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新技術介紹:擴張式樁尖

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新技術介紹:擴張式樁尖 

——用于自擴大頭沉管灌注樁的擴張式樁尖——

擴張式樁尖(專利號:ZL1203303.0)是針對如何擴大沉管灌注樁樁端支承面積而專門設計制作的一種新型砼預制樁尖,應用該樁尖專利能在現有樁機的自身激振力作用下使樁尖達到設計持力土層后其擴張體部分自行擴張形式自擴大頭,即能使普通的沉管灌注樁變成自擴大頭沉管灌注樁從而單樁承載(抗拔)能力大大提高。
2001年3月在海寧市獅齡中學實驗樓工地由浙江大學地基基礎工程公司進行單樁承載力對比測試(樁徑均為 Φ377mm)。持力層為粉質粘土。應用擴張式樁尖的100號樁有效樁長15.60m,采用普通型樁尖的15號樁有效樁長為16.4m,靜載測試用錨樁法進行。對100號樁加載至660KN時,由于錨樁有明顯上拔而停止加下一級荷載。樁頂沉降為21.58mm,因此可判斷100號樁極限承載力應高于660KN。而同一場地相近的另一根采用普通樁尖的15號沉管灌注樁其承載力極限僅為320KN。根據測試情況浙江大學工程學院出具了擴張式樁尖沉管灌注樁是有效的,值得推廣的證明材料。并提出在推廣過程中要用靜載試樁來確定或驗證單樁承載力的要求。
2001年7月又在德清縣武康金宋花園一期工程進行單樁對比測試,{樁徑均為Φ377mm }。測試單位是浙江省華廈工程勘察院巖土工程所。樁端持力層選為5-1層礫砂層,樁長定為11.30m。從靜載試驗結果分析對比可知:普通樁尖試樁{4號樁}在900KN時總沉降量達30.63mm,而采用擴張式樁尖的試樁{3號樁}在900KN時沉降量僅為7.7mm,在110KN時總沉降量亦僅為13.94mm,兩試樁的回彈率相似{約百分之六十}。對比兩試樁的Q—S曲線,可以看出擴張式樁尖試樁在有效提高樁端阻力的同時也提高了樁側阻力。為此,檢測單位作出如下檢測結論……綜上所述兩根試樁在相似的工程地質環境,相同的樁徑,樁長情況下僅改變樁尖的施工工藝所產生的靜載試驗結果明顯不同,擴張式樁尖樁承載力相對較高,沉降量較大,有明顯的側阻荷載傳遞分配率:普通樁尖試樁承載力相對較低,沉降量較大,無明顯的側阻荷載傳遞分配率。從試驗分析結果對比中可知,采用擴張式樁尖的3號試樁在承載能力,相應沉降量等指標方面明顯優于采用普通樁尖的4號試樁,充分顯示了新樁型在類似地質條件下有較好的推廣價值……
在以上對比測試的基礎上2002年4月又在湖州萬達工藝品有限公司作了工程應用實例試驗:據湖州市水利水電勘察設計院巖土工程勘察報告,設計單位德清縣建筑勘察設計所要求采用Φ377mm震動沉管灌注樁,有效樁棖16.80M,單樁承載力標準為R=350KN。借鑒以往試樁經驗和對地質資料深入分析,認為采用擴張式樁尖的Φ377mm震動沉管灌注樁在樁長為9.70M左右時完全有可能達到設計單樁承載力標準值要求,經打試樁測試符合設計要求后全部按此進行施工。目前房屋已結頂進入裝修,根據觀察沉降量極小只5-6mm尤其值得提出的是根據測試:用擴張式樁尖試樁{樁長9.7M}的端承力為508KN遠高于用普通樁尖按設計要求打的試樁的端承力367KN,(而后者樁端土層摩阻力極限值為3600—4000Kpa,前者土層為3000KPa),說明用擴張式樁尖的試樁其端承力的增加是極其明顯的,由于有如此明顯的經濟效益(樁基砼工程量節省約五分之二)因此建設單位在后期7100平方米廠房建設中仍采用此專利技術。目前,該廠房已經結頂,沉降量十分微小,據造價分析約可節約投資20余萬元。
最近該專利技術被浙江工業大學建筑設計研究院用于開元中利達花園一標段二期工程。經現場八根樁對比測試,承載力提高十分明顯(極限承載力均可提高到設計值的三倍,詳見樁基檢測資料),不但給建設單位帶來巨大經濟利益,而且使建筑物更加安全。
由于此專利的特點是簡單(打樁設備無需改制,樁尖模具的制作和澆搗一般砼預制場均能勝任)、明確(受力明確,方法直觀)、顯著(效果極其顯著,而所化成本較低)、安全(能使工程安全度更高)、易掌握(通過一次觀摩即能掌握),是對現仍在廣泛使用的傳統沉管灌注樁技術的一次創新改造,在如此明顯的環境效益{尤其在軟土地基中}和經濟效益的驅動下推廣應用的潛力應該說是巨大的。
此專利已引起浙江大學等院校的重視,去年九月份我和浙江大學簽訂了聯合開發研究協議,擬以擴張式樁尖專利為基礎,分析自擴大頭工作的機理,研究樁基荷載規律探討自擴大頭灌注樁基適用條件,設計參數方法及施工工藝,總結給出自擴大頭灌注樁基設計和施工的全套技術為下一階段全面推廣應用打下基礎。但目前由于研發經費至今尚未解決僅靠個人能力在支撐,所以工作進展甚為緩慢,迫切希望得到有關部門的大力幫助支持,也希望建筑界的同仁們能在現場測試工程實例應用等方面給予配合。
(詳細情況可見德清招標網www.dqzb.com) 

專利人:楊建華
聯系電話:013706539760 0572-8062576
地 址:浙江德清縣武康鎮房管處大樓一樓德清開元房屋開發有限責任公司
郵 編:313200

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