋混凝土钢管柱四周回填碎石并排浆HPE插入机移位拆除工具柱并回填孔口拔除钢护筒8/24/202426浙江鼎业基础工程有限公司四、施工工艺流程及方法四、施工工艺流程及方法u1、对灌注桩混凝土要求、对灌注桩混凝土要求 考虑插入钢管的需要，灌注桩的混凝土要有一定缓考虑插入钢管的需要，灌注桩的混凝土要有一定缓凝时间，缓凝时间不小于凝时间，缓凝时间不小于60小时，同时要求混凝土运输小时，同时要求混凝土运输至插入钢管柱时间段内混凝土的坍落度不少于至插入钢管柱时间段内混凝土的坍落度不少于12cm，混，混凝土运输时间
17、按凝土运输时间按1小时计算，混凝土灌注时间按小时计算，混凝土灌注时间按3-4小时小时计算，计算，HPE垂直插入机就位按垂直插入机就位按3小时计算，插入钢管柱小时计算，插入钢管柱时间按时间按5-6小时计算，合计时间约小时计算，合计时间约14小时，考虑其他原因小时，考虑其他原因混凝土混凝土18小时后坍落度不少于小时后坍落度不少于12cm。8/24/202427浙江鼎业基础工程有限公司四、施工工艺流程及方法四、施工工艺流程及方法u2、HPE垂直插入机就位对中垂直插入机就位对中 混凝土灌注完成后，重新放出桩位为中心，并将十混凝土灌注完成后，重新放出桩位为中心，并将十字线标记在护筒上。复核桩位后，将字线
18、标记在护筒上。复核桩位后，将HPE液压插入液压插入机械的定位器中心与桩位中心在同一垂直线上，然机械的定位器中心与桩位中心在同一垂直线上，然后吊装后吊装HPE垂直插入机就位，垂直插入机就位， HPE液压插入机根据液压插入机根据定位器就位对中。定位器就位对中。8/24/202428浙江鼎业基础工程有限公司四、施工工艺流程及方法四、施工工艺流程及方法u3、调整、调整HPE垂直插入机水平度垂直插入机水平度 就位对中后，就位对中后，HPE液压插入机械可手动、自动调整液压插入机械可手动、自动调整水平度，并重新复核中心位置，满足要求后即可吊水平度，并重新复核中心位置，满足要求后即可吊装钢管柱入孔。装钢管柱入
19、孔。u4、吊装钢管柱、吊装钢管柱 根据钢管柱的长度，为保证吊装时不产生变形、弯根据钢管柱的长度，为保证吊装时不产生变形、弯曲，采用二台吊车多点抬吊，将钢管柱垂直缓慢放曲，采用二台吊车多点抬吊，将钢管柱垂直缓慢放入入HPE垂直插入机上。垂直插入机上。8/24/202429浙江鼎业基础工程有限公司四、施工工艺流程及方法四、施工工艺流程及方法u5、HPE垂直插入机液压插入钢管柱垂直插入机液压插入钢管柱 钢管柱吊放至钢管柱吊放至HPE垂直插入机内，根据自重下入垂直插入机内，根据自重下入孔内一定深度后，由孔内一定深度后，由HPE垂直插入机抱紧钢管柱，垂直插入机抱紧钢管柱，并复测钢管柱垂直度，满足要求后在
20、钢管柱上安装并复测钢管柱垂直度，满足要求后在钢管柱上安装一个垂直传感器，并设置吊环便于回收使用；当浮一个垂直传感器，并设置吊环便于回收使用；当浮力大于钢管柱重量后，由力大于钢管柱重量后，由HPE垂直插入机将钢管抱垂直插入机将钢管抱紧，由液压插入装置的液压下压力将钢管柱下压插紧，由液压插入装置的液压下压力将钢管柱下压插入孔内，当插至混凝土顶面后，入孔内，当插至混凝土顶面后，8/24/202430浙江鼎业基础工程有限公司重新复测钢管垂直度，此时可根据重新复测钢管垂直度，此时可根据HPE垂直插入垂直插入机自身的垂直仪、经纬仪及钢管柱下部安装的传机自身的垂直仪、经纬仪及钢管柱下部安装的传感器反映到垂直
21、仪上的信号来确定钢管柱的垂直感器反映到垂直仪上的信号来确定钢管柱的垂直度，满足垂直度要求后继续下压插入至混凝土中；度，满足垂直度要求后继续下压插入至混凝土中；如不满足要求可调整如不满足要求可调整HPE垂直插入机的水平度直垂直插入机的水平度直至钢管柱垂直度满足要求。常规钢管柱在地面以至钢管柱垂直度满足要求。常规钢管柱在地面以下下2-3m，插入钢管柱时在上部焊接标准节将钢，插入钢管柱时在上部焊接标准节将钢管柱送至设计标高。管柱送至设计标高。四、施工工艺流程及方法四、施工工艺流程及方法8/24/202431浙江鼎业基础工程有限公司四、施工工艺流程及方法四、施工工艺流程及方法u6、钢管柱内浇筑钢筋混凝
22、土、钢管柱内浇筑钢筋混凝土 钢管柱插入完成即可进行钢管柱内下放钢筋笼浇钢管柱插入完成即可进行钢管柱内下放钢筋笼浇筑混凝土，钢管柱内的混凝土灌注至钢管柱顶标筑混凝土，钢管柱内的混凝土灌注至钢管柱顶标高以下高以下300mm，钢管柱内的混凝土采用水下灌注，钢管柱内的混凝土采用水下灌注法灌注。法灌注。8/24/202432浙江鼎业基础工程有限公司四、施工工艺流程及方法四、施工工艺流程及方法u7、钢管柱四周回填碎石并排浆、钢管柱四周回填碎石并排浆 当灌注桩混凝土达到塑化状态后，用碎石填当灌注桩混凝土达到塑化状态后，用碎石填充钢管柱四周至柱顶，并将孔内泥浆排除。充钢管柱四周至柱顶，并将孔内泥浆排除。u8、
23、拆除工具柱并回填孔口、拆除工具柱并回填孔口 钢管柱四周回填至钢管柱顶后，抽除钢钢护钢管柱四周回填至钢管柱顶后，抽除钢钢护筒内的泥浆，割除工具柱。筒内的泥浆，割除工具柱。8/24/202433浙江鼎业基础工程有限公司四、施工工艺流程及方法四、施工工艺流程及方法u9、HPE插入机移位插入机移位 工具柱割除后，工具柱割除后，HPE垂直插入机上液压定位器放松，用吊车垂直插入机上液压定位器放松，用吊车将工具柱吊出将工具柱吊出HPE插入机内，并将插入机内，并将HPE插入机移位。插入机移位。u10、回填孔口并拔除钢护筒、回填孔口并拔除钢护筒 HPE液压垂直插入机移位后，用碎石将上部孔口回填至地面液压垂直插入机移位后，用碎石将上部孔口回填至地面以下以下300mm，并将钢护筒拔除，在孔口浇筑混凝土保护下部，并将钢护筒拔除，在孔口浇筑混凝土保护下部钢管柱。钢管柱。8/24/202434浙江鼎业基础工程有限公司8/24/202435浙江鼎业基础工程有限公司钢管柱安装图钢管柱安装图8/24/202436浙江鼎业基础工程有限公司钢管柱底部详图钢管柱底部详图8/24/202437浙江鼎业基础工程有限公司
