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静压钢板桩介绍2022版(静压植入工法/克服坚硬地质工法)

拉森钢板桩·静压植入工法 2022年4月17日 项敏 469

静压钢板桩原理(静压植入工法)
静压植桩机应用了与各类传统型打桩机完全不同的桩基贯入工艺机理。静压植桩机采用的是通过夹住数根已经压入地面的桩(完成桩),将其拔出阻力作为反力,利用静载荷将下一根桩压入地面的“压入机理”。
 
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施工过程无振动,噪音小、精度高且施工作业面小,在地下管线密集老化及对噪音较敏感的医院、学校等区域施工可以取得良好的施工效果,可以弥补振动打桩法的不足,在城市管道施工及其他支护开挖工程中,两种施工方法互相结合,解决施工过程中遇到的难题,在保证进度的前提下,把施工对城市环境影响降到最低。
静压植桩工法可对应不同的地质状况。根据地质状况及现场需求的不同,选用“单独压入”“水刀辅助压入”“螺旋钻辅助压入”“旋转切削压入”等相应的施工方式。静压植桩工法可以适用范围为松软土质及卵石、抛石、岩石等坚硬地质,可以对应各种苛刻的地质状况。
 
压入工法特长

>环保性
  • 压入的原理是利用静载荷将桩压入地面,在施工的时候不会发生振动,噪音,所以不会影响附近居民的日常生活。
  • 工程的影响范围极小。
  • 排除对周边环境的影响。
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>安全性
  • 静压植桩机及其周边设备系统是利用抓住压入地面的桩而进行压入施工的,所以在原理上不存在机械倾倒的危险性。
  • 利用油压方式将桩牢牢地抓住后进行压入作业,即使是超长的桩材施工,也可以灵活自如的控制,而不会使其碰撞到邻近的建筑物上。
  • 利用无线电遥控的方式来操纵静压植桩机,即使是在恶劣的施工环境下,也可以保证作业人员及周边环境的安全。
>快速性
  • 由于静压植桩机机体轻小,施工工序简单,如果同时使用多套设备,能够缩短工期。
  • 无论是在环境管制严格的区域还是夜间,施工都不会受到时间段的限制。
>经济性
  • 由于设备轻量小型,所以压入施工工法可以将工程影响范围降低到最小,轻减交通堵塞,影响地区经济活动。
  • 无需设置作业用栈桥,工程用便道,以及相关联的打桩附带设备等,所以可以大幅消减工程费用。
>文化性
  • 由于可以正确自如地控制压入桩,复杂的施工环境也能构筑高精度地结构物。

机器的标准配置

 

将静载荷作用于钢板桩使其贯入砂质地基,此时,与桩底部接触的土粒因受到密压,会形成压力球根,导致桩底抵抗力变大。压入施工的原理是抓住数支已压入地中与地球成为一体化的反力桩,利用其拔出阻力作为反力,用油压进行下一支桩的压入作业。而静压植桩机具有小型、轻量的特征可以抓住在完成桩上进行自走。所以只要有一台吊桩用的吊车就可以实现压入施工。

 

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初期压入

 

工程初期,由于没有完成桩可供利用,所以通常都是利用(反作用力基座)来完成初期反力桩的压入。将静压植桩机水平设置于反作用力基座之上。根据土质条件,桩的长度,将反力重块放置于反作用力基座的两侧。利用其总重量作为反力压入第一支桩。之后每次完成压入作业之后,使静压植桩机自走前移,依次抓住植入的完成桩。当机身完全移到初期反力桩上后撤除反力重块与反作用力基座,完成初期压入。

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压入工序,自走

将压入桩压至规定的深度之后,使上机身向前运行,架设下一支桩。当正在压入的支撑力可以充分支撑静压桩机重量之时,将抓住反力桩的固定夹打开,在夹住压入桩的状态下,是上机身上升后,将基座向前移动刀下一反作用力桩的位置,然后下降至反力桩上,在确认调整水平度后,关闭固定夹。完成构筑新的反力基座,然后将压入桩压入规定的深度。这些施工过程的重复被称为压入工序,使静压植桩机向前运行的工序被称为“自走”。

 

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应对不同地质

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单独压入

静压植桩机通过夹紧已经压入地中的完成桩(称为“反力桩”)来获得反作用力。然后,以反力桩为基础,静压植桩机通过静载荷将桩压入地中。

水刀联动压入

高压水刀并用压入可以增加桩端周围的间隙水压,并创造土粒子可以轻松移动的临时状态。同时,上行水流可减少桩的表面摩擦,并且通过冲洗锁口中的土体来减少锁口间抵抗。因此,水刀并用压入可减小贯入阻力,辅助完成压入施工。

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螺旋钻联动压入(克服坚硬地质工法)

“除芯理论”在技研的压入原理的基础上结合螺旋钻并用工法,从而成功实现了在坚硬地质条件下的压桩作业,并且不会影响压入工法的优势。压入钢板桩时,以更小的钻掘范围,满足减轻贯入阻力的需求,完成桩材的压入施工。因此,采用克服坚硬地质工法进行施工时,钢板桩可获得较大的支持力。

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部分应用案例

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来源:日本技研制作所、江苏安植建设工程科技有限公司

编辑整理:项 敏

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扩展阅读

《静压支护结构手册》中译版

 

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《静压支挡结构手册》中译版(首版)近期在中国正式出版发行。该书由日本国际静压桩学会主编,中国工程院张建民院士担任主审,国内外行业专家学者参编,中国建筑工业出版社出版。

静压植桩机技术,是日本株式会社技研制作所于20世纪70年代研发的一种全新绿色环保型桩基施工技术,适用于土木工程的各类桩基支护结构工程施工。该项革命性的技术自问世以来,经过数十年的持续发展,技术日趋成熟和完善,已在日本和全球许多国家得到了广泛的应用。近年来,静压植桩机技术已成功引入中国市场,并在土木工程的各个领域得到了日益广泛的推广应用。

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《静压支挡结构手册》中译版结合数十年来全球范围内大量典型工程施工案例,系统性地介绍了静压植桩机技术及其工程应用,内容覆盖该技术的设备原理、施工工艺、工程规划、勘察设计、工程施工、工程监测等全过程要素,是一本有关静压支挡结构设计与施工的实用性很强的专业工具书。该书的出版发行,必将对静压植桩机技术在我国的深入推广应用,起到积极的推动作用。

 

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