[分享]软土地基深层处理——ASE复合桩地基处理技术

发表于2018-07-21     636人浏览     1人跟帖     总热度:134  


1、技术简介
    ASE复合桩是基于对地基处理问题的特殊性分析及总结关键科学技术问题的基础上,针对常规水泥土搅拌桩因土中压力变化而出现的喷浆不连续、搅拌不均匀的现象,以及其他地基处理方案造价过高、材料单一的问题,形成的一种全新的地基处理成套技术——ASE复合桩(Active material-Sinking-Expanding  Composite Pile,活性材料沉管扩径复合桩),为浙江明仲岩土工程技术有限公司整合优势资源主导开发的全新专利技术。
    ASE复合桩利用专用设备将传统的常规水泥土搅拌桩边喷浆(粉)边搅拌的施工工艺改为先投料再搅拌的方式,且固化剂由单一材料改为适应性强的专用活性复合材料,能够克服常规水泥土搅拌桩易出现的喷浆、搅拌不均匀等质量问题,采用掺入粗骨料的经优化配比的活性复合材料的供料模式,加固效果好、施工机械简单、施工速度快、造价低、施工中对环境影响小、质量易控制。


2
技术特点
1
利用专用活性复合材料
    完全打破了常规搅拌桩的供料模式,由常规搅拌桩单一的水泥浆发展为掺入大量粗骨料的专用活性复合材料。专用活性复合材料采用各类矿物废渣等,并经高效激发剂优化配比,相比传统固化材料具有固化效果好、适用性强、性能稳定、经济环保的特点,达到专利材料要求,实现资源充分利用,形成ASE复合桩专用的活性复合材料。
    粗骨料材料可以选用中粗砂,石粉或建筑垃圾粉碎料,最大粗骨料粒径可以为20mm。通过大量的室内配合比试验,在同等水泥掺入量的情况下,掺入一定比例的粗骨料,对水泥土的强度有大幅度的提高。

2
采用革命性施工工艺
    ASE复合桩是将常规的拌合水泥浆由泥浆泵送入(或由压风机直接送入干水泥粉)改为沉管投入方式或螺旋钻进混凝土泵送方式,这种方式借用了传统的沉管桩施工工法,其最大的优点就是纵向上可以做到均匀可控,还可以做到根据需要掺入大比例粗骨粒材料。
      考虑到固化材料集中在中间位置,如何能将固化材料送达桩周,将搅拌叶片设置成环刀状,环刀凸出方向为搅拌转动方向,在搅拌过程中,环刀迎土面相对于被搅拌的土存在着垂直和水平两个方向的力,其中的水平分力能够不断地将固化材料推至桩周。
3
承载力优势充分发挥
    简单理解ASE复合桩是将CFG桩原位扩径搅拌形成大直径含粗骨料的水泥土搅拌桩(500mm扩至1000mm)。将扩径前的CFG桩和扩径后的水泥土桩作承载力对比分析,扩径前承载力为:桩周摩阻力加上桩端承载力。
    扩径搅拌后形成的水泥土搅拌桩,其承载力计算通常用桩身强度乘截面积和桩周摩阻力加端承力相比取小者。以桩身强度来计算,因为专用活性复合材料中掺入了大量的粗骨料,其强度比常规的水泥土有了大幅度提高,由于扩径,面积以平方增大,其承载力相比于扩径前的CFG桩增加幅度肯定在一倍以上,如果以桩周摩阻力加端承力来计算,因为桩周面积增加了一倍,桩端面积远远超过一倍以上,计算下来其承载能力远远超过扩径前一倍。
    扩径后的ASE复合桩承载力优势还表现在其大直径,稳定性好,抵抗后续施工对其造成危害能力强。
    综上,ASE复合桩的特点可简述为:利用专用活性复合材料保证了固化效果,采用先沉管投料再扩径的方式保证了加固材料在各向的充足性与均匀性,掺入粗骨料保证了桩体具有一定的骨架作用从而达到可靠的强度,最终形成性能可靠、强度可控、经济可行的创新软基处理技术。

3
施工工艺
1
施工方法

    根据活性复合材料及外掺骨料的设计掺入量,计算沉管直径,先进行沉管投料施工,再原位扩径搅拌。

软土地基深层处理——ASE复合桩地基处理技术_1
施工设备及工艺设计示意图

2
施工步骤
软土地基深层处理——ASE复合桩地基处理技术_2

    其中,沉管成孔投料采用震动沉管法,与常规的沉管灌注桩一致,管径大小选择依据计算所需材料体积,先将钢管震动打入,往管内投入固化材料,再将钢管拔出。
    扩径搅拌后,桩头由于自重应力不足容易形成空隙空洞,须进行震动密实处理。

软土地基深层处理——ASE复合桩地基处理技术_3
2 ASE复合桩施工工艺流程示意图

3
工艺特点

    ①采用双塔多功能打桩机架,调整两个塔架之间的距离以适用不同桩间距要求,两个塔架分别作成孔投料施工和搅拌扩径施工;
     ②将搅拌叶片设置成环刀状,环刀凸出方向为搅拌转动方向,从而将混合浆材料推至桩周;
     ③根据配合比实验确定的固化材料掺入量,计算沉管桩径,先制备材料投放,再原位扩径搅拌。

软土地基深层处理——ASE复合桩地基处理技术_4
a.单向搅拌                   b.双向搅拌
搅拌叶片示意图

来源于:浙江明仲


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 发表于2018-07-21   |  只看该作者      

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软土地基深层处理——ASE复合桩地基处理技术

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中国  | 岩土工程

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