旋挖钻头及捞砂斗的选择标准

旋挖钻施工过程中,旋挖钻头的选取直接影响到设备钻进效率,取土效果等。旋挖钻头的种类有很多,不同的施工场地,不同的地层,要选用不同的旋挖钻具。正确选择旋挖钻头很有必要。旋挖钻头是旋挖钻机上的重要组成部分,它直接与作业面接触,因此,旋挖钻头的好坏,直接影响了钻进的效率和施工速度。一个好的钻头,不仅仅只体现在掘进,同时还具备导向,自身防护,装渣效率,卸渣容易等特点,同时还具备预防隐患,具备打捞功能,复合地层施工,如果直径允许下可具备防吸空装置,具有集聚多种优点在一身的特性。旋挖钻具的种类有很多,根据不同的地层,不同的施工要求,来选择使用不同的旋挖钻头。

捞沙斗

其中,使用最多,应用范围最广的是捞砂斗。捞砂斗:按所装齿可分为截齿钻斗和斗齿钻斗;按底板数量可分为双层底斗和单层底斗;按开门数量可分为双开门斗和单开门斗;按桶的锥度可分为锥桶钻斗和直桶钻斗;按低板形状可分为锅底钻斗和平底钻斗。以上结构形式相互组合,再加上是否带通气孔、开门机构的变化,可以组合出几十种旋挖钻斗。

一般来说双层底钻斗适用地层范围较宽,单层底的只适用于粘性较强的土层,双门钻斗适用地层范围较宽,单门钻斗只是用于大直径的卵石及硬胶泥。

捞砂斗根据地层的硬度不同,可搭配不同的钻齿,搭配土齿就组成了土层捞砂斗,主要应用在较软地层,如:淤泥层、砂砾层、粉土层、强风化岩层等。而搭配截齿就组合成了嵌岩捞砂斗也叫截齿捞砂斗,它可以应用在较硬的地层,如:卵石层、强风化及中度风化岩层。

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PHC管桩

PHC(pre-stressed high-strength concrete)管桩,即预应力高强度混凝土管桩。是采用新型混凝土工艺配方,对桩体采用先张预应力和高速离心成型工艺,并经过高温常压、高温高压二级蒸汽养护,制成一种空心圆筒型混凝土预制构件。PHC管桩在工厂制作好了后,运到工地采用锤击、静压或植桩等沉桩方法成桩。

PHC管桩制造工艺流程

1 、按桩身混凝土有效预压应力值分:A型、AB型、B型、C型

2 、按混凝土强度等级分:预应力混凝土管桩 (代号PC)、预应力高强度混凝土管桩 (代号PHC)

3 、按外径(mm)分:300、400、500、600、700、800、1000、1200等规格。

2、PHC 管桩的优点

2. 1 单桩承载力高

由于PHC 管桩桩身混凝土配比科学合理,技术含量高,并采用高速离心成型工艺、先张法预应力张拉、高温常压和高温高压蒸汽二级蒸汽养护,混凝土抗压强度等级极高(>80),可打入密实的砂层和强风化岩层,由于挤压作用,桩端承载力可比原状土质提高70%~80% ,桩侧摩阻力提高20%~40% 。因此,PHC 管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩、钻孔灌注桩和人工挖孔桩高。

2. 2 应用范围广

PHC 管桩因其由侧阻力和端阻力共同承受上部荷载,可选择强风化岩层、全风化岩层、坚硬的粘土层或密实的砂层(或卵石层)等多种土质作为持力层,且对持力层起伏变化大的地质条件适应性强,因此适应地域广,建筑类型多。广泛应用于60 层以下的多种高层建筑以及工业与民用建筑低承台桩基础,铁路、公路与桥梁、港口、码头、水利、市政、构筑物,及大型设备等工程基础。

2. 3 沉桩质量可靠

PHC 管桩选用高强度低松弛预应力特种钢筋(PC钢棒),采用先张法预应力工艺,对高强度混凝土桩身施加较高的有效预应力,使管桩具有相当大的抗弯、抗折、抗裂能力,能有效地约束打桩时所产生的拉应力。其是工厂化、专业化、标准化生产,桩身质量可靠;运输吊装方便,接桩快捷;机械化施工程度高,操作简单,易控制;在承载力,抗弯性能、抗拔性能上均易得到保证。

2. 4 工程造价最便宜

2. 4. 1 直接成本 通过对多项工程实例的总结和分析,PHC 管桩的单位承载力造价在诸多桩型中是较便宜的一种 。不同桩型主要指标比较见下表

主要指标PHC 管桩沉管灌注桩钻孔灌注桩人工挖孔桩
主要承力方式端阻力与侧阻力共同承受荷载主要靠侧阻力承受荷载端阻力与侧阻力共同承受荷载主要靠端阻力承受荷载
桩径(外径) mm300 ~800300~800800~1200≥800
可穿越土层砂、砾石夹层 ≤7. 0m≤3. 0m 砂夹层穿越性好穿越性好
进入持力层软质岩、强风化岩1~3m 硬粘土密实砂层和碎石层中微风化岩中微风化岩
造价3. 21 元/ KN6. 11 元/ KN8. 81 元/ KN5. 87 元/ KN

注:造价指标是在常用设计桩长20米情况下的比较,当设计桩长越长(≤60 米) PHC 管桩越经济。

2. 4. 2 间接经济效益 

评价PHC 管桩的经济效益,不仅看造价,还要看工期。对于工期的价值,在以往计划经济时代,人们对它并不看重,但在当今商品经济发展的时代,“时间就是金钱,工期就是效益”已成为人们的共识,对于贷款投资的人感触尤深。PHC 管桩施工速度快、工效高、工期短,提前竣工投产,将产生巨大的社会效益和经济价值。PHC 管桩的机械化施工程度高,现场整洁,施工环境好。不会发生钻孔灌注桩工地泥浆满地流的脏污情况,也不会出现人工挖孔桩工地到处抽水和堆土运土的忙乱景象及井下作业的不安全感。容易做到文明施工,安全生产。减少安全事故,也是提高间接经济效益的有效措施。

3 、静压法施工的优点

PHC管桩施工方法主要有锤击和静压两种,用柴油锤、液压锤锤击法沉桩的施工工艺在我国还是占主导地位,特别在日本主要用锤击法沉桩。近几年来,随着大吨位( 6800KN ) 压桩机的问世和静压沉桩施工工艺的完善,静压法施工工艺与锤击法相比具有明显的优点,因此发展迅速,有望取代锤击法的态势。

3. 1 施工质量有保证

静压法施工是通过压桩机的自重和桩架上的配重作反力将PHC管桩压入土中的一种沉桩工艺,在沉桩过程中,压桩力可直观、安全、准确地读出并自动记录下来,因而对桩承载力控制及判断精确度高; 桩身质量及沉桩长度可用直接手段进行监测,人为干扰因素少,难以弄虚作假。因此,静压法单桩承载力比锤击法可靠,沉桩质量深得业主的信赖,并大大地减轻了监理工作强度,消除了设计者的担忧。

3. 2 对周边环境无影响锤击法沉桩震动剧烈,噪音大,对周边环境影响大,这是锤击法的一大弊端。而静压法施工,无震动,无噪音,很适合在市区及其他对噪音有限制的地点施工。如在学校、医院、办公大院及住宅小区内外,精密仪器房附近区域内施工均可采用静力压桩,以使附近单位和居民的正常工作、生活环境不受噪音、震动干扰。在环保意识日益增强的现代社会,静压法施工的这一优势将会得到进一步的体现。3

. 3 施工应力小锤击法沉桩时,由于锤击力的冲击和反射,使PHC 管桩受到较大的压应力波和拉应力波,容易使桩头、桩身、接头等薄弱处产生裂纹,严重影响桩基质量。而静压法是慢而均匀的加载,无冲击和反射应力波,施工应力小且易控制。因此,采用静压法沉桩时,其PHC 管桩的配筋率和混凝土强度等级均可降低一个等级,这意味着静压法可降低PHC 管桩的制作成本。

3. 4 截桩量小静压法送桩深度比锤击法深,且送桩后桩头质量较可靠。拔起长送桩器的能力,静压桩机要比打桩机强得多。因此,基坑开挖后PHC 管桩截去量比锤击法小得多,尤其适用于有多层地下室的建筑工程。

3. 5 适应性好

长沙打桩,专业从事桩基础劳务及设备租赁。可承接长沙、株洲、湘潭、娄底、衡阳、岳阳、益阳、永州、常德、郴州等各地打桩(洛阳铲打桩、夯扩桩、振动桩等)业务,欢迎来电13036736186合作。

小打桩机

打桩时,桩的大小按桩直径分 ①小直径桩d≤250mm ②中等直径桩250mm<d<800mm③大直径桩d≥800mm。

一般旋挖钻的钻孔直径是多少呢?对于超级打桩机,有着“全球第一钻”的称号徐工XR800E(亚洲最大旋挖钻机),其为满足跨江、跨海等大型桥梁超深、超大直径、硬岩地层桩基础施工而设计,最大钻孔直径4.6m,最大钻孔深度150m。通常来说150型旋挖钻机打1.5米直径,220型旋挖钻机打2米直径,280型旋挖打2.5米直径。根据不同地质条件,可以有所增加。

相对大直径桩来说,在一些设计要求单根承载力低,施工场地狭小的区域,设计的小孔径灌注桩,通常我们称为小型桩。洛阳铲灌注桩在长沙地区及其周边的几个地区被普遍采用,主要应用在8层(含8层)以下的中低层住宅楼而提高单桩承载力另外,成桩质量采用直观的静载荷试验来检测。工期较短,造价低廉。设备简单轻巧,单台洛阳铲桩机占用场地小,基本不受场地施工条件限制(水上,陡坡除外)。施工组织简易,可视工期要求,场地情况任意增减配设备。施工时无振动,噪音小,扰民轻,污染少。

在长沙、株洲、湘潭等地的厂房桩、围墙桩、自建房、护坡桩、钢结构桩、电梯桩、别墅改建等领域,广泛使用成本低、施工质量好、施工效率高的洛阳铲打桩机。洛阳铲打桩机,也称小型打桩机、小型冲击桩机、小桩机,其一般配备的300~350mm钻头,成孔深度可以达到20m左右。

洛阳铲打桩

液压打桩锤

打桩锤是用于完成预制桩的打入、沉入、压入、拔出作业的预制桩施工机械。打桩锤有落锤、柴油锤、蒸汽锤、液压锤、振动锤、静力锤等几种形式。液压打桩锤是为了克服筒式柴油打桩锤的缺点而开发出一种新型打桩锤。

特点:

1.液压锤施工清洁环保,噪声小,改善施工过程中对周边环境的影响;

2.高效、节能:锤击能量大、穿透力强;能量稳定高效、可控性强:

3.冲击行程和频率可任意调节,没有软土启动困难等缺点;

4.成桩质量高:可根据土质情况和桩管材质的强度合理选择冲击力;

5.液压打桩机,性能优越,选用液压站为液压机能源,震动箱高频率震动,使桩体轻轻松松打进土壤层,具备噪音小,高效率、环境友好、不损害桩柱等优势。非常适用市政工程、公路桥梁、围堰、工程建筑路基等中短桩工程项目。噪声小,合乎大城市规范 。

打桩锤

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长沙打桩

常用打桩方法

1、静压桩

静压桩法施工是通过静力压桩机的压桩机构以压桩机自重和机架上的配重提供反力而将预制桩压入土中的沉桩工艺。

静压桩、长沙打桩

2、锤击桩

桩锤(包括落锤、蒸汽锤、柴油锤、液压锤和振动锤等)的反复跳动冲击力和桩体的自重,克服桩身的侧壁摩阻力和桩端土层的阻力,将桩体沉到设计标高的一种施工方法。

锤击桩、长沙打桩
锤击桩、柴油锤打桩机,长沙打桩

3、螺旋桩

采用长螺旋成孔,可通过钻杆中心管将混凝土(或泥浆)进行泵送混凝土CFG桩施工,即能钻孔成孔一机一次完成,也可用于干法成孔、注浆置换改变钻具后还可采取深层搅拌等多种工法进行施工。

长螺旋桩机、长沙打桩

4、洛阳铲打桩

采用电机带动桩锤上升从高处放下,利用桩锤重力冲击取土,然后将土取出。若孔内有水,要及时加长套管。

洛阳铲打桩,长沙洛阳铲打桩
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