SMC劲芯复合桩的施工方法原理和应ppt课件

1、SMC复合桩的施工复合桩的施工方法原理和运用方法原理和运用SMCSMC三元复合桩表示图三元复合桩表示图用“S表示柔性砂石桩：柔性散粒体可由碎石、砂、卵石、砖瓦碎块、钢渣、矿渣、煤矸石碎块、砼碎块、其它建筑渣滓组成，可采用锤击沉管、振动沉管、螺旋成孔，强夯置换、振动水冲、气冲、干振、人工挖孔、水冲等方法成桩。土质较软时可增大散粒体的粒径。它对软土起振密、挤密和置换作用并加速软土固结排水作用，但由于桩身是散粒体，在上部荷载作用下其桩身的承载力主要由桩周软土的侧向约束提供，且荷载传送深度仅为桩径的2-3倍，易产生鼓胀破坏，因此承载力较低，沉降量较大。 “M表示半刚性水泥搅拌：主要指水泥土类桩也可为粉

2、煤灰、石灰、炉渣、化学浆液或混合料。可采用粉喷、湿喷、高压旋喷、注浆构成水泥土类桩体。其特点是桩体具有较高的胶结强度，体积较大、造价较低，但桩身强度受土质影响较大，且桩身均匀性较差，在上部荷载运用下，荷载传送深度普通为桩径的5-7倍。普通地基加固后承载力的提高幅度为原地基的二倍左右。 “C表示刚性砼桩：普通指高粘结度、高强度的混凝土类桩，可为预制的方桩、管桩，也可为现浇的钢筋混凝土桩、CFG桩、素砼、钢桩、木桩等。可采用钻孔灌注、振动沉管、锤击沉管、夯击成孔、螺旋钻孔、人工挖孔、静压或二种以上方法结合成桩。其特点是桩身强度较高，荷载传送深度较大，可适用于承载力要求较高、沉降量要求较严的工程，但

3、造价高、工期长、设备投资高，且对场地要求高，有时还有挤土、振动、泥浆排污、噪音等环境问题，且在软土地基加固工程中，由于桩身体料强度较高而桩身体积相对较小，软土提供的侧摩阻力和端桩阻力较小，在桩身体料强度未充分发扬时由于桩身沉降量较大而到达极限形状，呵斥桩身体料的强度浪费。l粉喷桩机和微型振动沉管桩机. . . . . . . . . 在脆弱土层部位先打砂石桩S1步骤二步骤一. . . . . . . . . 在部分砂石桩中心打水泥土搅拌桩2. . . . . . . . . 在砂石桩中心打水泥搅拌桩，构成SM复合桩3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4、 . SM桩桩普通先打普通先打S桩，再在部分桩，再在部分S桩中心施打桩中心施打M桩，桩，构成构成SM复合桩，并与未被复合的复合桩，并与未被复合的S桩构成桩构成多元复合地基。要根据加固目的充分思索多元复合地基。要根据加固目的充分思索两类桩的资料、成份、粒径、桩径、桩长、两类桩的资料、成份、粒径、桩径、桩长、成桩方式、相对位置及在土中的位置、能成桩方式、相对位置及在土中的位置、能否插筋、复合方式以及土质、成桩效果等否插筋、复合方式以及土质、成桩效果等要素，以确保要素，以确保SM桩到达理想的设计效果。桩到达理想的设计效果。如在散粒体桩中心施打水泥土搅拌桩可构如在散粒体桩中心施打水泥土搅拌桩可构成散粒

5、体水泥搅拌复合桩成散粒体水泥搅拌复合桩砂石水泥土搅砂石水泥土搅拌复合桩、钢渣水泥土搅拌复合桩、碎砖拌复合桩、钢渣水泥土搅拌复合桩、碎砖水泥土搅拌复合桩时，散粒体桩的桩径普水泥土搅拌复合桩时，散粒体桩的桩径普通较小，资料粒径也较小。通较小，资料粒径也较小。假设土层较软采用振动沉管或锤击沉管等方法施打散粒体桩容易缩径时或不出料时可采用粉喷桩机直接放射干砂搅拌后再进展水泥放射并搅拌或者直接放射水泥干砂混合体并搅拌。假设土层中含水量较低或用于基坑帷幕止水可用深搅桩机放射水泥砂浆并搅拌，这样构成的水泥砂土复合搅拌桩强度要高于普通水泥土搅拌桩。如在散粒体桩中心或桩周采用水泥注浆或高压旋喷可构成散粒体水泥复

6、合桩，散粒体桩的粒径和桩径可以相应大一些，应思索有无素砼垫层或承台、地面砼等情况决议能否进展上部封锁或预留注浆孔，注浆管可在施工散粒体桩时预留。如用钢管结合高压水在土中冲孔，在孔中填入粒径较小的石子或瓜子片，不再拔出钢管并在上部进展封锁注浆可构成钢管劲芯散粒体水泥复合桩可用于基坑支护。可据不同施工用途或目的在散粒体中心注其它浆液或混合浆液构成凝固速度不同、强度不同的复合桩。一、水泥土砂石复合桩一、水泥土砂石复合桩SMSM1 1、挤密置换作用。普通先施打间距较小、挤密置换作用。普通先施打间距较小、桩径为桩径为220-280mm220-280mm，桩长达脆弱土层底的砂，桩长达脆弱土层底的砂石桩，对

7、软基中较脆弱的部位先行挤密加固石桩，对软基中较脆弱的部位先行挤密加固砂性土和置换加固饱和软粘土，提砂性土和置换加固饱和软粘土，提高该部位土体的密度和强度，使该脆弱部位高该部位土体的密度和强度，使该脆弱部位的承载力得到初次提高。的承载力得到初次提高。2、排水固结通道作用： 1施工中的快速排水通道：有了细而密的砂石桩作为排水排气通道后，会有大量软土中的水份在高压气体的作用和螺旋形叶片反转成桩时上部10多吨机械自重压力作用下被强迫地从砂石桩中排出。2、排水固结通道作用：2预留部分砂石桩构生长期排水固结通道：复合桩间还留有部分砂石桩作为垂直排水通道与褥垫层中的砂石垫层程度通道构成排水系统，将会在上部工

8、程施工中及工后长期发扬作用。3、改善桩身颗粒构造，加强复合桩体密度：在砂桩中心再施打水泥搅拌桩，相当于在水泥土体中又添加了20%-30%的中粗砂骨料。由于粗粒骨料的比外表积小，吸附才干小强度高，起“骨架作用。使“粘土基质向“骨架构造转变，改善土粒构造，加强复合桩体密度，从而大幅度提高桩体的强度和刚度。4、改善桩间软土形状，构筑复合地基：软土经砂石桩和水泥桩综合加固，产生了排水固结、振密、挤密、压密、离子交换在裂隙部位更明显，水份被水泥粉体吸附等综协作用，会产生含水量降低，密度、强度和紧缩模量提高等物理力学目的改善的景象。 MCMC桩桩在曾经施打好的在曾经施打好的M M桩中心施打桩中心施打C C

9、桩，构成劲芯水泥桩，构成劲芯水泥土类复合桩可作为刚性单桩也可作为刚性桩复合土类复合桩可作为刚性单桩也可作为刚性桩复合地基中的竖向加强体与与未被复合的地基中的竖向加强体与与未被复合的M M桩构成多元桩构成多元复合地基，假设在复合地基，假设在C C桩中含有钢管、钢筋等筋材，桩中含有钢管、钢筋等筋材，那么该复合桩具有抗剪、抗弯和抗拔作用。一定那么该复合桩具有抗剪、抗弯和抗拔作用。一定要在水泥或其它浆液未硬凝前打入要在水泥或其它浆液未硬凝前打入C C桩，并保证其桩，并保证其同轴度和垂直度。同轴度和垂直度。如今已用多种MC桩运用在工程实践中，如：在上海、江阴地域，将预制小方桩压入湿喷桩中构成劲芯水泥土桩

10、，单桩承载力高达2000KN以上；在常州地域将管桩压入粉喷桩中心构成复合桩，大幅度提高了管桩的单桩承载力；在日本和上海等地将型钢插入刚施工好的湿喷桩体中构成SMW帷幕，用于基坑支护；南通、盐城地域将振动沉管素砼小桩和钢筋砼小桩打入粉喷桩中心构成劲芯粉喷复合桩，单桩承载力不低于含外芯在内的同体积刚性桩。在天津地域将管桩压入高压放射注浆的土体中也大幅度提高了管桩的承载力，并使管桩的压入更加容易和方便在其它地域也常用深搅桩先行施工，再压入管桩或方桩。如先施打C桩，并在C桩中预设注浆管进展后期注浆加固C桩的桩端或桩侧土层，会较大的提高C桩的桩阻力和侧摩阻力。如在全国早已推行运用的钻孔桩后压浆工法，也可

11、视为MC复合桩的一种特殊方式。也可在预制管桩、方桩及现浇砼桩中预设注浆管进展后期注浆加固。SMC桩桩在曾经施工好的在曾经施工好的SM桩中水泥土未硬凝时桩中水泥土未硬凝时打入或压入打入或压入C桩，构成桩，构成SMC复合桩。可作复合桩。可作刚性单桩运用，也可与未被复合的刚性单桩运用，也可与未被复合的S桩、桩、SM桩构成多元复合地基。桩构成多元复合地基。如在部分如在部分SC桩的散粒体部位进展注浆，桩的散粒体部位进展注浆，即构成即构成SCM多元复合桩，如在夯扩载体的多元复合桩，如在夯扩载体的散粒体部位预设注浆管进展后期注浆加固散粒体部位预设注浆管进展后期注浆加固或在部分砂石劲芯复合桩的砂石部位进展或在

12、部分砂石劲芯复合桩的砂石部位进展后期注浆加固。构成强度较高的复合桩。后期注浆加固。构成强度较高的复合桩。. . . . . . . . . 在M或SM桩中心再打C桩，构成MC或SMC桩4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 二、劲芯水泥土复合桩二、劲芯水泥土复合桩MCMC或或SMCSMC 在软基中施打水泥搅拌桩或水泥土砂石复合在软基中施打水泥搅拌桩或水泥土砂石复合桩，在水泥未硬凝时施打素砼振动沉管微型桩桩，在水泥未硬凝时施打素砼振动沉管微型桩劲芯也可加钢筋笼或插钢筋、钢管构成钢筋劲芯也可加钢筋笼或插钢筋、钢管构成钢筋砼劲芯。该复合桩由水泥搅

13、拌桩或水泥土砂砼劲芯。该复合桩由水泥搅拌桩或水泥土砂石复合桩加劲芯两部分构成，普通搅拌桩径为石复合桩加劲芯两部分构成，普通搅拌桩径为500-700mm500-700mm，如用湿喷，桩径可高达，如用湿喷，桩径可高达900mm900mm以以上普通水泥掺入量上普通水泥掺入量12-15%12-15%，桩顶上部可提高，桩顶上部可提高3-5%3-5%掺灰，并复搅。普通桩长在掺灰，并复搅。普通桩长在10-15m10-15m左右。左右。劲芯桩径为劲芯桩径为220-280mm220-280mm，C20-C30C20-C30可为素砼或可为素砼或CFGCFG，也可参与钢筋笼，插钢筋或钢管构成钢，也可参与钢筋笼，插钢

14、筋或钢管构成钢筋砼劲芯。筋砼劲芯。 1、挤密挤扩作用：1劲芯的打入能挤密水泥土体，添加水泥土体密度，而水泥土体干密度的添加可大幅度提高水泥土体的刚度和强度，能弥补粉喷桩中心软芯和减轻湿喷工艺的搅拌不均景象。2具有挤扩作用。劲芯的打入还会挤扩周围水泥土体和桩周土体，使桩周土体的界面粗糙严密，侧摩阻力大幅度提高3脆弱土体中粉喷桩先行施工会改动土体的脆弱形状，水泥土领会在劲芯打入时起到护壁作用，素砼劲芯普通不会发生 “缩颈“景象。2、改善荷载传送途径及深度：水泥搅拌桩主要受力范围普通在桩顶下5-7D范围内，而复合桩中由于劲芯的刚度和强度较高，在上部荷载作用下，应力会集中在劲芯部位，再由劲芯纵深传送到

15、其侧壁和桩端的水泥土体，成倍地增大了荷载作用于水泥土体的面积而匹配水泥土体产生的较大侧摩阻力和桩端阻力。使复合桩全长范围内的侧阻力和桩端阻力充分发扬。3、提高整体强度、刚度：复合桩的承载力不低于同体积的刚性桩，有钢筋笼或插筋及钢管存在时，可用于基坑围护和边坡稳定工程。. . . . . . . . . 在相互搭接的M桩或SM桩中心再打C桩(可插筋、钢筋笼、钢管或型钢)构成用于基坑支护的MC或SMC复合桩 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. . . . . . . . . 在砂石桩中心再打C桩，构成SC复合桩 6SC桩桩普通先打普通先

16、打S桩，再在部分桩，再在部分S桩中桩中心施打心施打C桩，构成劲芯散粒体复桩，构成劲芯散粒体复合桩，并可与未被复合的合桩，并可与未被复合的S桩构桩构成多元复合地基。成多元复合地基。如在散粒体桩中心施打振动沉管灌注桩，由于散粒体被振动挤密至桩周软土构成强度较高的散粒体护壁复合体，会有效防止软土地基中振动沉管砼桩的缩径景象，同时散粒领会快速散失振动沉管桩施工时软土地基中采生的超孔隙水压力保证C桩中心不渗水、析浆，保证了复合桩中劲芯的强度和整体性。S桩的长度可短于、等于或大于C桩。如将散粒体用夯扩沉管方法打入土中的持力层部位即复合桩底部，再打入C桩，可为预制管桩、方管、木桩、钢桩或现浇砼桩，构成如今已

17、成为行业规范并大量运用的复合载体夯扩桩。三劲芯砂石复合桩三劲芯砂石复合桩SC 先在软基中施打振动沉管砂石桩，再先在软基中施打振动沉管砂石桩，再在砂石桩中心施打劲芯桩素砼、钢筋砼在砂石桩中心施打劲芯桩素砼、钢筋砼劲芯或劲芯或CFG桩，构成劲芯砂石复合桩。桩，构成劲芯砂石复合桩。该复合桩由砂石构成外芯，普通先打该复合桩由砂石构成外芯，普通先打280mm的砂石桩土层特别脆弱时可复的砂石桩土层特别脆弱时可复打，再在其中心施打打，再在其中心施打C20-C30素砼或素砼或CFG桩，也可参与钢筋笼，插筋或钢管构桩，也可参与钢筋笼，插筋或钢管构成钢筋砼劲芯。成钢筋砼劲芯。 1、砂石外芯的护壁作用：在已施工好的

18、砂石桩中心复打时填入素砼构成劲芯，砂石桩外芯会挤密桩间土，构成较为巩固的砂石土复合孔壁，起到较好的护壁作用，保证劲芯的直径和强度。 2、砂石外芯的排水作用：砂石桩的外芯可起到排水作用，可使施工中产生的超孔隙水压力迅速散失，不会产生直接施打砼桩，在附近桩中出现泛水、泛砂、冒浆等景象，保证素砼劲芯不出现“离析景象，3、砂石桩在起到护壁和排水作用的同时能改善劲芯与砂石桩、砂石桩与桩周土体的边境条件，桩周软土由于砂石及劲芯施工时的振动、挤密、排水固结作用，其密度、强度、承载力、紧缩模量等物理目的会得到较大的提高，反过来提供较高的摩阻力。 暗河浜 在暗河浜部位先打S桩，再在部分S桩中心打M桩或C桩，构成

19、SM或SC复合桩，并与预留的S桩组成复合地基 7M或C桩S桩四结论四结论4.1复合桩是一种非常适用于沿海软基处置的经济有效的新桩型，它综合了三种类型单元桩的优点，能据土质情况、上部构造要求、加固目的有针对性地、灵敏地采取多种组合方式，调整各种桩的桩径、桩长、掺灰量、强度、颗粒级配、搅拌和复打次数等，使复合桩充分发扬出桩周软土摩阻力和桩底阻力又匹配资料强度而产生的足够高的单桩承载力，且能显著提高桩间土体强度和对承载的参与度，满足不同的设计要求。 四结论四结论4.2水泥土砂石复合桩利用柔性砂石桩对脆弱部位先行加固，经排水固结、挤密、振密作用，再在部分砂石桩中心施打粉喷桩时经全程复搅使周围砂石桩在大

20、量高压气体作用和粉喷桩桩机反转压密的双重作用下，会排出大量水份和气体，同时软土被劈裂，水泥粉被顺畅排出与水泥、砂、石、土体搅拌均匀并被强迫压密，且在劈裂处与软土颗粒产生离子交换作用，快速地改善了桩间土的脆弱形状。l桩身中的粗粒体改善了桩体颗粒构造，起到骨架作用。复合桩体的强度、密度、刚度均得到大幅度提高，同时也提高了桩间软土的强度和承载力。如能对复杂软基中的特别脆弱部位针对性地加固，防止了开挖、回填，再打桩的繁琐工序。也可用于基坑支护与湿喷工法结合；还有消除或减少地基液化、黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性，可在特殊土地基处置中发扬作用。由于复合桩桩身沉降在施工中迅速完成，减少了工后沉降，缩短了地基

21、稳定时间。预留砂石桩作为排水通道在工后长期存在并构成复合地基。非常适用于高速公路的软基处置，如在桥头部位可再在水泥土复合桩中打入素砼劲芯，以加强该部位的强度和稳定性，减少该部位的沉降。粉喷桩与细而密微型散粒体桩相复合，互补加强、相得益彰，极大地提高了粉喷工法在软土地基中的加固效果和运用范围。l4.3劲芯水泥土复合桩利用大直径的廉价水泥土提供摩阻力和端阻力，由劲芯承当和纵向传送上部荷载。劲芯复合桩可提供承载力不低于同体积的其它刚性桩，而造价仅为其一半，在一定范围内替代造价高，工期长的各种预制，静压桩、钻孔桩。它还抑制了打入桩的噪音、挤土和钻孔桩的工期长、泥浆排污及静压桩的进场费用高，场地非常松软

22、时设备无法进场施工等问题。钢筋砼劲芯水泥土复合桩用于基坑支护时，外芯起止水帷幕作用，且由于劲芯的打入使外芯之间的啮协作用加强，抗渗抗剪效果显著，劲芯中的钢筋或钢管、型钢主要起抗剪、抗弯、抗拔作用，其分工明确又协调匹配，工期短造价低，经济技术效果十清楚显。l4.4劲芯砂石复合桩利用砂石外芯进展排水、护壁并有挤密、振密桩间土的作用，保证了劲芯的强度和桩身完好性，有利于桩周土体的固结排水，防止了在软土中直接施打砼小桩出现的“缩径景象和“豆腐里插筷子的景象，用力芯砂石桩多元复合地基中的各种介质协调匹配，刚柔相济大幅度提高了整个地基的强度和均匀性。钢筋砼劲芯砂石复合桩可作刚性单桩运用，其侧摩阻力会高于在软土中直接施打的刚性桩2倍左右，经济技术效果十清楚显。l4.5复合桩多元复合地基符合地基处置规范中提出的“了解本地域地基处置阅历和施工条件，“选择多种地基处置措施组成的综合处置方案及注重维护环境的要求。由于它是常用成熟工法的综合运用，各自桩型均有规范规程，符合地基处置规范中的“技术先进、经济合