成果名称: 咬合桩多桩一次成型设计与施工技术
完成单位: 深圳市工勘岩土集团有限公司,广东省岩土与地下空间工程技术研究中心
主要人员: 王涛,雷斌,童心,冯栋栋, 俞丽琴,李洪勋,苏婷,吴晓玲,付文光,黄凯,沙桢晖,张工,陈涛,陶阳平,杨静
介绍:

    1. 课题来源与背景: 深基坑支护咬合桩由于周边环境条件复杂,为满足基坑支护结构稳定性要求,将支护桩设计为全部布置钢筋笼的咬合桩。为确保咬合桩的垂直度满足要求,一般设计采用全套管全回转钻进工艺。成孔施工过程中,对于受地层中分布块石填土、淤泥等不良地层影响,往往导致冲抓锥抓取困难,套管沉入困难,加之定位、成孔、钢筋笼安放等操作会产生一定的垂直度偏差,时常发生二序桩咬合施工时切断一序桩钢筋笼钢筋的情况,导致施工进度缓慢,且难以保证施工质量。 2018年4月,我司参与了深圳市城市轨道交通13号13101-1标段深圳湾口岸站主体围护结构工程,基坑支护设计采用直径1200@900全荤套管咬合桩+五道砼支撑,咬合桩设计为一序桩、二序桩均配置桩身钢筋笼,一序桩为方型钢筋笼,二序桩为圆型钢筋笼。在实际施工中,受上部碎石填土、淤泥层的影响,加之定位、成孔操作等因素影响,产生一定的垂直度偏差,常发生二序桩咬合施工时切断一序桩钢筋笼的钢筋。针对本项目现场条件、设计要求,结合实际工程项目实践,我公司课题组开展了“深基坑全钢筋笼咬合桩液压抓斗五桩组合式成桩设计与施工技术研究”,采用的新工艺为:通过采用液压抓斗成槽机替换全回转钻机,即改变原设计先施工两根一序桩、再在一序桩之间咬合施工二序桩的施工顺序,利用地下连续墙抓斗分幅一次性完成五根组合桩的成孔,然后分别依次下入五根桩的钢筋笼,经过一系列现场试验、工艺完善、机具调整,以及总结、工艺优化,最终形成了完整的施工工艺流程、技术标准、操作规程,顺利解决了在不良地层(块石、淤泥层)条件下全钢筋笼咬合桩施工时因二序桩施工切断一序桩钢筋笼钢筋的难题。

    2. 技术原理及性能指标: 本技术的工艺原理主要是将基坑支护咬合桩采用地下连续墙成槽工艺,采用液压抓斗分幅施工,在分幅范围内一次性完成五根咬合桩的成孔,达到设计孔深后下入五个孔的钢筋笼,在清孔后灌注成桩。其工艺原理主要包括: (1)液压抓斗五桩替代咬合桩单桩分序成孔 采用液压抓斗成槽机替换全回转钻机,改变原设计先施工二根一序桩、再在一序桩之间咬合施工二序桩的施工顺序,利用地下连续墙液压抓斗分幅一次性完成五根组合桩的成孔,成孔效率高。 (2)咬合桩五桩同时安放钢筋笼液压抓斗五桩成孔后,依次下入五根桩孔的钢筋笼,并在分幅处设置工字钢接头。 (3)咬合桩五桩组合式灌注成桩在二次清孔完成后,采用二根灌注导管同时灌注成桩,首开幅将导管放入圆笼,闭合幅将导管放入方笼。

    3. 技术的创造性与先进性: 3.1 多桩组合成孔 利用液压抓斗成槽机分幅一次性完成多根组合桩的成孔施工,相较于全回转钻机的单桩依次成孔、依次下笼、依次灌注的施工工艺,有效避免了存在的质量问题通病,在成桩速度上有了明显的提升,并减小了全荤咬合桩成孔时遇到阻碍的概率,保证施工的顺利进行。 3.2 一次性成桩 采用多桩组合方式成孔,一般将5根桩作为一个槽段,宽度约5.5m左右,成槽机每抓开挖宽度为2.8m,采用“二抓成槽”,将五根咬合桩作为一个整体同步灌注成桩(墙),大大减少切割次数,大大减少了单桩咬合容易偏桩、开叉或漏水的概率。

    4. 技术的成熟程度,适用范围和安全性: 2021年1月,研发小组进入成果总结阶段,将各项目施工中的试验情况、数据资料、检测报告、工程验收情况等进行收集、整理、分析、总结,编制本科研技术报告。 适用范围:适用于不良地层(块石、淤泥层)条件下的基坑支护全钢筋笼咬合桩施工。

    5. 应用情况及存在的问题: 本技术已经在深圳市城市轨道交通13号13101-1标段深圳湾口岸站主体围护结构工程等项目中得到了应用,根据现场研发、实验结果显示,本项技术有效解决了在不良地层(块石、淤泥层)条件下全钢筋笼咬合桩施工时因二序桩施工切断一序桩钢筋笼钢筋的难题,取得了显著成效,实现了质量可靠、施工安全、文明环保、高效经济目标,达到预期效果,取得了显著的社会效益。

    6. 历年获奖情况: 无。

批准登记号:
登记日期: 2023-03-06
研究起止时间: 2019-03-13至2022-04-18
所属行业: 建筑业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 广东省工程勘察设计行业协会
评价日期: 2022-04-25