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多节钻扩灌注桩施工动画案例

一、案例背景介绍

    楼房的地基建设是建筑施工的重中之重，只有地基打好了，才能保障楼房的坚固稳定，地基的建设施工是一个非常复杂的工程，根据不同的地基材质如：黏土层，砂石层，花岗岩层，黄土层...等等，施工的工法就会不同，使用的施工机械也不同。有的地基需要打直桩，有的需要打竹节形桩，有的需要打扩孔桩，只有根据不同的地基选择合适的施工工法，才能保证楼房地基的稳固。

 
 
    本项目多节钻扩灌注桩施工动画案例就是针对楼房地基施工工法流程制作的施工动画，该施工工法是客户根据多年的行业经验自主研发的施工工法。由于地基施工的过程都是在地下进行的，所以我们是看不到它们是怎样工作的。为了更好的展示施工工法的工作流程和优势，客户决定将该技术制作成3D动画的形式，利用3D动画生动形象的展示手法展示施工工法的优势。最终客户选择了本公司：北京星尘动画制作公司来负责整个施工动画项目的设计和制作工作。

二、客户介绍

      荣创岩土成立于2008年，是一家以岩土工程施工为主业，集岩土工程勘察、设计、咨询和技术研发、孵化于一体的综合性岩土工程服务商。2018年公司获得北京首发投资和北京国投A轮融资，规划在2022年启动IPO申报。

    公司持有岩土工程勘察设计甲级资质、地基基础专业承包壹级资质和环保工程专业承包叁级资质，是国家高新技术企业、中关村高新技术企业、北京市级企业科技研究开发机构。

 
 
    公司设立有院士专家工作站，拥有国家万人计划入选者领衔的专业技术人员和管理人员共130多人，具备强大的技术研发和攻坚能力。公司拥有二十多项自主知识产权的专利技术，多项技术达到国际领先水平。联合中国建筑科学研究院、中国铁路设计集团、清华大学等二十多家行业著名单位共同编制了多项行业标准，为技术的推广应用奠定了坚实的基础。

三、施工动画介绍

    （1）钻扩清一体机设备是多节钻扩灌注桩施工工法的专用施工设备，该设备是针对多节钻扩灌注桩施工需求而设计的。施工开始后，钻扩清一体机设备移动到施工位置，一名工作人员坐在设备的操作台上，启动设备，设备开始工作。动画的场景设计在野外，背景是草地和山，施工场地是一块平整过的施工工地。工作人员设计为一个穿着蓝色施工工作服的三维人物角色。

 
 
    （2）钻扩装置就位后，钻头正转开始钻孔，钻杆钻到一定深度后，开始扩孔，钻扩装置开始反转扩径，钻扩臂开始张开，切削孔壁土体，扩径时钻头停止转动，成为扩径作业的可靠支撑。此镜头展示的时地层以下的场景，动画设计师采用了剖切地层的方法，通过剖视面看到地层的沙土纹理，沙土纹理使用了真实的沙土材质贴图，使地层纹理更显真实。

 
 
    （3）第一个孔径扩充完以后，扩充臂收回，紧贴在钻杆上，这时又恢复了钻探模式，钻头开始正转，继续向地下钻入，当钻到另一个深度后，钻杆停止转动，钻扩臂再次张开，开始反向旋转，钻扩臂将周围的土层切削掉，形成一个椭圆形的孔洞，这就是第二个扩孔，至此这一个孔洞钻扩完成，设备将钻杆和钻头提升至地面以上，开始进行下一个施工流程。

 
 
    （4）使用孔径、孔深检测仪检测孔径，扩孔，孔深的实际数据，检测仪沿着孔壁下放，两个小转轮沿着孔壁向下滑动，当检测仪来到扩孔处时，检测转轮会随着孔径的扩大而变宽，这样就能检测到扩孔的真实宽度，再往下时，检测转轮又会随着孔径的变小而变窄，接着来到第二个扩孔，重复上一个扩孔的动作完成第二个扩孔的检测，然后将检测仪提升至地面以上，检测的数据记录下来，以备后续使用。

 
 
    （5）开始下放钢筋笼，钢筋笼提前在地面上焊接或编制成型，钢筋笼呈圆柱形状，直径是根据钻孔的大小设置的，每个钢圈直径设有固定的距离，钢圈的周围焊接有多个直线钢架，由吊车或专用设备将钢筋笼放到孔内。然后下放灌注导管，灌注导管可以将混凝土料浆输送至孔洞的底部，填充孔洞。动画里将下放钢筋笼和灌注导管的过程都详细的展示了出来。

 
 
    （6）钢筋笼下放完成后，开始给孔洞内灌浆，由专用的混凝土搅拌仓车将混凝土料浆运输到施工现场，打开放料导板，和孔洞内的灌注导管相连接，搅拌车启动后，混凝土料浆沿着导板流入到导管内，一直流到孔洞的底部，随着料浆的不断注入，孔洞慢慢的被料浆灌满，这时将灌注导管抽出孔洞，至此孔洞灌注流程就完成了。静等混凝土料浆固化，形成坚固的桩基。动画内的混凝土料浆采用了专业的流体模拟插件RealFlow制作的，使混凝土的流动性看着很真实。

 
 
    （7）多节钻扩灌注桩施工流程展示完成后，需要展示最终形成的桩基形状，这样人们才能了解最后形成的桩基是什么样子的。动画里设计了四种形态的桩基，一种是一个扩孔的桩基，一个是两个扩孔的桩基，一个是三个扩孔的桩基，一个是四个扩孔的桩基，扩孔的多少是根据不同的地质和承载的重量等需要设定的，桩基的材质采用了真实的混凝土材质。

 
 
    （8）钻扩技术特点

      1、由钻扩清一体机完成的钻孔、扩孔和清孔工序施工，功效高。

      2、广泛的地层适用性，能切削成孔的地层亦能实施扩径。

      3、依荷载需要及地质条件设计桩径，桩长，扩大头直径和数量。

      4、钻进地层判断功能，保障扩大头坐落层位精准无误。

      5、扩大头腔成型标准，规整，圆滑，腔体及孔底无沉渣。

      6、钻孔扩径过程易于监控，成孔质量便于检测。

      7、成孔采用泵吸反循环工艺，清孔干净，废弃泥浆排量少。

      8、钻扩清一体机结构紧凑，行走灵活快捷，施工费用低。

      9、多节钻扩灌注桩抗压，抗拔和抗水平剪切性能突出。

      10、较钻孔桩节省工程量25%-45%，节省桩基造价15%-25%。

四、多节钻扩灌注桩施工动画成片展示


 
五、总结

    工程施工流程是每个施工单位都非常重视的环节，为了保证施工的顺利进行，每个施工单位都制定了严格的作业流程。为了培训施工人员，也投入了大量的人力、物力、财力来让工人学习施工工法，熟练掌握使用要领。而此多节钻扩灌注桩施工动画案例更是带给施工单位诸多的便利。工作人员通过施工3D动画的形象演示，很快掌握了多节钻扩关注桩施工要点，为以后的施工作业打下坚实的基础。

    客户使用此施工动画向建筑施工单位展示桩基的施工优势，让甲方通过生动形象的3D动画来了解隐藏在地表以下的施工流程，真实的还原施工工法的优势。得到了甲方的高度认可和赞誉。星尘动画作为一家专业的3D动画制作公司承接了此项目的设计制作任务，保质保量的完成了客户的委托。客户对于星尘动画的设计制作能力也给与了充分的肯定。
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