钻孔灌注桩在我国的应用发展简况.doc

钻孔灌注桩在我国的应用发展简况我国应用钻孔灌注桩始于20世纪60年代初，首先在桥梁和港口建设中采用。1963年冬在河南安阳冯宿桥的两座桥台中首先利用了钻孔灌注桩基础。钻孔使用的是水利部门打井用的大锅锥，用人力推磨方式钻孔。孔径一般为6070cm。接着在河南竹竿河和白河两座大桥扩大应用，国内其他一些省、市也相继推广，1965年4月交通部在河南召开钻孔桩技术鉴定会，认为它是一项重大技术革新，成为公路桥梁下部基础的首选形式，风靡全国。1965年在成昆铁路建设中，西南铁路建设工地指挥部先后在黑龙江顺河桥、嘎立牛日河桥进行钻孔灌注桩基础试验，利用ykc- 30型冲击式钻机造孔，顺利通过了大粒径的漂卵省层，此后在修建京原、焦枝、襄渝、京广复级、京沪复线等的桥梁时，利用钻孔灌注桩为桥梁基础的极为普遍。自20世纪70年代中期以来，又陆续在广州、深圳、北京、上海、厦门等大城市应用于高层和重要建筑物。在80年代末90年代初，随着改革开放步伐的加快，钻孔灌注桩迅速发展，已普及于全国各省市自治区，数以百计的大中城市及开发区，主要应用于包括软土、膨胀土等特殊土在内的各类地基。1965年交通部在河南举行鉴定会之后，随即以交通部公路科学研究所为首，河南、吉林、湖南、陕西、四川等省参加，对钻孔灌注桩的施工工艺、设计方法进行了全面系统的研究，所取得的研究成果已纳人1975年我国交通部颁布的公路桥涵设计技术规范(试行)和1985年颁布的公路桥涵地基与基础设计规范（JTJO24-85）。在铁道系统，铁道第二勘察设计院和西南交通大学在收集国内已有钻孔灌注桩承载力试验资料的基础上进行分析，提出了钻孔灌注桩支承于非岩石地基土的单桩承载力计算公式，一并纳人1975年颁布的铁路工程技术规范中。钻孔灌注桩桩径一般要比打人桩大，要求人们进一步合理考虑桩侧土的横向抗力，以改进单桩承受横向力的计算方法。我国有不少的桥梁工作者进行了这方面的研究，采取桩侧土的地基系数随深度成直线增长的规律，用幂级技术解了桩身弹性曲线方程，这是桩基计算的一次改进。在此基础上，研究者还系统推导了刚性桩、变载面桩、高桩承台、低桩承台计算的有关公式，使桩基水平力计算理论和方法进一步完善。钻孔灌注桩的成孔技术也在工程实践中不断地得到发展,I964年河南省在公路桥梁中成功地利用“人工推磨”实现了60100钻孔灌注桩的施工后，1966年起一些单位或部门开始进行机械钻孔的研究，如湖南、四川、河南、公路一局、铁道部大桥局、云南等进行了60100钻孔灌注桩和冲抓锥钻孔灌注桩试验,1968年上海、江苏、湖南进行了旋转钻60150钻孔灌注桩试验，辽宁、吉林、黑龙江研制了泵吸式逆循环钻机进行60150钻孔灌注桩试验.这些探索是钻孔机的初期发展阶段。1972年，山东等省及铁道部大桥局利用SPJ -300型和红星一400型水文钻机完成了孔径150cm深达80100m深孔灌注桩的施工，在桩长上有所突破。1977年重庆长江大桥和沪州长江大桥又用冲孔钻机成功施工了直径达250cm的嵌岩桩，在桩径上又取得了突破，1976年二航局和长办进行了水上大直径牙轮钻工艺的研究,1978年中国建科院、天津建工局、新河钻机厂研制出GZQ-1型潜水钻机，1981年天津探矿机械厂研制出QSC-40HF黄河牌汽车钻机，1980年铁道部大桥局武双桥机厂研制的BDM-1、BDM-2型正反循环钻机，先后在湖北枝城大桥、天津大虹大桥、长东黄河大桥、广西茅岭江大桥等工程中完成了直径120 150cm、孔深2050m钻孔灌注桩的施工，1987年张家口探矿机械厂、洛阳矿山机械厂、郑州探矿机械厂等都研制了孔径200cm以内、孔深50cm60cm的钻机,型号众多的钻机的研制、生产和应用标志着我国钻机的进步和成熟。1983年铁道部大桥局武汉桥机厂研制的BDM-4型气举反循环钻机投人使用，首先在郑州黄河公路大桥完成直径22Ocm、孔深70m摩擦桩施工，接着在广东肇庆大桥完成250的嵌岩桩施工，使桩径突破200cm大关，是国产钻机向大口径发展的重要里程碑。1986年广东省九江大桥2 X 160独塔斜拉桥工程中又使用BDM - 4型逆循环钻机完成300、250、200嵌岩桩施工，在此工程中，首次提出了变载面无承台大直径钻孔灌注桩的概念，并且还用上海探矿机械厂生产的GPS-15型钻机在淤泥粉砂地基完成250长60m的摩擦桩施工。1992年湘潭二桥又用BDM-4型钻机采用分级扩孔的方法，完成了当时国内最大孔径 大直径桩300500旅工.在90m大跨度桥梁中首例实现了无承台单排桩新结构.从20世纪90年代起，在长江中下游相继修建重庆、武汉、黄石、铜陵等数座特大跨度桥梁，设计桩径突玻250cm,达到280400cm，这标志着我国桥梁桩基工程发展到了一个新阶段。此时，郑州勘察机械厂、洛阳矿山机械厂、武汉桥机厂和武汉内河港机厂等厂家，先后研制和开发了不同型号的大孔径钻机，为我国桥梁基础工程向大直径无承台现代化的方向发展奠定了设备基础。20世纪80年代后，在原有等载面钻孔灌注桩的基础上，又发展了挤扩支盘桩。1979年建设部建筑机械研究所和北京市机械施工公司在国内首先研制开发出挤扩、钻扩型号为zky一100的扩孔器，同年北京市桩基研究小组首先在劲松小区用该机进行挤扩钻孔灌注桩施工成功。20世纪90年代北京俊华地基基础工程技术集团研制开发出该公司的第一代锤击式挤扩装置和第二代YZJ型液压挤扩支盘成型机及挤扩多分支承力盘桩，后者在北京.上海、河南，安徽、湖北等地的工程中得到应用，而且已编制了有关的设计规程。挤扩支盘机提高和改进了等截面钻孔灌注桩的承载性状，是一项重要的新技术成果，进一步促进了钻孔灌注桩的发展。