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免共振双套管快速拔桩法在地铁清障中的应用

作者：来源：日期：2019/9/3 8:16:28人气：2312

一、拔桩工法背景

1.现有灌注桩技术概况

分类:沉管灌注桩
钻孔灌注桩
  冲孔灌注桩
  人工挖孔灌注桩

护壁:泥浆护壁施工法
  护筒护壁施工法
  混凝土护壁施工法
  全套管施工法

2.现有灌注桩工法问题分析

  (1)沉管灌注桩

分类:锤击沉管
  振动沉管

问题:噪音振动、桩径、挤土、桩质量控制

  (2)钻孔灌注桩

分类:冲击钻成孔灌注桩
  回转钻成孔灌注桩
  潜水电钻成孔灌注桩
  钻孔压浆成孔灌注桩

问题:泥浆护壁、泥浆污染

  (3)冲孔灌注桩

问题: 桩质量控制、泥浆污染、效率低

  (4)长螺旋钻机灌注桩

问题: 土质适应性、桩径、后插钢筋笼难度、水泥离析

  (5)旋挖钻孔灌注桩

问题:土质适应性、塌孔护壁

  (6)回旋式套管钻孔灌注桩

问题: 设备投入成本、施工效率

  (7)人工挖孔灌注桩

问题:人身安全、施工效率

二、工法原理

● 物理学、土力学等知识的运用

1、结构
  (1)偏心力矩无级可调电振动锤
  (2)钢管夹具
  (3)内、外套钢管
  (4)打桩架或吊机

2、原理要素
  (1)开口沉管
  (2)同沉内外管一-内、外管间无土阻力
  (3)内管作用取土、排土
  (4)外管作用隔土、护壁

三、工法步骤

1、夹双管
  内管套在外管里，夹桩器夹住内外管

2、振沉双管
  开启振动锤,将内外管下沉入土层里;
  至离标高约50cm时,减小偏心力矩(- ~般减一半),降低钢管下沉速度保证下端土层充分密实;
  振动1-2分钟后关停振动锤振动(振动收锤)

3、静拔内管
  下沉到标高深度后，停止振动;
  变化夹桩方法使夹桩器仅夹住内管;
  开动卷扬机使振动锤在无振动状态下_上拔内管，直到完全拔出。
  由于内管里的土与内管内壁间的静摩擦力作用，使内管里的土在静拔内管时不会被倒出。

4、内管排土
移动桩架或吊车使内管移开外管口;
开动振动锤振动，将内管里的土在振动状态下不断从内管里倒出,直到全部土被倒出。

5、插放钢筋笼，灌注混凝土
将钢筋笼插入在土里的外管里，灌注混凝土,直到灌满。
也可将已排空泥土的内管重新放在外管里，将钢管笼插入内管里,灌注混凝土，直到灌满。

6、振动上拔内外管
用夹柱器夹住钢管，开动振动锤振动;
振动状态下将钢管拔出，同时完成了桩的做成。

四、工法延伸

埋入式桩

旧桩清除

地下连续墙

定向挤扩桩

沉管嵌岩桩

五、技术优势及不足分析

优势
  1、由于开口沉管端阻力小使桩管更容易下沉
  2、可成大直径(1m以上)桩
  3、只有部分土被挤动，挤土效应不明显
  4、钢管下端属直开口，振动上拔桩时灌入的混凝土既被振密又不易出现异型，成桩质量好
  5、土的适应范围广，粗细砂土、淤泥软土,甚至鹅卵石层也可施工。
  6、施工效率高，仅一、二次上提内管，便能将外管内土完全排空，无虚土、不需清孔。。
  7、下沉在土里的外管，起了完成护壁作用，不会出现塌孔或缩孔现象。
  8、整个振沉过程中，使端部土层被振密实,提高桩端的承载力。
  9、内管取出的千土，还能重新利用。
  10、全过程没泥浆污染，符合环保要求。

主要不足

  振动噪音

  桩深制约

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