AM工法擴孔灌注樁及HPE插入法施工工藝講義

1、2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司1浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司2008年年12月月2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司2uamam工法：全液壓可視可控擴孔灌注樁，將樁端底部工法：全液壓可視可控擴孔灌注樁，將樁端底部或或/ /和樁身中間擴大成設計幾何形狀，形成的擴孔和樁身中間擴大成設計幾何形狀，形成的擴孔樁能有效提高單樁承載力和增加抗拔力，適應各種樁能有效提高單樁承載力和增加抗拔力，適應各種復雜的地質條件，且不受施工場地限制，具有速度復雜的地質條件，且不受施工場地限制，具有速度快、質量高、成本低、無噪音、無振動、不出泥漿、快、質量高、成本低、無噪音、無振動

2、、不出泥漿、原始土外運、減少環(huán)境污染等優(yōu)點。原始土外運、減少環(huán)境污染等優(yōu)點。2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司3uamam工法：全液壓可視可控擴孔旋挖鉆機，由全液壓工法：全液壓可視可控擴孔旋挖鉆機，由全液壓擴底快換魔力鏟斗進行全液壓切削挖掘，擴底時使擴底快換魔力鏟斗進行全液壓切削挖掘，擴底時使樁底端保持水平擴大。這一過程完全采用電腦管理樁底端保持水平擴大。這一過程完全采用電腦管理映像追蹤監(jiān)控系統(tǒng)進行控制，首先用鉆機將直徑樁映像追蹤監(jiān)控系統(tǒng)進行控制，首先用鉆機將直徑樁（成孔）鉆到設計深度后，再更換全液壓擴底快換（成孔）鉆到設計深度后，再更換全液壓擴底快換2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎

3、工程有限公司4u魔力鏟斗下降到樁的底端，魔力鏟斗下降到樁的底端，打開擴大翼進行擴大挖打開擴大翼進行擴大挖掘作業(yè)，此時操作人員只需要按設計要求預先輸入掘作業(yè)，此時操作人員只需要按設計要求預先輸入擴底數(shù)據(jù)和形狀進行操作即可，樁底端的深度及擴擴底數(shù)據(jù)和形狀進行操作即可，樁底端的深度及擴底部位的形狀、尺寸等數(shù)據(jù)和圖像通過檢測裝置顯底部位的形狀、尺寸等數(shù)據(jù)和圖像通過檢測裝置顯示在操作室內的監(jiān)控器上。示在操作室內的監(jiān)控器上。2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司52021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司62021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司72021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司8

4、三、施工工藝流程三、施工工藝流程u1 1、鉆機就位定位；、鉆機就位定位；u2 2、先鉆比樁徑略大孔來埋設鋼護筒；、先鉆比樁徑略大孔來埋設鋼護筒；u3 3、埋設護筒；、埋設護筒；u4 4、等徑樁開始成孔，邊鉆進邊注入穩(wěn)定液；、等徑樁開始成孔，邊鉆進邊注入穩(wěn)定液；2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司9三、施工工藝流程三、施工工藝流程u5 5、等徑直樁鉆到設計孔深；、等徑直樁鉆到設計孔深；u6 6、等徑直樁完成后更換擴底鏟斗并將設計、等徑直樁完成后更換擴底鏟斗并將設計擴大數(shù)據(jù)輸入電腦施工管理裝置內進行擴擴大數(shù)據(jù)輸入電腦施工管理裝置內進行擴孔施工；孔施工；u7 7、通過擴底鏟斗切削至設計要求，

5、停止切、通過擴底鏟斗切削至設計要求，停止切削挖掘；削挖掘；2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司10三、施工工藝流程三、施工工藝流程u8 8、測量深度、測量深度u（通過施工管理裝置確認鉆深，擴孔的直徑）（通過施工管理裝置確認鉆深，擴孔的直徑）u（安裝上孔底取土刮板進行第一次清孔、處理）（安裝上孔底取土刮板進行第一次清孔、處理）u（施工管理裝置內的數(shù)據(jù)打印輸出）（施工管理裝置內的數(shù)據(jù)打印輸出）u（在放鋼筋籠前再次測量深度，如果與一次處（在放鋼筋籠前再次測量深度，如果與一次處理孔的深度相差理孔的深度相差50mm50mm以上，進行二次清孔處理）以上，進行二次清孔處理）2021-10-22浙江鼎

6、業(yè)基礎工程有限公司11u9 9、安放鋼筋籠；、安放鋼筋籠；u1010、利用特殊清渣泵清除沉渣；、利用特殊清渣泵清除沉渣；u1111、安放導管；、安放導管；u1212、灌注混凝土；、灌注混凝土；u1313、砼灌注結束，拔出導管；、砼灌注結束，拔出導管；u1414、拔出鋼護筒。、拔出鋼護筒。三、施工工藝流程三、施工工藝流程2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司12u 1 1、電腦管理映像追蹤顯示裝置對施工全過程進、電腦管理映像追蹤顯示裝置對施工全過程進行監(jiān)控，安全可靠行監(jiān)控，安全可靠 施工過程中由駕駛室內電腦管理映像追蹤顯施工過程中由駕駛室內電腦管理映像追蹤顯示裝置對施工全過程進行監(jiān)控，樁長

7、、樁徑、擴大示裝置對施工全過程進行監(jiān)控，樁長、樁徑、擴大徑等均能通過實現(xiàn)電腦管理，達到有效的設計幾何徑等均能通過實現(xiàn)電腦管理，達到有效的設計幾何尺寸。尺寸。2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司13施工過程中樁徑、擴大徑、挖掘深度等均能施工過程中樁徑、擴大徑、挖掘深度等均能通過電腦管理映像追蹤顯示裝置進行監(jiān)控通過電腦管理映像追蹤顯示裝置進行監(jiān)控2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司14u 2 2、原始土挖掘，不出泥漿，且護壁穩(wěn)定液可循、原始土挖掘，不出泥漿，且護壁穩(wěn)定液可循環(huán)利用，減少環(huán)境污染環(huán)利用，減少環(huán)境污染 挖掘出的原始土通過鉆斗直接放在土方車或棄挖掘出的原始土通過鉆斗直接放

8、在土方車或棄運點，穩(wěn)定液可回收循環(huán)利用，不出泥漿，減少了運點，穩(wěn)定液可回收循環(huán)利用，不出泥漿，減少了環(huán)境污染。環(huán)境污染。2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司15u 3 3、樁型設計科學，能有效提高單樁承載力和增、樁型設計科學，能有效提高單樁承載力和增加抗拔力加抗拔力 經(jīng)過幾年跟蹤測算，按照上海地區(qū)地質條件的經(jīng)過幾年跟蹤測算，按照上海地區(qū)地質條件的不同，在同樣的設計技術參數(shù)時，使用不同，在同樣的設計技術參數(shù)時，使用amam工法擴底工法擴底灌注樁在第灌注樁在第7 7、9 9層厚砂層使單樁承載力提高層厚砂層使單樁承載力提高60%-60%-90%90%，其他土層提高，其他土層提高45%-60%

9、45%-60%。 2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司16u 4 4、節(jié)能節(jié)支、環(huán)保經(jīng)濟、安全高效，具有廣闊、節(jié)能節(jié)支、環(huán)保經(jīng)濟、安全高效，具有廣闊的發(fā)展空間和市場潛力的發(fā)展空間和市場潛力 2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司17天津地鐵軌道交通小白樓音樂廳廣場am工法擴底灌注樁施工現(xiàn)場2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司182021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司19浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司2008年年12月月2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司20 在軌道交通設中，尤其在城市市區(qū)的淺埋車在軌道交通設中，尤其在城市市區(qū)的淺埋車站建設

10、中，采用蓋挖逆作法修建的車站越來越多。站建設中，采用蓋挖逆作法修建的車站越來越多。蓋挖逆作法有很多優(yōu)勢，也存在很多技術難點。蓋挖逆作法有很多優(yōu)勢，也存在很多技術難點。例如鋼管柱安裝垂直度高，深度深，施工難度大，例如鋼管柱安裝垂直度高，深度深，施工難度大，造價高，隨著我國逆作車站的建設和逆作技術的造價高，隨著我國逆作車站的建設和逆作技術的研究，許多技術難點已不斷得到解決和完善。就研究，許多技術難點已不斷得到解決和完善。就中間樁基單樁單柱安裝分別有了一些相關的研究。中間樁基單樁單柱安裝分別有了一些相關的研究。但在實際工程中大多采用埋設鋼套管后人工入孔但在實際工程中大多采用埋設鋼套管后人工入孔破除樁

11、頭后安裝定位器再安裝鋼管柱，該方法存破除樁頭后安裝定位器再安裝鋼管柱，該方法存在施工工期長，工序多，人工入孔安全性差等缺在施工工期長，工序多，人工入孔安全性差等缺點。點。 2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司21 為了解決中間樁基安裝鋼管柱的問題，我公司為了解決中間樁基安裝鋼管柱的問題，我公司引進國外先進設備，自主研發(fā)引進國外先進設備，自主研發(fā)hpe液壓垂直插入鋼液壓垂直插入鋼管柱的施工工藝，在杭州武林廣場地鐵站等工程施管柱的施工工藝，在杭州武林廣場地鐵站等工程施工應用中證明，該施工工藝在灌注樁混凝土澆灌完工應用中證明，該施工工藝在灌注樁混凝土澆灌完成后能一次性將鋼管柱垂直插入到混凝土

12、中，垂直成后能一次性將鋼管柱垂直插入到混凝土中，垂直度能控制在度能控制在1/500l以上，施工速度快，工效高，大以上，施工速度快，工效高，大大降低了施工成本，同時也降低了施工安全風險。大降低了施工成本，同時也降低了施工安全風險。2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司22u1、首先，將、首先，將hpe液壓插入機械準確就位、定位，液壓插入機械準確就位、定位，根據(jù)根據(jù)hpe液壓插入機機身上的垂直調校裝置調整垂液壓插入機機身上的垂直調校裝置調整垂直度。直度。u2、hpe液壓插入機定位垂直后，將鋼柱吊起，用液壓插入機定位垂直后，將鋼柱吊起，用hpe液壓插入機的液壓定位器將鋼柱抱緊，根據(jù)二液壓插入機

13、的液壓定位器將鋼柱抱緊，根據(jù)二點定位原理，抱緊鋼柱后再復測垂直度。點定位原理，抱緊鋼柱后再復測垂直度。2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司23u3、在保證垂直度將在砼初凝前用、在保證垂直度將在砼初凝前用hpe液壓垂直插液壓垂直插入裝置將鋼柱插入到混凝土中，直至達到設計標高入裝置將鋼柱插入到混凝土中，直至達到設計標高及標準要求為止。及標準要求為止。u4、設備裝置：液壓定位器、設備裝置：液壓定位器2個、垂直插入系統(tǒng)個、垂直插入系統(tǒng)2個，個，水平調校裝置水平調校裝置4個，垂直調校裝置個，垂直調校裝置1個、垂直儀個、垂直儀1臺臺（詳見下圖）。（詳見下圖）。 2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程

14、有限公司24液壓定位器垂直調校裝置液壓垂直插入裝置水平調節(jié)器液壓垂直插入裝置水平調節(jié)器液壓定位器2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司25三、hpe插入法的優(yōu)點u1、節(jié)約施工工期。u2、避免人工入樁孔內施工作業(yè)，降低安全風險；u3、無需埋設鋼套管，節(jié)約能源降低施工成本。2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司26am灌注樁混凝土澆筑完成hpe垂直插入機就位對中調整hpe垂直插入機水平度吊裝鋼管柱hpe插入機壓入鋼管柱鋼管柱內澆筑鋼筋混凝土鋼管柱四周回填碎石并排漿hpe插入機移位拆除工具柱并回填孔口拔除鋼護筒2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司27u1、對灌注樁混凝土要求、對灌

15、注樁混凝土要求 考慮插入鋼管的需要，灌注樁的混凝土要有一定緩考慮插入鋼管的需要，灌注樁的混凝土要有一定緩凝時間，緩凝時間不小于凝時間，緩凝時間不小于60小時，同時要求混凝土運輸小時，同時要求混凝土運輸至插入鋼管柱時間段內混凝土的坍落度不少于至插入鋼管柱時間段內混凝土的坍落度不少于12cm，混，混凝土運輸時間按凝土運輸時間按1小時計算，混凝土灌注時間按小時計算，混凝土灌注時間按3-4小時小時計算，計算，hpe垂直插入機就位按垂直插入機就位按3小時計算，插入鋼管柱小時計算，插入鋼管柱時間按時間按5-6小時計算，合計時間約小時計算，合計時間約14小時，考慮其他原小時，考慮其他原因混凝土因混凝土18小

16、時后坍落度不少于小時后坍落度不少于12cm。2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司28u2、hpe垂直插入機就位對中垂直插入機就位對中 混凝土灌注完成后，重新放出樁位為中心，并將十混凝土灌注完成后，重新放出樁位為中心，并將十字線標記在護筒上。復核樁位后，將字線標記在護筒上。復核樁位后，將hpe液壓插入液壓插入機械的定位器中心與樁位中心在同一垂直線上，然機械的定位器中心與樁位中心在同一垂直線上，然后吊裝后吊裝hpe垂直插入機就位，垂直插入機就位， hpe液壓插入機根液壓插入機根據(jù)定位器就位對中。據(jù)定位器就位對中。2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司29u3、調整、調整hpe垂直插入

17、機水平度垂直插入機水平度 就位對中后，就位對中后，hpe液壓插入機械可手動、自動調整液壓插入機械可手動、自動調整水平度，并重新復核中心位置，滿足要求后即可吊水平度，并重新復核中心位置，滿足要求后即可吊裝鋼管柱入孔。裝鋼管柱入孔。u4、吊裝鋼管柱、吊裝鋼管柱 根據(jù)鋼管柱的長度，為保證吊裝時不產(chǎn)生變形、彎根據(jù)鋼管柱的長度，為保證吊裝時不產(chǎn)生變形、彎曲，采用二臺吊車多點抬吊，將鋼管柱垂直緩慢放曲，采用二臺吊車多點抬吊，將鋼管柱垂直緩慢放入入hpe垂直插入機上。垂直插入機上。2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司30u5、hpe垂直插入機液壓插入鋼管柱垂直插入機液壓插入鋼管柱 鋼管柱吊放至鋼管柱

18、吊放至hpe垂直插入機內，根據(jù)自重下入垂直插入機內，根據(jù)自重下入孔內一定深度后，由孔內一定深度后，由hpe垂直插入機抱緊鋼管柱，垂直插入機抱緊鋼管柱，并復測鋼管柱垂直度，滿足要求后在鋼管柱上安裝并復測鋼管柱垂直度，滿足要求后在鋼管柱上安裝一個垂直傳感器，并設置吊環(huán)便于回收使用；當浮一個垂直傳感器，并設置吊環(huán)便于回收使用；當浮力大于鋼管柱重量后，由力大于鋼管柱重量后，由hpe垂直插入機將鋼管抱垂直插入機將鋼管抱緊，由液壓插入裝置的液壓下壓力將鋼管柱下壓插緊，由液壓插入裝置的液壓下壓力將鋼管柱下壓插入孔內，當插至混凝土頂面后，入孔內，當插至混凝土頂面后，2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司

19、31重新復測鋼管垂直度，此時可根據(jù)重新復測鋼管垂直度，此時可根據(jù)hpe垂直插入垂直插入機自身的垂直儀、經(jīng)緯儀及鋼管柱下部安裝的傳機自身的垂直儀、經(jīng)緯儀及鋼管柱下部安裝的傳感器反映到垂直儀上的信號來確定鋼管柱的垂直感器反映到垂直儀上的信號來確定鋼管柱的垂直度，滿足垂直度要求后繼續(xù)下壓插入至混凝土中；度，滿足垂直度要求后繼續(xù)下壓插入至混凝土中；如不滿足要求可調整如不滿足要求可調整hpe垂直插入機的水平度直垂直插入機的水平度直至鋼管柱垂直度滿足要求。常規(guī)鋼管柱在地面以至鋼管柱垂直度滿足要求。常規(guī)鋼管柱在地面以下下2-3m，插入鋼管柱時在上部焊接標準節(jié)將鋼，插入鋼管柱時在上部焊接標準節(jié)將鋼管柱送至設計

20、標高。管柱送至設計標高。2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司32u6、鋼管柱內澆筑鋼筋混凝土、鋼管柱內澆筑鋼筋混凝土 鋼管柱插入完成即可進行鋼管柱內下放鋼筋籠澆鋼管柱插入完成即可進行鋼管柱內下放鋼筋籠澆筑混凝土，鋼管柱內的混凝土灌注至鋼管柱頂標筑混凝土，鋼管柱內的混凝土灌注至鋼管柱頂標高以下高以下300mm，鋼管柱內的混凝土采用水下灌注，鋼管柱內的混凝土采用水下灌注法灌注。法灌注。2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司33u7、鋼管柱四周回填碎石并排漿、鋼管柱四周回填碎石并排漿 當灌注樁混凝土達到塑化狀態(tài)后，用碎石填當灌注樁混凝土達到塑化狀態(tài)后，用碎石填充鋼管柱四周至柱頂，并將孔內泥漿排除。充鋼管柱四周至柱頂，并將孔內泥漿排除。u8、拆除工具柱并回填孔口、拆除工具柱并回填孔口 鋼管柱四周回填至鋼管柱頂后，抽除鋼鋼護鋼管柱四周回填至鋼管柱頂后，抽除鋼鋼護筒內的泥漿，割除工具柱。筒內的泥漿，割除工具柱。2021-10-22浙江鼎業(yè)基礎工程有限公司34u9、hpe插入機移位插入機移位 工具柱割除后，工具柱割除后，hpe垂直插入機上液壓定位器放松，用吊車垂直插入機上液