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摘要：文章对FRANKI桩基的概念、内容和特点等进行介绍，并对其桩机机具进行介绍，主要以委内瑞拉CVG矿业公司为例，介绍其主要的施工技术和质量控制方法，以供参考。
关键词：FRANKI；桩基施工；机具；程序
1引言
FRANKI即法兰基，是一种内击沉管式混凝土就地灌注桩类型，是由比利时法兰基集团研发并且进行专利经营的一种桩基，其最大的特点就是下端有扩大底，这样可以有效增加端承面积，以确保其桩底具有较高的对持力层上具有较好的支承作用。不仅如此，此种桩基可以贯穿粘性涂层的硬塑坚硬层以后厚度为3～4m的中密砂土层和砂土石层，甚至有的FRANKI桩可以达到N=30～40击的残积亚粘土层或者强风化岩层顶面，这也是此种桩基具有较好的支承作用的重要原因。此外，不仅由于此种桩基可以贯穿较厚的土层和石层，而且在进行桩底的扩大时，通过采用重锤的方式对桩底进行夯实，不仅可以对原有的地基土的密实度进行增强，而且由于桩身本身具有凹凸不平的特性，在重锤夯实的过程中由于其存在的摩擦力，从而对地基土的承载能力大大提高。此种桩基的桩径主要有直径为500mm、600mm和700mm等几种规格类型，通常直径为600mm单桩的承载力就可以达到1500~2000kN。
2 FRANKI桩基施工机具
目前比较常用的FRANKI桩基的施工桩机主要有三种类型，分别为17型、13型和30型。现在分别对这三种施工机具进行详细介绍，一是17型桩机。此桩机采用的动力设备为93马力的柴油机，其动力原理是由此柴油机带动三滚筒卷扬机的运转，通过卷扬机的运转带动内冲锤的冲击作业，其中17型桩机所用的内冲锤的质量为3.5t，形状为圆柱形，直径为40cm，长度为3.5m。此外，此种桩机的行走机构为液压步履式，还配有15m高的塔架，所采用的主桩管的管径为600mm，壁厚为25mm，长度为12.5m，而且还连接有6～9m的接长管，可以进行深度为10～20m的桩基施工。二是13型桩机。其动力设备为162马力的柴油机，由于其马力较大，可以带动三滚筒或四滚筒的卷扬机，所用的内冲锤也质量也比17型的大，为4.5t，其长度也为4.5m呈圆柱形。行走机构也与17型不同，为走管式行走机构，其配套有25m的塔架，以及主桩管的长度为20～25m，同样配有6～9m的接长管，可以进行深度为10～25m的桩基施工。三是30型桩机，其动力设备、内冲锤以及配套主桩管和接长管等设备相同，也适用于进行深度为10～25m的桩基施工，只是塔架的高度为30m，行走机构为步履式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这三种型式的桩机有一个共同的特点，就是塔架都采用两根斜撑杆进行支撑，并且可以通过对塔架倾角的调节来对塔架的垂直度进行校正。
3 FRANKI桩基施工程序
3.1工程概况
委内瑞拉CVG矿业公司第2条300万t/a球团生产线工程，位于委内瑞拉奥尔达斯港（库希略角工业区）CVG Ferrominera 公司现有球团厂区内，主要施工内容是新建一条年产300万吨赤铁矿球团生产工艺线，新建2#球团厂主厂区占地为长方形，长约为540m，宽约为125m，面积约为67000m2。另有新建粉矿料场、新建成品球团矿堆场用地分别为40000 m2和20000m2。由西向东依次布置环冷机、回转窑、链箅机室、造球室、磨矿主厂房；两台多管除尘器布置在链箅机室两侧，主电除尘器及静电除尘器布置在链箅机室南侧；主线最西侧为成品球团矿堆场，原料准备系统布置在厂区的最北侧，循环水泵站布置在磨矿车间与链篦机室之间，造球室南侧，转运站和通廊穿插在各车间之间布置。
3.2测量定点、打桩定位
依据图纸及现场测量控制点，首先将施工区域的桩位进行测量定点，用小木楔标记，以?600mm FRANKl桩为例，桩管（直径?600mm）下端不埋设桩尖，打桩前沉管前定位时先在桩位上放置一个钢制圆环（外径660mm，内径610mm，高50mm)，钢环中心对准桩位，将桩管下口套入钢环内，桩管垂直立于桩位上。
3.3重锤成孔、冲击沉管
沉管是靠桩机上卷扬机滚筒引出的钢丝绳带动内冲锤在桩管内起落冲击进行的，当第一节主桩管沉到底尚未达到贯入度要求时，可续接每二节驳管。第一节桩管和第二节桩管的接驳方法，是将第二节管端插入第一节管口扩大内径段。在第一节主桩管上口挂好两根拔管大钢丝绳，随着桩管的下沉，拔管大钢丝绳也跟随而下；拔管大钢丝绳另一端，则留在地面以上，继续沉管达到设计持力层深度和达到贯入度要求时，停止沉管。
3.4 FRANKl桩底扩大球制作
当桩管碎石管塞去尽后，继续灌入较干混凝土（水灰比约0.25）并用适当落距冲打管内底部混凝土，将干硬混凝土挤出管外，形成法兰基扩大底。这一过程是用高落距重锤夯实干混凝土，而0.6m3的干混凝土不是一次注入，而是分多次注入，分层夯实，夯实地基土，夯实干混凝土并挤出管外，形成大于桩管直径的扩大底，一般锤的落距在10～12m，冲击次数达50～60击，冲击能量在2000t.m以上。根据地质情况，在打扩大底过程，可将桩管提升少许，将较干混凝土击出，要在桩身底部制作一个有效的FRANKl桩扩大底，这是FRANKl桩施工时关键的一道工序。
3.5试拔桩管和吊放钢筋笼
打完扩大底后，用拔管钢丝绳通过滑轮组提升桩管进行试拔。如果能顺利提升，则可进行下一道工序，否则还要注入干混凝土料，用桩锤冲击干料，将桩管顶起少许，顶松桩管之后，才能进行下一道工序。桩管内径54 m m，钢筋笼外径宜用460～480mm。主筋一般用8?16～8?18，钢筋笼多数通长配置，由吊机将钢筋笼吊入桩管内。
3.6灌注混凝土、成桩
混凝土骨料，选用粒径10～30mm碎石、中沙。混凝土多用C25或C30，水泥宜选用425号以上的普通硅酸盐水泥，桩身混凝土坍落度用80～l00cm。长桩灌注时可分两次或三次注入。注入桩管的混凝土料，利用强力震动器钳住桩管顶端管壁特别加强的部份，配合钢丝绳滑轮组边震边拔，将桩管缓缓拔起，要确保桩身混凝土密实。灌注高度要高出桩顶标高不小于1m，保证桩顶部有足够的压力。以及桩顶混凝土密实，避免产生瓶颈或缩径。拔管速度不大于1.5m/min。
4结语
FRANKl桩在中国国内运用的较少，通过查询，目前国内只有广东地区有少量项目运用了FRANKl桩。通过委内瑞拉球团项目的施工，了解到FRANKl桩的优点：1、施工简单，基本无弃土；2、施工高效，进度可控；3、桩成形良好，极限荷载相当高。在一些土质不好的地方，FRANKl桩还可以在桩身打出一至数个扩大球（根据桩身长度），增加桩身摩擦力，从而提高桩的荷载能力。4、经济效益良好，FRANKl桩的打桩机结构简单，价格低，施工过程无需其他机械协助，无弃土机械车辆，基本无环境污染。所以，FRANKl桩在国内的建筑市场潜力应该很大。
参考文献：
[1] 肖新, 陈晓凤. 浅谈法兰基桩施工方法[J]. 企业技术开发月刊, 2011, 30(5):135-136
论文作者:沈昕
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：桩基论文; 混凝土论文; 钢丝绳论文; 委内瑞拉论文; 夯实论文; 桩机论文; 卷扬机论文; 《防护工程》2018年第2期论文;