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    多盘体灌注桩一次成型装置研发项目简介

    20选5复式中奖计算器 www.gkbpm.tw   一、项目意义

      本研发项目属于公司在住建部立项的“地下空间开发静力挤入技术研究”(立项号:2013-K3-26)技术体系中一子项目。在原有研究技术上新搭载了喷射纳米水泥浆、多元振动、循环水散热、智能控制等新功能,扩大了适用范围,对沿海软土地区建设工程更具现实意义:

      1940年大功率钻机研制成功,钻孔灌注桩在美国问世。1890年美国和瑞士分别打下第一根钢管桩和钢筋混凝土预制桩后的一百二十多年时间,打入桩因其对环境的不良影响及对桩身上部的拉应力造成桩身上部微裂纹影响质量已在许多国家及城市禁止使用,打入桩的时代也将逐渐离我们而去。20世纪末期兴起了预钻孔插入桩和静力压桩,但是预制桩的承载力不可能有质的飞跃,它们仍然不能满足超高层建筑的要求。为适应建筑越来越向高层发展的需要,人们不得不依靠大直径深长直杆灌注桩,20世纪80年代,大直径直杆灌注桩在我国高层建筑中广泛使用,用量逐步成为世界之最。30年后的2008年,在软层土中的上海中心(632米高层)采用的是直径一米的直杆灌注桩,这表示大直径直杆灌注桩在高层中仅用了30年就逐渐“失宠”。

      直杆灌注桩不仅存在难以避免的“台阶型沉降” ,以及桩的临界深度和桩的尺寸效应等“先天不足”缺陷,就其泥浆处理不容人们乐观(举例,上海中心大厦632米中国第一高楼,用了955根86米深1米直径的直杆灌注桩,仅排出的泥浆量就是6157万m3约等于7388.4万t)!

      从20世纪90年代始,国内外都投入大量资源另辟蹊径研发变截面灌注桩、原土改性桩等桩基新技术,桩向中短变截面型及更强调资源节约和环保方向发展是不可逆转的趋势。本项目转化研发迎合了这一趋势。

      二、项目可行性

      2.1、本项目是在经山西2006年工程案例试用成功并获得山西省级(晋建【2007】15号)和国家级工法(建质【2008】22号)的产品基础上实施的升级换代产品。在原有技术上新搭载了喷射纳米水泥浆、多元振动、循环水散热、智能控制等新功能,扩大了适用范围,技术层面无不可逆转障碍。

      2.2、前景诱人。多盘体灌注桩集:成孔—扩盘—挤土—高压喷浆将软土改性为水泥土性状—振动拔桩和混凝土振捣密实---安放钢筋笼---灌注混凝土---循环水散热---桩成型八大工序于成型装置一身、挤入拔出一道工序既成桩;单桩工期比其它扩盘桩约节省1/3以上。遇深软土层其中夹层又不宜做端承持力层,其它盘体桩型设置效果很不理想,直杆桩承载力又难以达到使用要求或虽达到要求经济性差等复杂情况时,一次成型装置喷射适当比例的二氧化硅纳米水泥浆,可在短时间改善软土性质,人为建造出端承持力层。且纳米水泥浆在桩身周围形成有效拱卫圈,可有效防止超孔隙水压力作用下的现浇混凝土桩身易产生缩颈、托顶、夹泥的通病??銮?,掺入纳米水泥浆与普通水泥浆的性价比前者比后者更经济。

      三、主要创新点:

      3.1、同等条件下,多盘体灌注桩其单方混凝土折算承载力是直杆灌注桩的2倍以上,资源消耗是0.6倍。在饱和软土中,由于搭载了高压喷射纳米水泥浆的功能,可将桩周侧一定范围内饱和软土改善成纳米水泥土性状。不但有效防止超孔隙水压力造成的桩缩颈、托顶、夹泥等通病,而且比其它变截面桩型更具高承载性能和广泛适应性的意义。

      3.2、目前国内外所有挤扩、夯扩、压扩、挖扩、爆扩、机械切削扩大头、高压水(含浆液)冲扩等变截面桩工艺基本属于需要多台设备多种工艺前后竹节式交叉作业的技术,在饱和软土以及某些自承力薄弱土中,先钻孔后挤扩或切屑,成桩总体效果欠佳;另外,对于相当深度没有没有较硬夹层可利用时只能沦陷为纯摩察桩型而失去盘承力优势。本项目8大工艺集于一身,从挤入到拔出一道工序成桩完毕,还可在适当软土部位辅助创建具有比软土强度高得多的纳米水泥土持力层。

      四、市场前景及其它

      4.1、至今,建筑桩基市场占主导地位的仍是传统的直杆灌注桩、PHC管桩;这就足以说明桩基市场中并没有出现与上述两种桩型抗衡的多盘体或扩大盘体桩,换句话说多盘体灌注桩的最大竞争对手仍然是PHC管桩和灌注桩,而不是现有同类扩大盘体桩。因此,一旦本项目转化推出市场,其前景不容小觑:

     ?、?、有重大经济价值:按2015年国家统计局公布数据:国内建筑业总产值14万亿元。其中桩基工程产值约占3465亿元/年,按该产品占据市场30%测算,全国年产值为1040亿元/年,可新增就业20.8万人次,新增税52亿元/年。

     ?、?、社会环保效应明显:按现有建设规模概估,假设在全国范围推广使用多盘体灌注桩占到桩基市场份额30%以上,每年可节约水泥1000万t以上和水875万m3、石子3000万m3、砂2000万m3外;减少汽车污染物排放11178t, Co2排放3960t,节省燃油14793.6t。直接减少因水泥生产造成的二氧化碳排放约400万吨。因减少用钢量带来的二氧化碳减排287万t,仅此一项全国预测减碳排放687万吨以上!

     ?、?、高承载力属性。多盘体灌注桩属灌注桩系列,所不同的是在桩身有多个扩大盘体(见图1),以盘体端承受力为主,桩身摩擦受力为辅,与同等条件下的直杆灌注桩相比,折算单方混凝土承载力至少提高2.0倍,经某大学在天津软土分布区实验结果表明:桩径600---800mm,,桩长30---45m,单方承载力是直杆桩的2.1倍;而在持力层较好、较浅分布区,桩径420---500mm,桩长12---18m,是直杆桩的3倍;当主桩径为400---700mm的多节盘体桩的单桩承载力,一般可按桩身强度作等强设计,非常适合高层抗压抗拔抗震需求。节约资源。

      4.2、 其他

      搭载新技术处于复杂恶劣环境工作,对耐用性和时效性有较高要求,仍需要实地反复验证方可大批量生产。

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    图1

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    图2

    二个盘体灌注桩图样品1.jpg

    二个盘体灌注桩图样品1

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    二个盘体灌注桩样品2

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