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德国宝峨一次桩尖FDP工法现场视频,狭窄空间高效环保施工挤土桩

时间:2018/6/11 17:16:42  作者:未知  来源:网络转载  
  高效、环保、节能已成为当今国际基础施工行业的技术发展方向。如何避免使用泥浆、尽可能少使用混凝土、在有限的工作时间(每天8-10工作小时,每周工作5天)、有限的工作场地内迅速完成施工任务、最大程度降低噪音和震动,已成为摆在业主、设计和承包商面前的重要课题。
  下面的视频,是一台宝峨BG 28H钻机在德国一个仅有96平米面积(8米 x 12米)的场地内,采用一次桩尖FDP挤土桩(Full Displacement Pile)工法,迅速完成了直径440毫米、10米深的桩基施工,地层以粘土为主,每条桩平均钻进时间15分钟(含插入钢筋笼的时间),混凝土灌注时间2分钟。这一施工方法的成功应用,针对上述课题给出了完美的解决方案。
德国宝峨一次桩尖FDP工法现场视频,狭窄空间高效环保施工挤土桩
  宝峨FDP挤土桩工法是指借助于钻机强大的扭矩和给进力,将挤土钻头钻入地下,把钻头所占据的空间部分内的土体挤密到周边区域(见下图),并在提钻的过程中同时灌注混凝土的方法。钢筋笼的插入方式分为两种:后插入法和一次桩尖法。上述视频中的方式,即为一次桩尖法,即挤土桩钻头带有一次桩尖,当挤土桩钻头钻达设计深度后,钢筋笼从钻杆内部下放,并将一次桩尖砸落,然后将钻杆和钻头提起并灌注混凝土,这种方式可提升钢筋笼下放的垂直度及效率,确保钢筋笼插入到设计深度。
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德国宝峨一次桩尖FDP工法现场视频,狭窄空间高效环保施工挤土桩
图为采用钢筋笼后插法施工的挤土桩
德国宝峨一次桩尖FDP工法现场视频,狭窄空间高效环保施工挤土桩
图为采用一次性桩尖施工的挤土钻具,最大直径可达710毫米
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图为在挤土钻杆内下放钢筋笼
  采用挤土桩工艺进行桩基施工,具有以下优势:
  由于挤土桩挤密周边土体的效应,桩的侧摩擦力得到显著提升,从而增加了单桩的承载力、减少桩的沉降量,增加安全系数。在满足同等的设计荷载条件下,采用挤土桩工艺成桩,可以对桩长、桩径进行优化,从而减少工程造价。
  如图1,宝峨公司在工地现场采用不同成桩方式进行桩基施工,最终所得到的桩的载荷—沉降曲线对比数据。
  挤土桩施工过程中无需泥浆护壁,因此减少了泥浆制备、使用、废弃环节,使得桩基施工更加简单,降低了场地要求,并节约了人力、弃浆的成本。
  挤土桩施工效率高,施工过程比较安全。
  采用挤土桩工艺进行施工,浇注混凝土的充盈系数一般均在1.0-1.03之间,严格控制施工的成本。
  挤土桩施工过程中,对钻头采取的是回转和加压的方式,几乎没有振动,从而不会对周边建筑产生影响。
德国宝峨一次桩尖FDP工法现场视频,狭窄空间高效环保施工挤土桩
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图1 三种成桩方式载荷——沉降曲线对比
  挤土桩工艺可以适用于比较广泛的的土壤环境,从软的有机质土,到粘土、砂层及卵砾石层,只要是土壤可挤密的,一般SPT N<30或CPT<10 MPa的地层均容易实现。此外,通过使用带螺旋钻头的挤土钻头,可嵌入一定深度不可挤密的困难地层。
挤土桩工艺施工的步骤如下:钻机定位——下钻、挤土——到达设计深度——提升挤土钻头、同时浇注混凝土——插入钢筋笼——移位至下一根桩,如图2。
德国宝峨一次桩尖FDP工法现场视频,狭窄空间高效环保施工挤土桩
图2 挤土桩施工顺序步骤
  宝峨公司早在多年前就已经对挤土桩进行了深入的研究,并且将宝峨钻机设计为能够满足挤土桩的施工需要,即钻机不仅需要提供足够大的扭矩、加压力和起拔力,同样还要有一个能够抵抗较大反扭矩的结实的钻桅。目前所生产的BG系列旋挖钻机和RTG系列多功能钻机都是可用于挤土桩施工的理想的钻机。这些钻机均配置了先进的智能控制辅助系统,驾驶员可以通过简单的触摸屏输入参数、查询和打印各种施工参数,使得施工做到真正的可控性,提高施工质量和效率。
  特别是宝峨FDP挤土桩施工技术,可以通过其钻进工程中监测出的“阿尔法”值,判断地层的承载力,如通过“阿尔法”值判断桩已达到设计承载力,则可以不必再钻进,反之则需要继续往下钻,直到桩基达到设计承载力。施工完成的挤土桩形成与地层实际情况相符的“长短桩”,而不是统一深度的桩基,即确保了所有的桩都达到设计承载力,又可以很大程度地节约材料。(如图3)
德国宝峨一次桩尖FDP工法现场视频,狭窄空间高效环保施工挤土桩
图3 “阿尔法”值的应用
  采用以上系列宝峨钻机进行施工,标准挤土桩的最大钻孔直径可达620毫米,使用钻杆和钻桅加长节时最大深度可达30.5米。使用一次性钻尖的挤土桩施工最大直径710毫米,使用钻杆和钻桅加长节时最大深度为30米。由于挤土桩单桩承载力较大、施工效率高、节约成本,因此在许多国家得到了大量的应用。
德国宝峨一次桩尖FDP工法现场视频,狭窄空间高效环保施工挤土桩
图为在净空高度仅有7米的空间,宝峨钻机施工完成510毫米直径一次性桩尖挤土桩,桩深18米,桩数量350根,18小时可完成12根桩。
德国宝峨一次桩尖FDP工法现场视频,狭窄空间高效环保施工挤土桩
图为宝峨挤土桩工法应用在马来西亚吉隆坡基础桩工程项目上,开挖出来的桩基(左图)及桩底(右图)的情况。
  2007年起,宝峨的挤土桩技术即已第一次在中国应用(如下图)。随着这种高效而环保的工艺的逐步推广,更多国内施工中的难题将得以解决,许多项目可以采用更为经济和环境友好的解决方案,从而节省大量宝贵的资源。
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  德国宝峨集团是国际著名的基础工程及钻探设备制造商,也是全球著名的基础工程承包商,总部位于德国巴伐利亚州的舒本豪森市,具有200多年的历史。德国宝峨集团的业务分为三大板块,分别是特殊基础工程施工、设备制造和资源开发,其下属的德国宝峨机械设备有限公司是全球特殊基础工程设备制造领域的大型知名企业。基础工程施工与设备制造紧密结合是德国宝峨集团始终处于本行业举足轻重地位的根本原因。
  “创新,永不停息”是德国宝峨公司传承228年的企业精神,也是驱动德国宝峨全球发展的动力。德国宝峨公司进入中国市场二十多年来,不断地在中国市场推出技术先进、质量过硬的新产品,为中国用户提供与德国同步的基础施工设备,并将国际前沿的基础施工方法引进到国内,为用户创造价值,已成为中国基础施工行业用户真诚的合作伙伴。

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