德国宝峨挤土桩施工工艺

2014-04-28 德国宝峨

挤土桩（FDP工法）是借助于钻机提供的扭矩和给进力将挤土钻头钻入地下，把钻头所占据的空间部分的土体挤入到周围的土体内，在提升钻头的过程中同时灌注混凝土，最后插入钢筋笼形成一根桩。

采用挤土桩工艺进行施工具有以下优势：

1. 由于挤土桩挤密周边土体的效应，桩的侧摩擦力得到显著提升，从而增加了单桩的承载力、减少桩的沉降量，增加安全系数。在满足同等的设计荷载条件下，采用挤土桩工艺成桩，可以对桩长、桩径进行优化，从而减少工程造价。如图1，宝峨公司在工地现场采用三种成桩方式施工，最终所得到的桩的载荷—沉降曲线对比数据。

   

    

   图1 三种成桩方式载荷—沉降曲线对比

2. 挤土桩施工过程中几乎不出土，减少了弃土的外运工作及成本。

3. 挤土桩施工效率高，施工过程比较安全。

4. 采用挤土桩工艺进行施工，浇注混凝土的充盈系数一般均在1.0-1.03之间，严格控制施工的成本。

5. 挤土桩施工过程中，对钻头采取的是回转和加压的方式，几乎没有振动，从而不会对周边建筑产生影响。

挤土桩工艺可以适用于比较广泛的的土壤范围，从软的有机质土，到粘土、砂层及卵砾石层，只要是土壤可挤密的，根据经验性的适用的条件，一般SPT N<30或CPT<10MPa的地层均可实现。此外，通过使用带螺旋钻头的挤土钻头，可嵌入一定深度不可挤密的地层。

挤土桩工艺施工的步骤如下：钻机定位—下钻、挤土—到达设计深度—提升挤土钻头、同时浇注混凝土—插入钢筋笼—移位至下一根桩，如图2。

图2 挤土桩施工顺序步骤

宝峨公司早在多年前就已经对挤土桩进行了深入的研究，并且将宝峨钻机设计为能够满足挤土桩的施工需要，即钻机不仅需要提供足够大的扭矩、加压力和起拔力，同样还要有一个能够抵抗较大反扭矩的结实的钻桅。目前所生产的BG系列旋挖钻机和RTG系列多功能钻机都是可用于挤土桩施工的理想的钻机。这些钻机均配置了先进的智能控制辅助系统，驾驶员可以通过简单的触摸屏输入参数、查询和打印各种施工参数，使得施工做到真正的可控性，提高施工质量和效率。

图3 电脑屏幕显示及打印出来的数据

采用以上系列宝峨钻机进行施工，标准挤土桩的最大钻孔直径可达620mm，使用钻杆和钻桅加长节时最大深度可达30.5m。使用一次性钻尖的挤土桩施工最大直径710mm，使用钻杆和钻桅加长节时最大深度为30m。由于挤土桩单桩承载力较大、施工效率高、节约成本，因此在许多国家得到了大量的应用。2007年起，宝峨的挤土桩技术即已第一次在中国应用（如图4）。随着这种高效而环保的工艺的逐步推广，更多国内施工中的难题将得以解决，许多项目可以采用更为经济和环境友好的解决方案，从而节省大量宝贵的资源。

图4 宝峨BG 25 C 配置挤土桩装置