旋喷桩施工设备——高喷台车改进及其应用技术

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旋喷桩施工设备——高喷台车改进及其应用技术

　　【摘要】对传统旋喷桩施工设备高喷台车进行改进,实现了一机多用,使旋喷桩与钢管桩施工结合进行,并成功运用与工程实践中。高喷台车改进技术值得进一步研究推广应用,具有广阔的应用前景。
　　【关键词】旋喷桩 钢管桩 高喷台车 改进技术 应用
　　
　　1 引言
　　
　　河南省巩义市伊洛河五龙橡胶坝工程基础处理采用多种加固方案,其中调节闸导流墙、岸墙及电站基础均采用旋喷桩加设钢管桩加固方案。设计要求:采用直径为1300mm的旋喷桩,桩内置外径108mm,壁厚7.5mm长度为6m的钢管,桩顶外露0.5m,以便与上部的钢筋混凝土相连接。
　　针对工程加固方案及设计等技术要求,我公司项目部决定采用三重管法进行旋喷桩施工,利用芯材自重辅以人力进行钢管桩施工。
　　目前旋喷桩施工中芯材的插入主要是利用芯材自重,但在本工程施工实践中,却遇到了较多的问题。首先,利用钢管自重下沉相当困难,当钢管下入3m左右时,钢管不再自由下沉,要用大锤夯击方能继续下沉;其次,钢管插入垂直度难以控制,不能保证垂直度符合设计及规范要求。
　　通过工程实践,利用芯材自重辅以人力插入钢管桩施工工艺难以满足设计及施工要求。为保证工程顺利进行,必须采取有效措施,项目部研究决定对旋喷桩施工设备——高喷台车进行改进。
　　
　　2 设备改进原理
　　
　　2.1 改进思路
　　在原旋喷桩施工设备——高喷台车的基础上加装轻型振动锤,利用振动锤提供的竖向振动力将钢管插入旋喷桩中,从而满足有关要求。
　　2.2 改进设备构造
　　改进的高喷台车,主要是在机架的顶端设置定滑轮,同时设置水平横梁,在横梁的另一端再设置一个定滑轮。钢丝绳一端固定于卷扬机,另一端通过固定于钻机底盘的定滑轮1、固定于机架顶端的定滑轮2、固定于横梁另一端的定滑轮3,通过缓冲器连接振动锤和夹具。其构造示意图如下:
　　2.3 改进设备工作原理
　　改进高喷台车是将设计要求的钢管(工字钢、螺纹钢等刚性材料也可)放入振动锤的夹具夹紧,启动卷扬机将钢管吊起对准旋喷桩中心。然后,启动振动锤,同时放松卷扬机钢丝绳,使钢管边振动边下沉,徐徐插入刚施工完成的旋喷桩中。

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　　2.4 改进设备特点
　　改进设备通过现有高喷台车的改造实现了一机多用,相对造价低,并具有操作简单、移动灵活的特点。利用该设备将旋喷桩和钢管桩有机结合,使复合旋喷桩具有良好的力学指标,其抗弯、抗剪等性能大大提高,可广泛应用于基坑支护及地基处理工程。
　　改进高喷台车的研制成功,一方面使旋喷桩中插入较长较粗的钢管成为可能;另一方面,通过振动锤插入钢管产生的挤土和振动作用,可以进一步提高桩的密实度和桩侧摩阻力,改善旋喷桩的质量。
　　
　　3 改进设备应用
　　
　　本工程旋喷桩设计桩长14m,插入芯材为长6m、φ108mm 钢管。施工设备为2台单轴高喷台车,采用三重管法工艺。
　　旋喷桩施工完成后,立即用人工辅以锤击插入钢管,可以插入3m左右。但钢管定位不准确,插入垂直度无法控制,且无法插至设计深度,施工效率低,每天仅完成2～3根桩。
　　设备改进后,旋喷桩施工、钢管桩施工可利用一套设备完成。利用振动锤的振动力可将钢管轻松插至设计深度,而且通过控制桩机行走,可将钢管正对旋喷桩中心。保证了旋喷桩的施工质量,降低了工人的劳动强度,施工效率大大提高。采用改进台车后,每天可完成5～6根桩。
　　
　　4 结论
　　
　　改进高喷台车克服了利用芯材自重对浆液和设备要求高、插入深度有限的缺点,解决了利用普通高喷台车进行旋喷桩与钢管桩结合施工的难题。
　　改进高喷台车由我公司研制成功,并应用于工程施工实践中。该设备施工工艺合理,移动灵活,操作简单,具有造价低,效率高等特点,有较好的推广应用价值。
　　特定地层采用改进高喷台车施工的加芯旋喷桩是一种合理的新式桩型,具有广阔的应用前景,值得进一步研究推广应用。