機挖異形灌注樁

異形樁成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點之一，所謂異形有兩種：一是通過改變樁身縱向截面形狀得到的變截面異形樁，如此可增加樁—土接觸面的不平直度和粗糙度，以求增大側(cè)摩阻力和端阻力；二是通過改變樁截面幾何形狀得到的異形截面樁，如此可提高樁側(cè)承載力，節(jié)省材料。異型樁包括橫向截面異化樁和縱向截面異化樁。橫向截面異化的樁型有：三角形樁、六角形樁、八角形樁、外方內(nèi)圓空心樁、外方內(nèi)異形空心樁、L形樁、C形樁、Z形樁、十字形樁、X形樁、T形樁及壁板樁等?？v向截面異化的樁型有：楔形樁（圓錐形樁和角錐形樁）、梯形樁、菱形樁、齒形樁、根形樁、多節(jié)樁（多節(jié)灌注樁和多節(jié)預(yù)制樁）、樁身擴大樁、波紋柱形樁、波紋錐形樁、帶張開葉片的樁、擴底樁、螺桿樁及DX擠擴灌注樁等。

樁土剪切作用（vertical shearing mechanism），又叫豎向拱效應(yīng)（vertical arching effect），用于分析荷載在樁土之間的豎向傳遞，早在 1982 年 Janssen 對糧倉側(cè)壁的受力分析中被提及，其假設(shè)糧倉側(cè)壁與散粒體接觸面上發(fā)生剪切，產(chǎn)生的剪應(yīng)力使原有散粒體的豎向自重應(yīng)力折減。Write 采用Janssen分析糧倉側(cè)壁豎向剪切作用的方法分析了樁頂豎向荷載作用下管樁內(nèi)外壁的樁土剪切作用，分析對象是緊鄰樁土接觸面的土單元，分析方法為土單元豎向力的平衡方程。結(jié)果表明，管樁內(nèi)壁的側(cè)摩阻力可以準(zhǔn)確得到，但由于外側(cè)剪應(yīng)力影響區(qū)域未知，管樁外壁的側(cè)摩阻力難以準(zhǔn)確計算。Lam采用同樣的方法對樁周土豎向均布荷載作用下H形樁半封閉區(qū)域內(nèi)的土單元進行了分析，結(jié)合數(shù)值模擬結(jié)果，很好地證明了樁土剪切作用的存在，并分析了剪切作用對 H 形樁樁側(cè)摩阻力的影響。Ng 等對地下連續(xù)墻周圍土體的剪切作用進行了分析，發(fā)現(xiàn)地下連續(xù)墻周圍一倍墻深范圍內(nèi)土體的法向有效應(yīng)力有所折減，從而揭示了地下連續(xù)墻的豎向荷載傳遞機理。事實上，樁周土剪切作用的產(chǎn)生受樁土接觸面形狀的影響，而不受樁土接觸面形狀的控制。換言之，不同截面形狀的樁受不同程度的樁土剪切作用，但任何截面形狀的樁都受樁土剪切作用的影響 。2100433B

灌注樁是直接在設(shè)計樁位造孔，然后灌注混凝土成樁。它僅承受軸向壓力的灌注樁，可不配置鋼筋。機挖異形灌注樁。機挖異形灌注樁是指使用有關(guān)機械挖掘成孔，然后安放鋼筋籠，灌注混凝土成樁。但要實施它相當(dāng)困難，例如異形沉管灌注樁樁模沉入土層后在未灌入混凝土前，模板必須承受模內(nèi)外土壓差，而深層土壓力十分巨大 ，模體的剛度就成為實施的關(guān)鍵，采用過厚的模板是不現(xiàn)實的。問題就變?yōu)槿绾卧诓煌墓こ桃髼l件下優(yōu)化設(shè)計，選擇最佳的樁形和相應(yīng)模具 。

擴底樁

擴底樁是底部直徑大于上部樁身直徑的灌注樁。經(jīng)試驗，對于擴底樁來說，在相同的樁軸直徑尺寸下，單樁軸向容許承載力比等徑樁提高30%以上；而在相同承載力的情況下，比等徑樁混凝土用量節(jié)省25%以上，而且樁徑越大，節(jié)省量越多。1984年日本成功開發(fā)研制了擴底樁施工機具，該設(shè)備在日本經(jīng)多項工程應(yīng)用及大量對比的科學(xué)試驗后效果顯著，并在提高單樁容許承載力、降低造價方面取得了良好效果，在日本已普及應(yīng)用。

DX樁

DX樁也就是多節(jié)擠擴灌注樁，“DX”是發(fā)明人賀德新名字的漢語拼音“de xin”的縮寫。是使用DX三岔雙向擠擴裝置進行擠擴而完成的一種變截面樁。DX擠擴灌注樁的優(yōu)點：①單樁承載力高，可充分利用樁身上下各部位的硬土層。②成孔成樁工藝適用范圍較廣，DX樁按不同成孔工藝可結(jié)合采用潛水鉆機、正循環(huán)鉆機、反循環(huán)鉆機、沖擊鉆機、旋挖鉆機進行泥漿護壁法成孔，也可結(jié)合采用長螺旋鉆機、旋挖鉆機進行干作業(yè)法成孔，還可結(jié)合采用貝諾特鉆機進行全套管護壁法成孔。低噪聲、低振動，泥漿排放量減少。節(jié)約成本，縮短工期。擠擴后盤、岔腔成形穩(wěn)定而不坍塌。樁身穩(wěn)定性好?？拱瘟Υ蟆C腔轉(zhuǎn)角，定位準(zhǔn)確，成樁差異性小?？蓪嵤┏煽着c擠擴裝置的車載一體化，擠擴效率高。

矩形灌注樁

矩形灌注樁的首研者為原江西省水利電力廳副總工程師陸祖蔭先生，1965 年冬在江西南昌西溪霞水庫為了處理壩體及壩基管涌，在極盡種種常規(guī)手段后，根據(jù)當(dāng)時有限的國外資料，得到了廳領(lǐng)導(dǎo)和當(dāng)?shù)卣闹С?，進行了模灌素混凝土防滲墻的試驗，作成深9 m，厚0. 3 m，長 6m 的試驗段。限于文革，試驗中斷，但得到的經(jīng)驗在 30 年后仍不失其意義。1996 年受原水利電力部錢正英部長的推，參加浙江錢塘江標(biāo)準(zhǔn)海塘立項論證會，在會上介紹了預(yù)制和灌注兩種防沖墻技術(shù)，得到與會專家的認同并寫入紀(jì)要 。1999 年由水利部華水工程公司山東分公司組織實施，在浙江杭州西險大塘堤防作成 4 km 防滲墻，取名“ 振動沉模防滲板墻”專利技術(shù)，并由水利部發(fā)文推。 現(xiàn)正在江蘇省淮河入海工程應(yīng)用。

隧道施工所用扒渣機多為德產(chǎn)ITC312機型，其理論裝渣能力為每小時312立方米，是國內(nèi)各隧道裝備企業(yè)保有量最多的機型，該機是在我國三年前利用德國無息貸款購買，之后不再批量購進，但其可靠性、穩(wěn)定性和高效性均是國內(nèi)產(chǎn)品難以達到的，與其同等規(guī)格的還有日產(chǎn)機型也享有很高評價。我國鐵道部2009年將大型扒渣機（隧道挖裝機）國產(chǎn)化定為科技計劃項目，由石家莊鐵道學(xué)院攻關(guān)研發(fā)，最終由中國人民解放軍第六四一一工廠生產(chǎn)。該型號為WZ330，其外貌與ITC312相仿，其液壓、動力、馬達等部件依舊進口的國際著名品牌，所以完全達到了ITC312的裝渣能力和穩(wěn)定性，但像大多國內(nèi)高仿產(chǎn)品一樣是國產(chǎn)的外殼進口的內(nèi)臟，換湯沒有換藥。除以上大型機械之外國內(nèi)眾多廠家也相繼生產(chǎn)了中小型產(chǎn)品，以極低的價格彌補效率和穩(wěn)定性的不足，在市場上也占有一席之地。2100433B

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