1、现浇混凝土薄壁管桩现浇混凝土薄壁管桩技术介绍及市场前景技术介绍及市场前景山东岩土工程勘察总公司第一工程处一、前一、前 言言1 1、技术简介、技术简介振动沉模大直径现浇混凝土薄壁管桩（PCC桩）吸收了预应力管桩和振动沉管桩等技术的优点，该方法采取自动排土、振动灌注而成管桩，具体步骤是依靠沉腔上部锤头的振动力将内外双层套管所形成的环形腔体在活瓣桩靴的保护下打入预定的设计深度，在腔体内现浇注混凝土，之后振动拔管，在环形域中土体与外部的土体之间便形成混凝土管桩。为了保证桩与土共同承担荷载，并调整桩与桩间土之间竖向荷载及水平荷载得分单比例以及减少基础底面的应力集中问题，在桩顶设置褥垫层。2 2、工艺特点
2、、工艺特点该管桩桩身强度高，直径可达1.5米，有效加固深度可达25米以上，施工工艺简单，可操作性强，便于质量控制、监督，单桩承载力高且造价相对较低。PCC桩具有刚性桩（CFG桩、素混凝土桩、预应力管桩等）质量和效果，却仅具有柔性桩（粉喷桩、湿喷桩等）的加固费用。3 3、获奖情况、获奖情况振动沉模大直径现浇混凝土薄壁管桩（PCC桩）及复合地基是河海大学自主开发的新技术、新设备和新工艺。该技术2002年获香港国际科技成果与优秀新发明网博会荣誉证书，2003年获河海大学科学技术进步一等奖（证书号：H200206-G01）。大直径现浇管桩机2002年获得中华人民共和国国家知识产权局实用新型专利证书（证
3、书号：第517508号），二、适用范围二、适用范围适合于软土地区地基加固，对填土、饱和及非饱和粘性土具有良好的挤密效果。适用于高速公路、重力式边坡支护结构、大型油罐、污水处理池、江河堤坝加固、港口码头以及多层、小高层建筑物等地基处理。三、核心技术与机具设备三、核心技术与机具设备1 1、成桩机理、成桩机理大直径现浇管桩机的振动沉管由两层刚性套管组成，内管与外管半径相差20-30cm，振动下沉时对桩侧土体排土作用较小，并形成环形腔体模板，现浇注入混凝土，振动提拔钢管，同时混凝土从环形腔体模板下注入环形槽孔内，从而形成沉管、浇注、振动提拔一次性直接成管桩的新工艺，保证了混凝土在槽孔内良好的充盈性和稳
4、定性。成桩机理为：模板作用：在振动的作用下环形腔体模板沉入土中后，浇注混凝土；当振动模板提拔时，混凝土从环形腔体模板下端注入环形槽孔内，空腹模板起到了护壁作用，因此不会出现缩壁和塌壁现象。从而成为造槽、扩壁、浇注一次性直接成管桩的新工艺，保证了混凝土在槽孔内良好的充盈性和稳定性。振捣作用：环形腔体模板在振动提拔时，对模板内及注入槽孔内的混凝土有连续振捣作用，使桩体充分振动密实。同时又使混凝土向两侧挤压管桩壁厚增加。挤密作用：振动沉模大直径现浇混凝土薄壁管桩在施工过程中由于振动、挤压和排土等原因，可对桩间土起到一定的密实作用。挤压、振密范围与环形腔体模板的厚度及原位土体的性质有关。2 2、施工设
5、备、施工设备现浇混凝土薄壁管桩的施工机械是大直径现浇管桩机，该设备与振动沉管桩相近，但又有本质不同，其振动沉管由两层刚性套管组成，内管与外管半径相差20-30cm，振动下沉时对桩侧土体排土作用较小，并形成环形腔体模板。其主要部件：底盘（含卷扬机等）；支架；振动头；钢质内外套管空腔结构；活瓣桩靴结构；成模造浆器等；混凝土分流器。四、工艺流程四、工艺流程振动沉模大直径现浇混凝土管桩技术就是采取振动沉模自动排土、在现场灌注混凝土而成管桩。具体步骤是钻机就位后，依靠沉腔上部锤头的振动力，将内外双层套管所形成的环形腔体在预埋桩靴或活瓣桩靴的保护下，打入预定的设计深度，在腔体内现成浇注混凝土，之后振动拔管
6、，在环形域中土体与外部的土体之间便形成混凝土管桩。测量放样移机二次灌注砼振动拔管振动拔管试块留置混凝土搅拌沉模到底活瓣固定或预埋桩尖桩基就位其主要施工工艺流程为：五、施工组织五、施工组织劳动力组织序 号工 种人 数工 作 内 容1指 挥1协调各工序操作，保证质量、安全2操作工4按要求操作钻机，保证施工连续性3记录员1负责施工记录，兼质量检查员4安全员1安全检查六、安全与质量检测六、安全与质量检测1 1、安全措施、安全措施建立健全安全管理机构，设专职安全员；进场 人员进行三级教育；坚持“预防为主，安全第一”的原则。机器运转部位要防护，安全用电。专人操作和保养机械，并定期检查。2 2、设计和检测依
7、据、设计和检测依据设计依据：建筑地基处理技术规范（JGJ79-91）建筑基桩技术规范(JGJ94-94)建筑地基基础设计规范(GBJ7-89)检测依据：基桩低应变动力检测规程（JGJ/T 93-95）基桩桩基技术规范(JGJ94-94)建筑地基处理技术规范（JGJ79-91）3 3、质量检测、质量检测 PCC桩质量检测包含以下四个方面内容，即：（1）现场开挖：是检测薄壁管桩质量最直观、最有效的方法，它不同于其他桩型，因其内部为空腔，故可以采用人工开挖，通过肉眼、钻孔等直接手段观察混凝土的质量。（2）强度试验：评定薄壁管桩桩身混凝土强度是否达到设计值，一个重要的依据从桩身取芯样进行抗压试验，从管
8、桩中抽取芯样制作成标准式样，进行单轴抗压强度试验。（3）低应变检测：采用反射波法进行检测，主要目的检测桩身结构完整性、成桩类型，对桩身质量作出评价。（4）静载试验：现浇薄壁管桩施工结束后，根据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)进行单桩静载试验和复合地基试验。复合地基试验时，对桩顶进行封顶处理，在桩心土体的顶部和桩周土顶部中预埋土压力盒，测试在上部荷载的作用下土芯与桩周土分担的压力。七、局限性七、局限性尚不清楚。八、发展前景与市场空间八、发展前景与市场空间1 1、PCCPCC桩应用现状桩应用现状目前已在江苏和上海等地区高速公路和市政工程中推广应用：（1）南京大厂经一路现浇薄壁管桩软土地基加固工
9、程（2）上海国际汽车城蕴藻浜桥头现浇薄壁管桩软土地基加固工程（3）上海北环高速公路现浇薄壁管桩软土地基加固工程（4）江苏盐通高速公路现浇薄壁管桩软土地基加固工程（5）南京城环高速公路拼宽软基加固工程2 2、发展前景与市场空间、发展前景与市场空间PCC桩施工速度快，工程造价低，每平方面积的处理费用230元左右，相当于粉喷桩的加固费用；但其沉降变形小，具有刚性桩（CFG桩、预应力管桩等）质量和效果。因此，PCC桩具有良好的发展前景。我省的滨州、东营等地区地处黄河下游冲积平原，地层主要为软土，适宜推广振动沉模大直径现浇混凝土管桩技术。滨州市和东营市经济发展迅速，市政、道路、能源、化工等基础设施蓬勃发
10、展，民用建筑层出不穷。该地区的基础持力层多为粉土、粉质粘土，承载力特征值一般80-100Kpa，荷载较小的建筑物一般采用天然地基，荷载稍大的建筑物通常采用粉喷桩、夯扩桩基础。由于PCC桩与粉喷桩等相比具有比较明显的优越性，因此市场空间很大。3 3、推广思路、推广思路2004年7月9日，总公司与河海大学刘汉龙教授合作在东营市蓝海大酒店召开软土地基与基础处理新技术研讨会，会议推广了振动沉模大直径现浇混凝土管桩技术，取得了良好效果。在此基础上，我们的推广思路是：依托滨州办事处重点在滨州市和东营市推广；多与设计院联系，尤其与设计负责人多沟通。九、拟引进的设备及投入九、拟引进的设备及投入振动沉模现浇管桩机，主要技术参数：1、沉桩深度：20-35米2、沉桩桩径：800-1500毫米3、管桩壁厚：100-150毫米4、沉桩速度：15根/天单机造价约：25万元。
