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第六届中国国际桩与深基础峰会

第六届中国国际桩与深基础峰会

  • 召开年：2016
  • 召开地：上海
  • 出版时间： 2016-04-25

主办单位：上海方循建筑工程咨询有限公司

会议文集：第六届中国国际桩与深基础峰会论文集

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  • 摘要：本文主要介绍了LGZ-40全液压钻机的主要技术参数及特点,重点通过工程实例阐述了钻机在螺杆桩、螺旋挤土桩、水泥土搅拌桩以及大直径长螺旋钻孔施工的多种工法应用.LGZ-40全液压钻机是我厂2009年开始研发的多功能桩机。该钻机采用负载敏感全液压传动，无级调速、传动平稳、操作集中轻便，施工安全、高效。该钻机能配多种钻具，能施工螺杆桩，螺旋挤土桩，长螺旋CFG桩，水泥土搅拌复合管桩等多种桩型。
  • 摘要：全液压冲击反循环系列钻机是我厂于2002 年开始研制成功并投放市场的产品，主要应用于大口径基础灌注桩的施工。该型钻机有2 个突出特点：一是钻机采用全液压传动，利用安装在钻塔上的特殊设计液压油缸提升、下落冲击锤头，能任意控制锤头的冲击频率、冲程，并能自动冲击和自动给进，属国内首创。因提升的冲击锤头重量大，具有很高的破岩效率；二是钻机采用了泵吸（或气举）反循环的排渣方式，冲击、排渣同步进行，能有效避免孔底岩屑的重复破碎，进一步提高了钻进效率。这两方面优势的结合使该钻机在施工桩孔时成孔质量好，钻进效率高。该系列钻机中的YCJF-25 型钻机曾获2005 年度山东省科技进步三等奖，获4 项国家专利，时至今日，该型钻机已销售了130 多台，得到越来越多用户的认可。该系列钻机具有以下特点：采用独特的液压油缸冲击方式，结构简单，工作平稳，可控性强。钻机工作时用液压力提升冲击锤头，靠冲击锤头重力自由下落冲击孔底岩土。冲击锤头下落时冲击油缸下腔的液压油能快速回油，冲击锤头能以自由落体状态下落，能量利用率高，冲击力大。该钻机采用机、电、液一体化技术，自动冲击和自动给进采用了单片机控制，操作方便省力，可靠集中。当冲击旋钮扳到“自动冲击”档位，钻机可实现自动冲击，此状态下操作人员可以离开操作室，到孔口周围巡查钻机工作情况。在自动冲击过程中，卷扬机能根据冲击锤头进尺情况，自动适时、适量放绳，避免打“空锤”现象，能有效地提高钻进效率。钻机也可以选择手动放绳，灵活掌握冲击给进。自动冲击，手动冲击可任意选择，冲击行程，冲击频率可无级调整，能适应多种工况和地层。钻机设计有差动双卷筒卷扬机，提升能力强（最大提升力可达100kN），双绳提拉冲击锤头，让出冲击锤头的中间位置，为穿过排渣管腾出空间。单绳冲击钻机因无法让开冲击锤头的中间位置，很难采用快速高效的反循环排渣方式。钻机配有液压步履，与钻机底盘装为一体。在施工现场，钻机可方便左右前后移位以对正孔位。钻机起塔、落塔为液压油缸控制，操作平稳、安全、省力。冲击锤头采用焊接或铸造结构，采用双绳提引，中孔的芯管可让排渣管穿过。焊有刀体的几个钢圈从内到外呈阶梯状布置，在冲击锤头工作时可形成多个高低不同层次的破碎面，这充分利用了岩石抗剪强度大大低于抗压强度的特点，岩石分层等强度向内破碎，碎岩效率高。
  • 摘要：由于打入桩具有一定的优势、如快速、灵活、易保证质量等,在美国的深基础中应用很广泛.动载试验及分析包括高应变动测、信号拟合和波动方程分析,可用来确定打桩应力、土阻力的恢复或松弛、及承载力的分布.很多规范规定如采用静载试验、动载试验和分析或其组合可提高荷载和抗力系数设计(LRFD)方法中的土抗力系数.因而动载试验及分析在美国打入桩的设计和施工中得到大量应用,为优化设计,监控施工质量起到很大作用.在介绍美国打入桩设计和施工的现状、使用的规范及高应变动载试验和分析的新发展的同时,通过探讨该方法的实际使用,来理解该方法如何减少打入桩深基础的成本、提高质量,从而提高所支持结构的安全性.
  • 摘要：本文针对大型超深基坑中的人工挖孔桩、复杂地层冲击成孔灌注桩、承压水砂卵石地层高压旋喷桩、大尺寸大重量钢筋笼的制作运输安装、超长锚索的施工中遇到的问题,详细地论述了其解决方法。超大规模、超深基坑在国内并不多见，施工时施工难题较多，应根据设计和现场实际制定出科学、合理、先进的施工工法，并在实践中不断完善和解决。通过努力和实践证明：本工程中遇到的超深人工挖孔的砂卵石地层中的护壁、止水、涌砂、透水问题、坚硬岩石的凿除问题、超深孔人工挖孔的安全防护问题、复杂地层冲击成孔支护灌注桩垂直度控制、护壁控制问题、砂卵石地层及高承压水地层中高压旋喷止水桩的质量控制问题；超长、大预应力锚索施工遇到工艺问题、大型钢筋笼制作、运输、安装问题、超大、超深矩形人工挖孔的护壁稳定性、穿有承压水的砂卵石地层技术方法问题在施工中均得到完美解决，为以后此类工程的施工提供了方法。
  • 摘要：论述了一种新型的十字形抗拔桩,与方形钢筋混凝土抗拔桩相比,在相同抗拔荷载情况下,可节省近30％～44％的混凝土方量,对受力机理、抗挤压、实际设计与施工等方面作了一定的分析与比较.在国家倡导环保节能搞建设的方针下,该桩型在抗拔桩应用方面可作为一种选择.
  • 摘要：拟建项目位于杭州市滨江区,建筑高度280m,采用后注浆钻孔灌注桩作为工程桩.大面积成桩前,进行了两批次的单桩静载荷试验,第一次试桩桩端入土深度58m～68m,第二次减小到50m,桩端持力层由中风化砂砾岩改为圆砾层.第二次试桩时,通过控制钻孔施工及注浆量、注浆器、注浆工艺等方面,切实保证了施工质量.静载荷试验检测结果显示,在桩长大幅缩短的情况下,单桩竖向抗压承载力基本维持不变.通过缩短工程桩入土深度,既节约了大量的工程造价,又降低了施工难度,且可以明显缩短单桩施工时间,综合效益非常显著.
  • 摘要：本文提出了深基坑变形控制设计的含义和主要内容；强调了方案选型和优化设计；提出变形分析和估算不能满足目标值要求，应做好超前支护设计（如超前注浆）；提出挖土（超挖）和帷幕失效对基坑变形影响甚大；施工设备和施工工艺选择对基坑变形影响较大；监测到位与措施要得力。在查阅国内有关文献基础上，并结合多年的工程实践对基坑变形控制设计的概念、含义及基坑变形控制设计的设计内容和控制措施进行了初步的探讨。对今后开展基坑工程的变形控制设计有一定的参考价值。但到目前为止，国家、行业和地方规范尚没有从理论高度对基坑工程的变形控制设计加以明示。经过近20年的工程实践和理论探索，笔者认为，条件已基本具备。正如龚晓楠教授指出，我国已有条件推广根据基坑周边环境条件采用按稳定控制设计还是按变形控制设计的设计理念。建议行内专家给予关注。
  • 摘要：中华紧固桩的理论基础是等向固结理论，等向固结理论国际领先，在传统土力学中无这一概念，等向固结理论跳出了两个“圈子”，创立了分界点土力学和传统土力学根本无法实现的三项奇迹；中华紧固桩制造工艺为等向固结新工艺（见第二个问题）。等向固结新工艺有四个要点：各向等压高围压；采用干硬性混凝土；动荷载回填再压缩；计算机监控反馈加载应力。该工艺的目的是在天然土中找到分界点。2003年4月经河北省建设厅组织同行专家黄熙龄院士等七人鉴定结论该工艺居国际领先水平；中华紧固桩创造了三项奇迹：变形值恒小于3mm；承载力特征值不受天然土力学指标影响；侧阻应力特征值至少提高4-5倍、9-10倍，甚至更高。三项奇迹产生的根本原因在于中华紧固桩在制桩时通过雁翅头反插运行回填再压缩，已将桩端土和孔壁土按设计荷载在三个方向（竖向、水平向、28度角方向）固结（瞬时固结+主固结+次固结）完毕。中华紧固桩“紧固”二字的意义要比“变径”二字的意义准确的多，“紧”就是围压，“固”就是固结完毕，正因为紧固的作用才有三项奇迹的产生，才有中华紧固桩的强度和刚度巨大的提高。
  • 摘要：XX高层住宅楼长51m,宽17m,高28层,地下一层,底板厚1.4m,设计采用Φ600PHC桩,桩长33m,单桩承载力2500KN,布桩212根,当建到12层时发现大楼有向北倾斜趋势,当大楼建到18层时,倾斜率达到0.93‰,速率达到0.328mm/d,建设方根据专家建议,推荐采用行之有效的锚杆静压桩技术进行补桩加固,建设方邀请锚杆静压桩研发单位:上海华铸地基技术有限公司承担该项补桩加固任务,结合现场情况,提出大型锚杆静压钢管桩方案,经建设方审核批准了上述加固方案,并通知施工队伍立即进现场进行补桩加固。XX28层楼通过锚杆静压钢管桩补桩加固后，沉降速率明显减小，倾斜率仅增加0.14‰，目前已稳定在此数值中，1.13‰＜2.5‰（规范允许值），取得了补桩加固效果。由此可见大直径锚杆静压钢管桩对在已建高层地下室桩基事故工程补桩加固处理具有独到之处，本公司自开发该项技术至今，已先后加固高层桩基事故工程达50余项，成功率达100％，并在设计和施工方面取得丰富经验，为我国在托换技术中独树一帜，为在岩土工程中解决疑难杂症取得立竿见影的效果。
  • 摘要：捷程MZ系列全套管钻机软切割咬合桩（以下简称捷程咬合桩）是近十五年来在国内成功发展起来的一项新型深基坑支护技术。阐述捷程MZ系列全套管钻孔软切割咬合桩施工工法的特点、工法组成、工艺原理、单桩和排桩的施工要点及施工机械.本文还进行软土地基五种常用的挡土围护结构技术特性比较.此外还介绍捷程咬合桩的新发展.捷程咬合桩适用的地层主要是富含水的各种黏性土层、砂性土层和黏、砂互层、砂卵石地层、上土下岩地层，除无地下水的硬土层、全高度岩层地层外都可应用，适用范围较广。SMW工法在砂卵砾石层和软岩层中无法施工；TRD工法虽然可以在砂卵砾石层中施工，但在软岩中施工效率低，并且入岩浅；地下连续墙在硬岩地层中施工难度较大，需要采用组合工法如钻凿法和凿铣法等。
  • 摘要：高压旋喷桩作为基坑止水帷幕桩应用非常普遍,但存在的一些问题阻碍了该技术的进一步推广和应用;本文详细介绍了一种新型高压旋喷桩施工技术,以及独立研发的施工设备;采用本技术不仅可实现一次性成孔成桩,也可应用于富含砂卵石、块石的复杂地层,并能大幅提升施工效率和成桩质量,节约材料和成本.多项工程应用的效果表明,本技术可为行业技术难题提供一种全新的解决方案.潜孔冲击高压旋喷桩施工技术创造性的运用“潜孔锤高频振动冲击+高压水、气切割土体”成孔和“气爆浆”注浆技术，破解了传统高压旋喷桩无法应用于复杂地层和场地条件的难题，拓展了止水帷幕桩的应用范围；且可以显著的节约水泥、减少废浆排放和提高施工效率。针对北京市西部永定河流域砂卵石层厚度大、粒径大且地下水丰富的特点，公司目前正在着手进行潜孔冲击高压旋喷桩用于基坑水平封底帷幕的试验。本项试验的主要思路是，在基坑施工之前预打设一定数量水平连续咬合的旋喷桩，作为人造隔水层。实现本技术的主要困难在于砂卵石地层成孔非常困难、地层稳定性差、地下水流速大、注浆难度大，且封底帷幕位于地下40m，对设备和技术的性能及稳定性提出了极高的要求，也需要在复杂地层施工的丰富经验。如本项试验成功，不仅可以确保实现地下工程顺利施工的目的，也可以大幅减少基坑施工降水总量、缩短工期、节约造价，可为类似地层环境下的地下工程施工提供新的解决方案。可以预见，随着潜孔冲击高压旋喷桩技术的应用范围不断推广，技术和市场认知度逐步提升，将在岩土工程领域发挥更加突出的作用。
  • 摘要：刚性复合厚壳层在深厚软基地基处理中的工程应用,主要是大直径现浇薄壁复合桩与桩间土协同作用后形成的深厚刚性复合厚壳层,其整体性好沉降小可控,协调上部附加荷载能力强,抗水平推力及抗侧滑能力大.大直径现浇薄壁复合桩技术是采用中高频振动锤+双钢管护筒+环形桩尖结构,将大直径双钢管护筒和环型桩以振、压、锲形式沉入土中形成薄壁空腔体,桩端局部地基土由桩靴底向管腔内推进、移动、挤密,并部分自动排出地面而使桩外侧土体适当受到挤密特征的一种新型工艺桩.其具有直径大、壁薄、单桩承载力高、桩身质量可靠、抗水平推力及抗侧滑能力强、为投资方节约综合成本20％以上、施工速度快节省4～6月、绿色环保、节省混凝土原材料40％、减少施工出土量50％、工后总沉降易控制易稳定的特点,在软基工程中,可充分利用“应”废弃的软淤泥土、充分发挥薄壁混凝土与改良后土柱的协同作用特性“变废为宝”,提高整个复合体的竖向、抗水平推力及抗侧滑能力。
  • 摘要：本文阐述复合载体桩的技术特点、机理分析、施工流程,阐述复合载体桩各种施工设备的特点及适应性,阐明程控液压打桩锤是大型复合载体桩施工设备发展的必然趋势.复合载体夯扩桩是90年代新兴的桩基施工技术,它是充分利用天然地基中的硬层,通过干硬性混凝土及填充料等经细长锤夯扩形成的复合载体和钢筋混土桩组成。复合载体桩单桩承载力高,施工简单,它既能节约工程的综合造价,又有利于环境的保护作用,消纳了城市建设中的建筑垃圾。复合载体桩是一种有效的短桩地基处理技术,具很高的应用前景。先进的桩基技术需要现代化的施工设备，通过上述比较分析，程控液压打桩锤具有高效、节能、环保、高性能等特点，是大型复合载体桩施工设备发展的必然趋势，积极发展适应复合载体桩施工的现代化设备程控液压打桩锤不仅必要而且意义重大。
  • 摘要：全夯式多头扩底灌注桩通过在桩底及桩身一定部位设置的扩大头,将普通摩擦桩或端承桩改为变截面的多支点摩擦端承桩,从而改变了桩的受力及破坏机理.全夯式多头扩底灌注桩成桩过程中，通过多次挤土和振密作用，形成了挤（振）密桩周土和桩端土的效应，增强了桩周土侧摩阻力和桩端土端阻力，从而达到了充分利用桩端土、桩周土、桩身扩大头下的地基土性能，最终达到大幅度提高单桩抗压及抗拔承载力的效果。由于该桩型单桩承载力高，在相同上部荷载的条件下，可比普通直径桩缩短桩长，减小桩径或桩数，同时亦可减少承台混凝土方量，不仅节省投资，而且施工方便、工期短、造价低、质量优，环保节能。
  • 摘要：本文介绍了北京石景山区银河商务区K地块C2商业金融项目基坑支护1-1剖面设计施工情况,并介绍了在出现整体失稳后内支撑方案的确定及被动区加固设计,介绍了煤岩地层旋喷桩的工艺选择,确定了长螺旋潜孔锤振动旋喷桩施工工艺,介绍了开发超长潜孔锤振动旋喷桩技术解决超长旋喷桩的难题.
  • 摘要：BIM技术是建设部建筑业信息化发展纲要中所论述的重要内容,BIM技术在基坑工程中体现了精确的立体三维性.阐述了岩土工程基坑工程中应用BIM技术的内容、方法、要点及发展前景.BIM的三维性与基坑工程的空间受力与变形特点是相近的,提出基坑工程要完全应用BIM还需作更一步的技术纲要与规程工作.BIM技术在基坑工程中的应用是革命性的一步,带来了行业变革的重大革命.
  • 摘要：支撑轴力伺服系统可以智能调整钢支撑的轴力,并对地下维护结构的变形进行实时监测,使地下基坑工程的施工处于可控状态,确保施工场地自身及周边建筑物的安全.该系统有一套完整的基坑支护解决方案,适用于对基坑变形控制严格的工程项目,该项新兴科技的应用取得了良好的社会和经济效益.与传统的比例溢流阀控制系统不同，整个控制过程中通过控制变频电机的转速直接调整液压泵输出的流量，系统不会长期处于满负荷状态，也不存在多余的液压油通过溢流阀回到油箱，最大程度降低了液压系统的不稳定性。与此同时，通过使用液控单向阀代替机械锁，即增加了系统的可靠性，又避免了机械锁存在的一系列问题，使得传感器所测得的压力始终等于钢支撑的真实轴力，避免了冲切破坏的发生，相信将在未来深基坑开挖项目中得到广泛使用。
  • 摘要：相比于传统等截面抗拔桩,桩侧注浆抗拔桩和扩底抗拔桩能大幅提高抗拔承载力,具有较高的工程应用前景.基于天津于家堡南、北地下车库项目,开展了桩侧注浆抗拔桩和扩底抗拔桩的极限载荷对比试验,各3根试桩,桩径850mm,有效桩长19m,均加载至极限破坏状态,同时开展桩身轴力与变形量测.基于试桩成果,从荷载位移曲线、桩身轴力分布规律、桩侧摩阻力发挥特性等方面对两种桩型的承载变形特性进行了对比分析.试验得到桩侧注浆抗拔桩和扩底抗拔桩极限承载力分别为4833kN、5666kN.桩侧后注浆使得有效桩长范围内各层土桩侧摩阻力普遍得到增强,实测桩侧摩阻力比勘察建议值提高33％～73％.扩底抗拔桩的抗拔承载力由等截面段桩侧摩阻力与扩大头抗力共同组成,等截面段侧摩阻力的发挥仅为侧注桩浆桩相应区域的60％左右,扩大头的抗拔承载力随加载呈逐步发挥的规律,在最大加载值时,扩大头承载力达到总加载的55％,超过等截面段桩侧摩阻力.对比试验表明,对于长度较短的桩,扩底桩扩大头部分承载力贡献较大,效率较高,经济效益更为突出,为工程桩的设计提供了指导.
  • 摘要：分析、总结了管桩在沿海软土地基工程应用中出现的主要问题,介绍了机械连接竹节桩的特点,并通过工程实例,对机械连接竹节桩在软土地基中用作抗压工程桩和抗拔工程桩时,其与普通预应力管桩的承载性能进行对比分析.从现场静载试验所得的Q-s曲线可以看出,普通预应力管桩的Q-s曲线均出现明显拐点,而机械连接竹节桩Q-s曲线的属于缓变型.机械连接竹节桩的环状凸肋使得其抗压承载力和抗拔承载力明显优于普通预应力管桩,相比普通预应力管桩,它的抗压承载力、抗拔承载力可提高约20％以上.
  • 摘要：本文对大型隧道、地铁车站、地下车库、地下礼堂等大跨度地下结构科学设计和优化施工,提出了一系列经过实践检验的新理念、新方法、新构件、新结构、新工艺,具有显著社会、环境、经济效益,可供大跨度地下结构设计与施工的参考、验证和应用.提出共同承载是利用围岩、衬砌多种资源实现安全储备的有效措施，也是应对极端变化情况的可靠办法。其关键技术一是衬砌采用优化拱形，以有效地避免松弛夹层，达到衬砌与围岩承载拱大面积密合接触，实现围岩和衬砌共同承载的目的。二是取消中间防排水层,才能使初期支护与二次衬砌真正共同承载。由甘肃人防系统设计、施工单位共同完成的该成果，通过甘肃省科学技术厅2005 年4 月21 日鉴定。甘科鉴字[2005]第038 号科技成果鉴定证书认为：“该成果创造了双曲优化衬砌隧道施工新方法。具有简化工序、节约材料（无需支撑和模板）、受力性能良好、成洞迅速，安全度高、简单易行，便于施工等优势，创造了安全施工新路。同时，还实现了临时支护和永久支护合一，柔性支护与刚性支护合一，自动应力调整和人工应力调整结合，合理受力与共同承载结合，有利于实现工厂标准化预制和现场拼装压注相结合的隧道工厂化施工。结合甘肃省科技查新检索中心查新结果，与会专家一致认为该研究成果达到国际先进水平”。
  • 摘要：等向固结理论研究的是土的根本特性——可约束性。根据土的这一根本特性，给天然土施加上高围压，并构建出天然土围压计算模型——两个基本点。这是人类对土材料认识与应用具有跨时代意义的重大事件，它开创了土力学的新思维，突破了极限承载力理论和摩尔-库仑破坏准则对土力学思维模式的束缚。从此人们可以不再沿用屈服与破坏的观点来研究土的强度与变形问题。而用等向固结新工艺制成的中华紧固桩在桩基发展史上实现了三项奇迹，今后土力学的发展必将聚焦在等向固结理论的两个基本点上，必将产生出一些新理论和新成果。根据哈市“中试”试验结果和保定四罐1010棵桩决算结果，中华紧固桩的承载力特征值均提高5 倍（与桩长桩径大体相等的沉管灌注桩相比），而其静载荷试验桩顶沉降值均小于3mm，因此中华紧固桩的经济效益、社会效益、科研价值用数据是难以统计的。它造价低，仅相当于沉管灌注桩造价的1/4-1/5。施工周期短，仅相当于沉管灌注桩1/2-1/3，具有传统桩基无法比拟的经济、社会和环境效益，具有极其广阔的推广使用价值。
  • 摘要：全回转全套管钻机，属装备制造业中的大型桩基础施工装备，对于重大路桥建设项目的基础施工具有关键支撑作用，特别是国家“十一五”期间，高速铁路网和高速公路网建设等重大基础建设项目更是需要大规模地采用全回转全套管钻机，从而使钻孔直径和钻孔深度以及嵌岩能力更适应铁路立交桥及公路立交桥的桩基础施工。全回转全套管钻机由楔形夹紧装置、马达减速机、垂直装置、口径变更装置、辅助夹紧装置、、套管防回弹装置、工作行走装置组成。全回转全套管钻机，施工无污染，随着施工环境位置空间的局限及社会对环保要求的提高，更进一步表明全回转全套管钻机在市场中的地位。例如，在城市立交环岛成孔成桩，其他桩机需要泥浆护壁，极易引起泥浆污染，而全回转全套管钻机，则无需泥浆护壁，无任何污染。以上情况表明，我国大量工程中急需大批量的全回转全套管钻机。然而，在2011年以前全回转全套管钻机中有德国和日本等少数国家生产，当时我国还没有对该钻机进行进一步的研发，国内进口的同类设备不足20 台，而且大部分是二手设备，远远不能满足市场需求。徐州盾安重工机械制造有限公司研发出的系列产品不仅在国内得到了广泛应用，而且全回转全套管钻机的技术已达到国际先进水平。

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