全钢护筒法在钻孔灌注桩复杂地质中应用

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深水、复杂地质、大直径钻孔桩施工关键技术研究

深水、复杂地质、大直径钻孔桩施工关键技术研究

1工 程 简 介 .
2总 体施 工方 案 .

节 钢 护 筒 运 至 墩 位 后 由 2 t 浮 吊起 吊 下 放 至 支 架 的第 一 组 下 层 0级
调平后 将支架 与护筒 间用木块 抄死 : 拼装第二节钢护筒后 . 上 江 埠 1号 、 桥 共 9 2号 O根 钻 孔 桩 . 1号 桥 0号 桥 台 6根 钻 孔 分配梁上 。 除 起 桩在岸上外 , 其余均在水 中。水 中钻孔桩均采用 浮式钻孑 平台进行施 安装吊杆与起 吊牛腿 连接 . 升千斤顶使起 吊牛腿脱离第一组下层 分 L
2 1 年第 3 01 6期
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◇科技论坛 ◇
深水 、 复杂地质 、 直径钻 孔桩施工关键技术研究 大
王 海彬 ( 中铁 大 桥 局 集 团 一 公 司 河 南
【 摘
郑州
400 ) 5 0 0
要】 钻孔灌注桩是桥 梁工程最常用的基础 形式之 一 , 深水超长大直径钻孔灌注桩的施工历来较 为困难。本文重点介 绍上江埠大桥 深
412卷 制 ..
卷制用数控三 辊卷板机 . 根据钢管 的直径及板厚 . 计算 出准 确的 数 据输入到数控 系统 中 先试 卷制一节 用样板检测 圆度是否符 合要 求. 如有误差根据实际情况进行微调 . 至准确方可批量卷制 ( 注意坡 应
5钻孔施工 .
51 .成孔方法 根 据桥址地 质情况 . 采用 冲击钻成孔 方法 . 直径 2 m及 以下的桩 采用 冲反钻机 . 大于 2 m的桩采用单绳式 冲击钻 钻孔时及 时采用泵 吸或气举 反循 环方式排 碴 . 在墩位处设 置钻碴船 . 钻碴外运 到指定地 点 处理 . 钻孔泥浆通 过泥浆管在 四个 护筒间相互储 存 . 多余 泥浆外运 到指定地点处理 52钻 机 安 装 就 位 . 钻机安装时要求其底座平稳 、 水平 . 钻架竖直 . 且保 持钻 机顶部的 起重滑轮槽 、 钻头 、 桩位 中心在 同一铅垂线上 . 以保证钻孔垂直度 53钻进成孔 - 开孔 阶段 调整好泥浆指标后 加适量粒径不 大于 1c3的片石 . 51 3 顶 部抛平 . 用低 冲程 冲砸 ( 钻机 冲程 05 1 m) .~ . 。 0 钻孔时要察看钢丝绳 回弹和 回转情况 。耳听 冲击声音 . 借以判别 孔底情况 抽碴或停钻后再钻时 . 由低冲程逐渐加高到正常冲程。 应 为保证孑 形正直 . L 钻进 中. 应常用检孔器检孑 . L检孔 器可用钢筋制 成. 其高度为桩孔直径 的 4 6倍 . ~ 直径 与钻头直径相 同

粘土与钢护筒施工工艺在钻孔灌注桩工程中的应用

粘土与钢护筒施工工艺在钻孔灌注桩工程中的应用
效果 。
关键 词 :钻 孔灌 注桩
粗砂 及 溶岩 裂隙地 层
粘 土 钢 护 筒
12 原 因分析 ,
0 前言
莱 钢 高炉水 渣微 粉工 程项 目是 莱钢 目前 使用 钻
孔灌 注桩 最多 的工程 ,工 程位 于银 山型钢生 产 区东 侧 ,南 临银 山 ,原始 地貌 为河 床及 河漫滩 ,场 区表
1m,要求 单桩 竖 向极 限承载 力 3 0 N 3 0 N 2 0k / 8 0k 。
1 )对 出 现 含 有 较 厚 砂 层 及 湿 陷 性 黄 土 的 地
层 ,采 用钢 护筒 护壁 ,这 样在 钻进 过程 中 ,就 可防
止 塌孔 及穿 孔 。
2 当钻孔 至有 较 大 溶 洞 、裂 隙 的 地 段 时 ,采 ) 用先 在孔 内放 置粘 土 块 ,然 后 马上 继 续 钻进 施 工 ,
不 宜大 于 1 3 .。
4 )桩身混凝土施工过程 中,必须按规范规定
留足试块 。
2 3 施 工注 意事 项 . 2 3 1 确 保孔 壁 垂直 ..
为保 证孔 壁垂 直 ,成 孔 过程 中应 经常进 行 垂直
度检查,保持主动钻杆呈垂直状态 ,孔壁垂直度偏
图 1 钢护筒护壁作用原理
1 )在 施 工 区 域 , 于地 层 中含 有 比 较 厚 的粗 由
砂层 , 当护 壁泥 浆 比重达 不 到护壁 的要 求 时 , 就会 出
现 塌孔 , 而且一 个基 础下 面有 多根 桩 , 桩与桩 之 间 的 距 离较 近 , 由于 钻进 时产 生扰 动 , 施工 中的桩孔 水 且
层 为人 工 回填夯 实 。经勘 察资 料显示 ,各 地层 结构
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莱钢 科 技

在复杂软弱地质中如何有效提高桩基成桩质量?

在复杂软弱地质中如何有效提高桩基成桩质量?

在复杂软弱地质中如何有效提高桩基成桩质量?常见桩基质量通病及预防措施有哪些?桩基础是项目的关键性节点工程,桩基础施工质量的好坏直接关系到主体结构的安全质量。

目前在桩基施工中尤其是复杂地质的桩基础施工过程中,大多依赖专业桩基队伍的施工及丰富经验,技术人员忽略其过程中的管控。

一、桩基常见质量通病及措施1、常见桩基质量通病(1)冲、钻孔桩:桩底沉渣厚、孔壁泥皮厚浇注砼时断桩、离析、塌孔致扩径、缩颈、钢筋笼上浮或断桩;(2)沉管灌注桩:缩颈、夹泥或断桩;(3)人工挖孔桩:离析;(4)预制桩:桩身拉断、接头焊接质量差、桩身折断、遇孤石爆桩等。

2、预防措施:(1)扩孔孔缩孔预防措施:1)注意采取防止坍孔或防止钻锥摆动过大的措施;2)注意及时补焊钻头,并在软塑地层采用失水率小的优质泥浆护壁;3)对于已发生缩孔的,可采用上下反复扫孔或增大钻头外径的办法来扩大孔径,如縮径严重,必要时可在泥浆中加入腐植酸钾等泥浆处理剂。

(2)钢筋笼上浮预防措施:1)拌合工作性良好的混凝土,保证出料及时性,缩短灌注时间;2)在混凝土面接近钢筋笼底端时,导管埋入砼面的深度宜保持3m左右,可适当放慢灌注速度,当混凝土面进入钢筋笼底端1-2m时,可适当提升导管。

提升时要平稳缓慢,避免出料冲击过于猛烈或钩带钢筋笼;3)钢筋笼吊筋选用较粗的螺纹钢筋,临时固定吊筋所用的压杠必须具有足够的强度和刚度,且支撑牢固稳定。

4)对于发生上浮事件的,采用笼顶加压使其回落至设计标高。

(3)卡管预防措施:1)导管使用前对其内壁、管径、密闭性进行综合检查,及时清除内壁附着物;2)灌注前做好设备的检修工作,并准备必要的备用机械设备;3)拌合料必须均匀稳定、连续及时,并派专人对上料时的块石捡除;(4)坍孔预防措施:1)根据土质条件合理配置泥浆,当在松散砂土或流砂层中钻进时,应控制钻进速度,并应选用比重、粘度、胶体率等均合适的优质泥浆;2)根据地质选择护筒制作长度,埋设护筒时,严格对其周围回填粘土、分层夯实,且必须保证护筒严密不漏水;3)如地下水位变化过大,应采取升高护筒,増大水头等措施;4)发生钻孔坍塌时,应探明位置,将砂和粘土(或砂砾和黄土)混合物回填到坍孔位置以上1-2m处,如坍孔严重,应全部回填,等回填物沉积密实后再重新钻孔。

简述桩基工程中钢护筒的作用

简述桩基工程中钢护筒的作用

简述桩基工程中钢护筒的作用
钢护筒在桩基工程中起着重要作用,主要表现在以下几个方面:
1.导向定位:钢护筒作为桩基的导向装置,能够保证桩基沿着设
计方向施工。

通过控制钢护筒的位置和垂直度,确保桩基的准确性和垂直度,避免施工过程中的偏差和误差。

2.保护孔口:在钻孔过程中,钢护筒能够保护孔口,防止孔口坍
塌或出现其他意外情况。

同时,钢护筒还能够防止杂物、泥土等进入孔内,保持孔内清洁。

3.增加单桩承载力:通过钢护筒与桩身之间的空隙,在桩身周围
填入适量的混凝土或其他材料,能够提高单桩承载力,增强桩基的稳定性。

4.防腐保护:钢护筒能够有效地保护桩身免受腐蚀和氧化,延长
桩基的使用寿命。

同时,钢护筒还能够防止杂散电流对桩基的影响,提高桩基的安全性。

5.便于安装和拆卸:钢护筒的重量轻、刚度高、安装方便,能够
大大降低施工难度和成本。

在施工过程中,可以根据需要随时调整钢护筒的位置和高度,灵活性高。

在工程结束后,可以方便地拆卸和回收钢护筒,降低材料浪费和环境污染。

综上所述,钢护筒在桩基工程中发挥着重要的导向定位、保护孔口、增加单桩承载力、防腐保护和便于安装拆卸等作用。

复杂地质支护桩旋挖钻孔工艺及堵漏浅析

复杂地质支护桩旋挖钻孔工艺及堵漏浅析

的灌注桩 、 与围护桩相互搭接 的旋喷桩隔水帷幕及 两道钢筋混凝 必须 选用低噪声 、 污染 、 振动 、 械 自动化程度 高、 工效 率 低 无 机 施
土 内支 撑 。基 坑 开 挖 面积 约 186m2深 度 约 1 .6m。 基 坑 平 高的施工机械 。故提出了全 钢护筒 护壁 、 5 , 4 9 冲抓锤 冲抓孤石 和旋 挖 面 布置 图见 图 1 。 钻 机 组 合 成 孔 的 围 护桩 成孔 工艺 。 2. 工 艺 特 点 3 2 3. 全 钢 护 筒 护 壁 . 1
石多的复杂地质条件 , 出了全钢护筒 护壁 、 提 冲抓锤 冲抓孤 石和 3 7 对 围护 桩 孔 壁稳 定 极 为不 利 , 易 产 生 塌 方 事 故 ; ) 坑 .0 m, 极 3基
旋 挖 钻 机组 合 成 孑 的 围护 桩 施 工 工 艺 。 L
周 围环境复 杂 , 边为 小 区道 路 , 边 基 坑边 线距 煤 气管 线仅 周 东 通过旋 喷桩 和围护排桩之 问相互搭接形成 隔水 帷幕 , 但该方 5m , 地 空 间狭 小 , 侧 围 护 桩 中心 距 建 筑 红 线 只有 8 r 场 北 0u n的距 法常因桩距大小不一致和旋 喷桩沿 深度方 向土层特性 的变 化导 离 ;) 4 基坑开挖深度 大 , 围护桩下部 土层标 贯值达 4 6击 , 成孔 困 致旋 喷桩体直径不一而渗漏水 _ 。本文在文献[ ]6 ~[ ] 4 J 4 [ ] 9 的基 难 ;) 5 场地处于市 中心 区 , 对施 工噪 声、 泥浆 排放 、 泥土挖 运要求 础上 , 提出了分 阶段 、 设置多 道屏 障治理隔水 帷幕渗漏 水及 管涌 严 , 期 紧 。 工
可 启 动振 动锤 继 续 沉 人 钢 护 筒 。启 动 振 动 锤 要 采用 试 振 方 式 , 避

钻孔灌注桩遇地下空洞的施工处理方案

钻孔灌注桩遇地下空洞的施工处理方案

钻孔灌注桩遇地下空洞的施工处理方案[摘要] 在城市建设中,经常会遇到废旧管井、电力隧道、人防工程等地下空洞,有的面积很大,地下埋藏较深,给钻孔灌注桩基础的施工带来许多困难。

对于体积较大、埋深较深的地下障碍物,大开挖法或者换填法进行处理存在周期长、成本巨大、土地受到扰动等各种问题。

本文介绍我公司在施工钻孔灌注桩时处理地下空洞的实践。

[关键词] 地下障碍物、钻孔灌注桩、地下空洞、钢护筒0 引言近年来,老城区旧房改建工程日益增多,由于钻孔灌注桩本身的诸多特点,在基础工程中得到普遍采用,但老城区地下废旧管井、电力隧道、人防工程等障碍物遍布,给钻孔灌注桩的施工带来一定技术难度。

对于体积较大、埋深较深的地下障碍物,采用大开挖法进行施工不仅施工周期长、成本投入大,狭小市区也无法开展,还可能扰动基础土层造成土层承载力下降。

本文结合项目实际,对采用套筒法处理钻孔灌注桩施工中遇到的地下孔洞的处理进行了讨论。

1 工程情况简介中国联通河北石家庄702局通信综合楼工程由主楼、裙楼两部分组成,主楼地上17层,裙楼地上5层。

地下为3层。

建筑面积49619㎡,地上建筑面积32410㎡,地下建筑面积17209㎡。

本工程支护工程采用钻孔灌注桩,其中φ800mm孔81根,φ1000孔132根,在支护桩施工过程中,遇到电缆沟2处,埋深1m,截面尺寸2m×2m;电力隧道1处,埋深4m,截面尺寸1.8m×2m(到拱顶);旧人防洞2处,埋深6m,截面尺寸1.5m×1.8m(到拱顶)。

支护桩无法正常成孔,严重影响支护工程进度。

图1 地下电缆沟图2 人防隧道2 地质情况地质勘察报告中,将场地勘察深度范围内的土层分为10层,第一层为素填土,局部表层为杂填土,主要为建筑垃圾,层厚1.2-1.6m,第二层为黄土状粉土,层厚2.8-3.1m,第三层为粉质黏土,层厚3.1m,第四层为细砂,层厚4.0-4.8m,第五层为粉质黏土,层厚2.7-3.6m,第六层为粉土,层厚1.6-3.0m,第七层为中粗砂,层厚9.4-10m。

大直径桩基先钻孔后永久性钢护筒下放施工工法(2)

大直径桩基先钻孔后永久性钢护筒下放施工工法(2)

大直径桩基先钻孔后永久性钢护筒下放施工工法大直径桩基先钻孔后永久性钢护筒下放施工工法一、前言大直径桩基先钻孔后永久性钢护筒下放施工工法是一种在土质较差并需要增加地基承载力的土建工程中常见的施工方法。

该工法通过在钻孔过程中采用先钻孔后下放永久性钢护筒的方式,解决了施工过程中土体失稳和坍塌的问题,同时也提高了地基的承载能力。

二、工法特点该工法的特点主要包括以下几点:1. 先钻孔后下放永久性钢护筒:在钻孔过程中,首先完成钻孔的施工,然后再将永久性钢护筒从顶部依次下放至钻孔底部。

这样可以有效保证钻孔的稳定性和安全性。

2. 增加地基承载能力:通过下放永久性钢护筒,可以在孔内形成坚固的立体桩体,从而有效增加地基的承载能力和稳定性。

3. 适应性广:该工法适用于各种不同土质和复杂地质条件下的桩基施工,可用于房屋、桥梁、港口、码头等各类土建工程。

三、适应范围该工法适用于以下情况:1. 土质较差:当地基土质较差,无法满足设计要求时,可以采用该工法进行增加地基承载能力。

2. 复杂地质条件:在复杂地质条件下,如软土层、深层湿陷性土层等,可以采用该工法来确保施工的稳定与安全。

3. 地震区域:在地震区域内,为增加建筑物的抗震性能,可以采用该工法进行桩基施工。

四、工艺原理该工法的工艺原理是通过先钻孔后下放永久性钢护筒的方式,形成一个坚固的立体桩体,增加地基的承载能力和稳定性。

具体工艺步骤如下:1. 钻孔施工:首先进行钻孔施工,根据设计要求确定钻孔直径和深度。

2. 清孔:完成钻孔后,进行清孔作业,清除孔底的杂质,确保孔底的平整度。

3. 下放永久性钢护筒:将永久性钢护筒从顶部依次下放至钻孔底部。

下放过程中,需要严格控制下放速度和位置,确保永久性钢护筒的垂直度和位置准确。

4. 固化:下放完成后,进行灌浆固化作业,填充灌浆材料,使永久性钢护筒与孔壁紧密结合,增加整体的承载能力。

五、施工工艺1. 施工准备:确定桩基位置和布置,搭建施工平台和支撑架,准备所需机具设备和材料。

钻孔灌注桩 护筒的作用

钻孔灌注桩 护筒的作用

钻孔灌注桩护筒的作用
一、护筒作用:1、定位;2、钻孔导向;3、保护孔口,以及防止地面石块掉入孔内;4、隔离孔内孔外表层水;5、保持泥浆水位(压力),防止坍孔;6、桩顶标高控制依据之一;7、防止钻孔过程中的沉渣回流;8、保持孔内水位高出施工水位以稳定孔壁。

二、埋设护筒:是钻孔灌注桩的必须工序,包括挖土、放护筒、周边回填。

护筒埋置需注意事项:
1、护筒平面位置埋设准确(偏差不大于50mm);
2、护筒顶部标高应高出地下水位和施工水位1.5~2.0m,护筒溢浆口应高出地面0.2~0.3m);
3、护筒底应低于施工最低水位(一般低于0.1~0.3m即可)。

4、埋设护筒挖坑只需比护筒直径大0.5~1.0m。

5、护筒四周用粘土夯填密实,护筒底必须在粘土层中,否则应填粘土并夯实,厚度不小于50cm。

影响钻进因素的大至有:1、岩层强度(地质);2、钻头的质量;3、钻机的机型;4、钻速;5、人的因素。

三、钻孔灌注桩长度
根据施工位置不同要求的长度也不一样,陆地上粘土层1.5到2米,沙层或者松散土层以及地下水位高含水量大的土层需要3到4米,水中根据不同地质需要15-30米不等或者是用震动桩锤将钢护筒打到相对稳定的地层。

双护筒工艺在特殊地质钻孔灌注桩施工中的应用96

双护筒工艺在特殊地质钻孔灌注桩施工中的应用96

双护筒工艺在特殊地质钻孔灌注桩施工中的应用摘要:含有抛石层的地基有其独特的复杂性。

本文介绍了某码头工程钻孔灌注桩在施工过程中,针对特殊地质(抛石、软土地质)采取的施工工艺、技术措施及常见的事故预防与处理作简要介绍。

关键词:钻孔灌注桩抛石地基双护筒工艺成孔技术Abstract:the foundation with riprap layer has its own complexity.In this paper,the construction process,technical measures and common accident prevention and treatment for the special geological(riprap,soft soil Geology)during the construction of a bored pile in a wharf project are introduced.Key words:bored pile,rubble foundation,double casing technology,hole forming technology.1.工程概述1.1灌注桩概况本工程#2引桥14#~20#排架及#3引桥15#~21#排架桩基采用钻孔灌注桩,桩径φ1200mm,桩顶标高5.31~6.51m,采用C35砼,每个排架桩基均为2根,排架间距14m(接岸段:2#引桥为11m,3#引桥为13m),设计单根桩长分为以下几种,见下表1:灌注桩参数一览表表11.2地质情况根据#2引桥纵剖面及#3引桥纵剖面,各岩土土层大致分布如下:#2引桥灌注桩主要穿过淤泥质粉质黏土②1、淤泥质粉质黏土②2、淤泥质粉质黏土夹粉砂③2、淤泥质粉质黏土④1、黏土④2、粉质黏土⑤3、含粘性土角砾⑥1a、粉质黏土⑥2、粉质黏土⑦1、粉质黏土⑧1、含黏性土圆砾⑧3,其中16#~20#排架灌注桩将穿过水抛石棱体及块石层,18#~20#排架穿过爆破挤淤填石,20#排架穿过陆抛开山石、陆上回填块石(约30-45m)。

钻孔灌注桩钢护筒跟进法施工技术

钻孔灌注桩钢护筒跟进法施工技术

钻孔灌注桩钢护筒跟进施工技术应用中铁二十二局集团有限公司—王**摘要:钻孔灌注桩在基础工程中已得到广泛应用。

在进行钻孔灌注桩施工中,会因地下情况复杂多变,给钻孔施工带来一大难题。

本文结合厦门灌新路(环湾大道-烟厂段)工程B 标项目,通过总结该项目祥露大桥左辅道桥桩基施工遇旧废弃污水管的处理技术、施工经验和体会,阐述了钢护筒跟进技术在钻孔灌注桩遇暗管、溶洞处理方案上的应用。

关键词:钻孔灌注桩、钢护筒跟进、施工技术。

钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点被广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。

但灌注桩属于隐蔽工程,影响灌注桩施工质量的因素很多,稍有不慎或措施不严,就会在灌注中产生质量事故,小到塌孔松散、缩颈,大到断桩报废,直至影响工期并对整个工程质量产生不利影响。

所以,必须要先了解钻孔灌注桩施工过程可能遇到的各种情况(如随着城市建设不断改造完善遗留的暗管、山区复杂地层中的溶洞等),并根据各种情况制定相关的处理方法,尽量避免发生事故及减少事故造成的损失,以利于工程的顺利进展。

现就以厦门灌新路(环湾大道-烟厂段)工程B标项目祥露大桥左辅道桥桩基施工实例,探讨钢护筒跟进技术在钻孔灌注桩遇暗管、溶洞处理方案上的应用。

1 工程概况1.1设计概况:祥露大桥左辅道桥中心桩号位于K6+555.115,起点桩号为K6+537.915,终点桩号为K6+572.315,全桥跨径组合为(2×15) m,桥梁全长34.4m,桥宽19.5~37.696米不等。

桥梁桩基础均为直径φ120cm摩擦桩,共计16根,其中0#7根(桩长20m)、1#5根(桩长26m)、2#4根(桩长22m)。

1.2施工环境:根据现场踏勘结合多方了解(包括地方居民及该路段原施工人员阐述并提供的图纸),设计左辅道桥桩基位置既有下穿6根Φ200cm钢筋砼污水管道,管道相邻边间隔2m平行布设,管底标高-2(现状地面标高5.5,管道埋深7.5m)。

钻孔灌注桩塌孔事故的分析及补强

钻孔灌注桩塌孔事故的分析及补强

钻孔灌注桩塌孔事故的分析及补强在建筑工程和桥梁工程等领域,钻孔灌注桩作为一种常见的基础形式,因其承载能力高、施工适应性强等优点而被广泛应用。

然而,在钻孔灌注桩的施工过程中,塌孔事故时有发生,不仅会影响施工进度,还可能对工程质量和安全造成严重威胁。

因此,对钻孔灌注桩塌孔事故进行深入分析,并采取有效的补强措施,具有重要的现实意义。

一、钻孔灌注桩塌孔事故的原因分析(一)地质条件复杂施工区域的地质条件是导致塌孔的重要因素之一。

如地层中存在流沙层、淤泥层、松散砂层等不良地质,其稳定性较差,在钻孔过程中容易发生坍塌。

(二)泥浆性能不佳泥浆在钻孔灌注桩施工中起着护壁的关键作用。

如果泥浆的比重、黏度、含砂率等指标不符合要求,无法形成有效的护壁膜,就难以承受孔壁周围的土压力和水压力,从而引发塌孔。

(三)钻孔速度过快在钻孔时,如果钻进速度过快,钻头对孔壁的扰动过大,会破坏孔壁的稳定性,导致塌孔事故的发生。

(四)护筒埋设不当护筒的埋设深度不足或埋设不牢固,无法有效地隔离地表水和保持孔内水头高度,容易使孔壁受到冲刷和浸泡,增加塌孔的风险。

(五)施工操作不当施工人员在操作过程中,如果没有按照规范进行施工,例如提钻时碰撞孔壁、清孔时方法不当等,都可能引起孔壁坍塌。

二、钻孔灌注桩塌孔事故的危害(一)影响工程进度塌孔事故发生后,需要对孔进行处理和修复,这会导致施工停滞,延长工期,增加工程成本。

(二)降低桩的承载能力塌孔会使桩周土体的结构受到破坏,影响桩与土体之间的摩擦力和端承力,从而降低桩的承载能力,给工程的安全性带来隐患。

(三)增加施工成本处理塌孔事故需要投入大量的人力、物力和财力,包括重新钻孔、填充材料、增加护壁措施等,导致施工成本大幅增加。

三、钻孔灌注桩塌孔事故的预防措施(一)做好地质勘察在施工前,对施工区域进行详细的地质勘察,了解地层的分布和性质,为制定合理的施工方案提供依据。

(二)优化泥浆性能根据地质条件和施工要求,调配合适的泥浆,确保泥浆具有良好的护壁性能。

复杂地质情况下的钻孔桩塌孔处理杨巍

复杂地质情况下的钻孔桩塌孔处理杨巍

复杂地质情况下的钻孔桩塌孔处理杨巍发布时间:2023-06-05T05:49:47.667Z 来源:《建筑实践》2023年6期作者:杨巍[导读] 通过对天峨红水河特大桥旋挖钻施工钻孔灌注桩塌孔病害发生过程以及地质勘探数据的分析,同时结合现场施工过程、地形情况及钻孔渣样,在大胆假设、严密验证的情况下分析了塌孔发生的主次原因,有针对性地制定了以泥浆护壁配合混凝土局部加固护壁为主,水体引流为辅的措施,实现了塌孔危害的综合整治。

中交第二航务工程局有限公司第五工程分公司湖北武汉 430010摘要:通过对天峨红水河特大桥旋挖钻施工钻孔灌注桩塌孔病害发生过程以及地质勘探数据的分析,同时结合现场施工过程、地形情况及钻孔渣样,在大胆假设、严密验证的情况下分析了塌孔发生的主次原因,有针对性地制定了以泥浆护壁配合混凝土局部加固护壁为主,水体引流为辅的措施,实现了塌孔危害的综合整治。

关键词:钻孔灌注桩,山区,塌孔,渗透水1引言随着我国的经济建设迅速发展,科学技术不断提高,桥梁工程也在技术进步革新的推动下,不断地克服长度、宽度、地域的瓶颈。

钻孔灌注桩作为桥梁工程重要的基础之一,一直以适用性强,承载力强,抗拔力强等特点,广泛应用于各种地域情况的特大桥基础,然而随之而来的缺点也不得不被重视,就是复杂地质对钻孔灌注桩质量的危害。

而塌孔作为钻孔灌注桩施工过程中的主要病害之一,对钻孔灌注桩施工全过程都存在着危害。

下面即以天峨红水河特大桥桩基施工中遇到的塌孔问题处理过程进行探讨。

2工程概况2.1地形地貌本工程属构造剥蚀低山地貌,桥区跨越某条河,河面宽度约250m,地形整体起伏较大,局部河岸边坡较陡,地面高程在+240.380m~+354.500m之间,相对高差约114.12m,自然斜坡坡度20~35°,植被较发育,种植玉米、果树、杉树等经济作物。

拟建桥梁跨越红水河,地表均覆盖第四系土层,未见滑坡、坍塌等不良地质发育。

2.2地质情况根据野外地质调绘及钻探揭示,场地内地层主要由人工填土层(Qml)、第四系湖积(Ql)、第四系冲积(Qal)、第四系残坡积层(Qel+dl)及三叠系中统(T2)粉砂岩、粉砂岩夹泥岩组成。

全钢护筒法在钻孔灌注桩复杂地质中应用

全钢护筒法在钻孔灌注桩复杂地质中应用

全钢护筒法在复杂地质钻孔灌注桩中应用技术方案一、工程概况******南引桥钻孔桩基处于岩溶发育地带,根据年设计院下发的**标段桩基参数一览表(第一批),部分桩位存在大溶洞,须采用全护筒法施工。

第一批桩基参数一览表中采用全护筒法施工的地质情况如下:74#-D桩基:覆盖层厚0~21.5m,-10.39 ~-12.09m微风化石灰岩,-12.09~-21.49m为溶洞,内充填软塑状亚粘土,夹微风化灰岩石牙,-21.49~-31.59m 微风化石灰岩,桩长34.41m。

92#-D桩基:覆盖层厚0~14m,-10.62~-11.12m微风化石灰岩,-11.12~-13.52m 溶洞,-13.52~-15.22m微风化石灰岩,-15.22~-20.92m溶洞,充填流塑状亚粘土,-20.92~-25.82微风化石灰岩,-25.82~-31.34m溶洞,-31.34~-38.62m微风化石灰岩,桩长36.26m。

93#-D桩基:覆盖层厚0~14m,-10.65~-14.65m溶洞,3m无填充物,-14.65~-22.67m微风化石灰岩,桩长20.21m。

95#-A桩基:覆盖层厚0~13m,-9.48~-10.88m微风化石灰岩,-10.88~-18.68m 溶洞,内充填中、细砂亚粘土,呈松散状,软塑状,-18.68~-28.48m微风化石灰岩,桩长26.62m。

95#-C桩基:覆盖层厚0~15.4m,-12.20~-14.50m微风化石灰岩,-14.50~-22.20m溶洞,内充填软塑状亚粘土,-22.20~-30.50m微风化石灰岩,桩长28.12m。

97#-A桩基:覆盖层厚0~14m,-10.80~-11.50m微风化石灰岩,-11.50~-13.90m 溶洞,-13.90~-15.00m微风化石灰岩,-15.00~-20.70m溶洞,内填充亚粘土,-20.70~-28.40m微风化石灰岩,-28.40~-30.50m溶洞,无填充物,-30.50~-33.10m 微风化石岩,-33.10~-33.50m溶洞,无填充物,-33.50~-40.70m微风化石灰岩,桩长37.60m。

全护筒钻孔灌注桩施工工法

全护筒钻孔灌注桩施工工法

全护筒钻孔灌注桩施工工法中铁十二局集团建筑安装工程杨部廷白慧张煜玺蒋关云靳成周为满足工程建设的需要,桩基础作为提高地基承载力的一种最有效的方式被广泛采用,桩基础一般分为钻孔灌注桩和预制桩。

其中钻孔灌注桩占桩基础施工中的比重约70%,钻孔灌注桩的施工一般分为干作业和泥浆护壁作业。

但是受环境影响,在香港以及世界发达国家的钻孔灌注桩施工中是禁止使用泥浆护壁的,同时在松散砂层、细角砾石层、流砂层、厚淤泥质层以及喀斯特地貌等地质情况下,进行泥浆护壁难以保证孔壁稳定,这种情况下就需要使用全护筒施工技术。

中铁十二局集团建筑安装工程联合设计单位进行创新,取得了“全护筒钻孔灌注桩施工技术”这一国内先进的新成果,同时形成了全护筒钻孔灌注桩施工工法。

2.1 全护筒钻孔灌注桩施工不采用膨润土或化学泥浆护壁,对地下水没有污染,施工现场整洁,不影响周围居民及企业的正常工作和生活,满足高环保要求。

2.2 在传统钻孔灌注桩因地层、环保原因无法成孔的情况下,保证桩基工程施工的顺利进行。

2.3 相比较其他护壁形式的钻孔灌注桩施工工艺,不需要配置泥浆,没有护壁泥皮对承载力的影响,承载力可靠,桩体质量满足标准要求。

2.4 施工速度比传统工艺快一倍以上,施工效率高,为整体工程的顺利施工打下良好的基础。

3.1 适用于直径为600mm~2500mm的钻孔灌注桩,钻孔灌注桩长度不宜大于40m的桩基工程。

3.2 适用于地下水位较高,易塌孔,使用普通泥浆及化学泥浆无法成孔的地层〔如卵石土层、角砾石土层、砂层等〕。

可进行嵌岩桩施工。

全护筒钻孔灌注桩施工技术是利用专用摇、振动设备使钢护筒克服各土层间与护筒间的摩擦力,使护筒穿越桩机钻孔施工中的不利地层直至到达稳定的桩端持力层,利用钻孔设备掏空护筒内渣土,保证灌注桩成桩的施工技术。

工艺原理流程图如图4所示。

图4.1 工艺原理流程图放线定位钻机就位钻机引孔振动锤下护筒钢筋笼制作钢筋笼安装灌注混凝土振动锤拔出护筒图5.1.1 全护筒钻孔灌注桩施工工艺流程图5.2 操作要点5.2.1 放线定位按桩位设计图纸要求,测设桩位并做好标记,以桩位为中心用白灰画一个半径45cm的圆,对桩位复核无误后方可开孔。

复杂地质条件多层跟进式钢护筒旋挖钻成孔施工技术研究

复杂地质条件多层跟进式钢护筒旋挖钻成孔施工技术研究

工程施工Engineering Construction– 246 –0 引言块石高回填场地由于土质松散,土层力粘聚力差、块石大,采用旋挖桩成孔易塌孔,成孔困难,成孔后孔壁稳定性差、孔壁塌陷多,负摩阻大,混凝土充盈系数大等缺点,针对以上情况,现阶段大多采用的主要施工方法有:一是混凝土换填,该方法施工工期长,造价高;二是泥浆护壁,但制取泥浆难度大,现场难以获取原材料;三是钢护筒跟进,但对于孔深超过15米,跟进摩擦力大,机械要求高,成本高。

课题组根据以上问题,积极开针对灌注桩施工中对存在的技术问题的深入研究,采用多层钢护筒跟进的施工方法,成功解决了上述问题,旋挖钻机桩基施工成孔成功率明显升高,成孔质量好,桩基浇筑质量好,1 施工关键技术综合考虑投资成本及现场施工安全、施工进度、地质条件等原因,多层跟进式钢护筒施工技术,主要解决跟进式钢护筒施工中深度过大,机械功率不够的难题。

关键施工技术为:根据不同深度的孔桩及地质情况,选取钢护筒跟进层数。

一般情况,孔深15米以内,均采用一层钢护筒跟进;孔深超过15米不足30米,采用二层钢护筒跟进施工;孔深超过30米不足45米采用三层钢护筒跟进施工(图1)。

钢护筒跟进方法采用旋挖钻机直接旋转插入孔内或者利用振动锤打入。

图1 三层钢护筒施工效果图2 主要施工工艺具体施工流程为:旋挖钻+跟进钢护筒成孔方式即在放出桩位中心点后,钻机就位,钻进约1米后即埋设钢护筒,钻机继续钻进,钢护筒跟进埋设,到原土层下约2米(一节)后停止埋设钢护筒(预防埋设过深后钢护筒无法取出,专用跟进钢护筒壁厚40mm,单节长度3m,内径比设计桩径大20cm,节与节之间通过螺栓连接,钢护筒的跟进与提拨均采用旋挖钻机完成,钻机继续钻进至设计标高,钢护筒在浇筑桩身混凝土过程中逐步取出。

3 项目应用情况某工程回填土层较深(平均回填约10米左右),回填料大部分为石渣,在回填层与原生土交界处存在较大粒径回填区,整个回填区孔隙率较大;场地均处于岩溶强发育地段,存在溶洞、可塑、软塑、流塑红粘土等不良地质情况。

填海区复杂地质条件超长桩基施工技术

填海区复杂地质条件超长桩基施工技术

填海区复杂地质条件超长桩基施工技术摘要:填海区地质复杂,依据地勘报告显示各地层从上至下为新近素填土、淤泥、黏土、淤泥质黏土、粗砂、风化花岗岩。

填筑土中含碎石较多,成桩较困难且施工中易塌孔;淤泥及淤泥质黏土强度低,易缩孔,对钻孔灌注桩成孔有影响,需防止缩径、失稳等问题;粗砂呈中密状态,局部较厚,成孔相对较困难,需防止塌孔等问题;砂质粘性土局部地段含有较多石英碎石,对冲孔成桩不利。

基于此,本文结合实例,针对填海区复杂地质条件下小直径超长桩基成孔施工技术进行了理论分析、研究计算、模型试验、现场实验等系统研究,形成了一套较完整填海区复杂地质条件下小直径超长桩基成孔施工工法。

有效保障项目施工质量和施工工期,确保了操作人员作业施工安全。

关键词:填海区;大型桥梁;超长桩基;施工技术引言本项目位于珠海市金湾航空城,金河大桥全长110m,共4跨,跨径组合为(4x27.5) m,中心桩号为K1+290.918全桥桥宽50m,分为左右两幅,路线前进方向与水流方向夹角为50°,上部均采用1.6m高预应力混凝土简支小箱梁。

桥墩采用直径150cm圆柱墩接520x220x200cm承台接两根直径120cm钻孔灌注桩,承台间设100x120cm系梁。

桥台采用薄壁桥台,基础采用直径120cm的钻孔灌注桩基础。

桩基桩长8300cm,共计104根。

1.超长桩基施工工艺特点及原理1.1特点采用超长钢护筒深入黏土层的护壁技术,钢护筒总长度400cm、壁厚12mm,采用加强焊接连接,防止素填土、淤泥土层塌孔、缩径及失稳等问题。

护壁泥浆采用纯碱和膨润土制备,先制备、再检测、后使用,并在钻孔和清孔阶段适当提高泥浆比重,解决了钻孔和清孔过程中淤泥质黏土、粗砂、风化花岗岩层塌孔、缩径等问题,清孔更干净彻底。

施工顺序:首先进行场地平整、桩位放线,再开挖泥浆池并在钢制泥浆箱内制浆,接着采用振动锤振入护筒,然后钻机就位,进行钻孔,过程中进行垂直度检测、泥浆循环护壁,钻孔到设计深度后清孔,最后进行成孔验收。

深厚杂填土地层中钻孔灌注桩成桩施工工艺分析

深厚杂填土地层中钻孔灌注桩成桩施工工艺分析

深厚杂填土地层中钻孔灌注桩成桩施工工艺分析陈 浩1,陈 峰2,孙泽良2,孙彬彬3,赵杰伟1(1.中兵勘察设计研究院有限公司,北京 100053;2.北京和信兴泰房地产开发有限公司,北京 100076;3.北京首开仁信置业有限公司,北京 100062)摘 要:在岩土工程中,杂填土区的钻孔灌注桩施工历来是施工项目中的重点和难点。

尤其是在深厚杂填渣土地层中进行钻孔灌注桩施工,更是存在较大的困难和较多的难题。

文章首先对杂填渣土区施工常见的问题进行了介绍,并分析了应对方法。

针对深厚杂填土区存在的成孔困难、施工难度大问题,文章提出了旋挖引孔素土回填加长螺旋二次成孔后插钢筋笼施工工艺,并对其施工效果进行了分析和总结。

结果表明,该工艺能够解决深厚杂填渣土区成孔困难的问题,极大地提高了施工效率,降低了成本,有效提高了经济效益。

关键词:深厚杂填土;旋挖引孔;素土回填;长螺旋二次成孔;后插钢筋笼中图分类号:TU753.3 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2019)09-0056-02作者简介:陈浩(1984—),男,高级工程师,研究方向:岩土工程设计及施工管理。

杂填土属于特殊性土,是指含有大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂质的填土[1]。

杂填土是在施工、生产、生活等长期活动中由于胡乱挖采、肆意回填建筑废弃物和生活垃圾等形成的薄厚不一、成分不定的回填土[2]。

现场杂填土组成一般较为复杂,主要由土及建筑垃圾组成,包括混凝土、砖头、钢筋混凝土板及在建筑装饰装修过程中产生的各种材料、废弃物及植物腐殖质等。

其成分没有固定的组成比例,颗粒尺寸悬殊,空隙大小相差较大,回填时间不一,使其物理力学性质具有较大的离散性、无规律性,造成杂填土地基均匀性较差、承载力较低、可压缩性较大以及具有湿陷性和负摩阻力等缺点,给岩土工程设计施工带来了较大的困难[3]。

1 工程简介1.1 深厚杂填土区地勘情况大兴区旧宫镇某项目场地标高一般在33.0~35.0m ,局部在31.0~32.0m ,场地高差约3.0m 。

桥梁桩基施工中钢护筒跟进溶洞处理方案

桥梁桩基施工中钢护筒跟进溶洞处理方案

桥梁桩基施工中钢护筒跟进溶洞处理方案作者:黄敏忠来源:《建筑工程技术与设计》2014年第28期摘要:本文结合桥梁工程施工实例,对岩溶地质条件下的溶洞处理施工项目进行了深入研究,详细介绍了处理桩基溶洞的钢护筒跟进法的施工方案和操作步骤。

通过钢护筒跟进法的使用,对岩溶地区桩基溶洞处理取得了比较满意的效果,保证了桩基础施工质量和进度,为类似工程提供借鉴。

关键词:桥梁;桩基;溶洞;钢护筒跟进法;方案桥梁桩基施工中,遇到溶洞的情况并不少见,作为地下隐蔽工程,这给施工带来了极大的困难,如果处理方法不当,往往会造成掉钻、埋锤、漏浆等事故发生,甚至威胁桥梁运营安全。

因而,做好桥梁桩基溶洞的处理工作是保证施工顺利进行的重要条件。

而抛填片石和黏土填充法、溶洞注浆填充法和钢护筒跟进法是处理桩基多层溶洞和高大溶洞的3种处理方法。

本文主要介绍了钢护筒跟进法桩基溶洞施工的具体做法和注意事项。

1工程概况某桥梁基础均使用钻孔灌注桩。

该地区属岩溶发育地区,因此在桩基施工前逐桩进行了地质勘探。

勘探结果显示地质结构多为砂层,见洞率达53%,地下溶洞单层高度在0.19~19m之间,而且多孔位、多处有串洞现象。

2设计桩基地质情况项目中拼宽桥桩基与高溪河特大桥需要拼宽,其桩基间距仅为2.5~4.5m。

根据现场地质勘查资料显示,部分拼宽桥桩位范围内存在特大溶洞。

其中ZK41-1桩基周围存在特大溶洞,具体地质情况为:0~4m为中砂,4~13.2m为粉质砂土,13.2~18m为中砂,18~18.7m为中风化石灰层,18.7~37.2m为溶洞,37.2~40.3m为中风化石灰层,40.3~46.5m为溶洞,46.5~47.6m为中风化石灰层,47.6~59.2m为溶洞,59.2~60m为中风化石灰层,60~62m为溶洞,62~72.4m为中风化石灰层。

桩位内溶洞均为全填充褐黄色软塑状黏土及砂;ZK41-1桩基属于右幅拼宽桥第10联桩基,桩径1.5m,设计桩顶标高为20.7m,根据设计要求,嵌岩桩需入岩超过2m,结合地质报告,实际桩长约为62.47m。

复杂地质超长桩基全套筒全回转快速施工技术

复杂地质超长桩基全套筒全回转快速施工技术

0引言近年来,为适应我国经济发展水平,满足大口径超长桩基施工及土木建筑市场发展的需求,桩基施工设备的先进性与施工工艺的科学性是提高桩基行业成桩效率及质量的根本保障。

旋挖钻机作为公认高效、环保的桩基施工工艺,自然视为解决复杂地质钻进难题的希望,但由于喀斯特地貌地质的复杂性,往往较长或超长的桩基,在采用旋挖机钻进施工中易出现塌孔、卡钻、斜孔以及大量漏浆等情况,会造成孔内坍塌、地面塌方及混凝土大量超方等,而引发安全问题和经济问题,因此单采用旋挖钻机施工可能无法成桩或成桩经济成本大。

利用复杂地质超长桩基全套筒全回转快速施工技术能大大缩短超长桩基的施工时间,提高复杂地质条件下桩基的施工质量,体现出其独有的技术优势及经济效益,具有良好的应用前景。

1工程概况柳州某轻轨项目出入线分为左线和右线,左线全长约0.97km ,右线全长约1.1km ,左线和右线均为高架线路。

左线设45个桥墩,基础形式均采用桩基础,每个墩设1~4根桩,共204根桩,桩径规格分别为1.25m 、1.50m 及1.80m 三种,桩长为45~68m (其中超过50m 的有40根)。

本出入线靠近既有道路约25m ,靠近房屋等建筑物约100m 。

根据设计文件要求,本出入线桩基以微风化白云岩作为基础持力层。

但根据区域地质勘察资料显示建设场地处于岩溶地区,部分桩基微风化白云岩岩面埋深较深,最深超65m 。

结合现场钻探资料,在中风化及微风化白云岩层中发育有溶蚀裂隙岩溶以及半填充和充填溶洞,从揭示的地勘资料显示,溶洞发育率为51.1%。

2施工关键技术2.1施工工艺选择对于溶洞极其发育的复杂地质地区超长桩基(一般50m 以上)施工,目前国内通常采用冲击钻成孔,但是由于没有有效的护壁措施,成孔过程中经常造成孔壁坍塌、斜桩、掉钻、卡钻等孔内事故,造成施工工期长及工程质量隐患。

由于护壁措施不到位,岩溶地区钻孔灌注桩的充盈系数也无法控制,施工成本大大增加。

另外岩溶地区地下水丰富,且地下水多为承压水,流动性较大,一般的方法护壁,很难达到效果。

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全钢护筒法在复杂地质钻孔灌注桩中应用技术方案一、工程概况******南引桥钻孔桩基处于岩溶发育地带,根据年设计院下发的**标段桩基参数一览表(第一批),部分桩位存在大溶洞,须采用全护筒法施工。

第一批桩基参数一览表中采用全护筒法施工的地质情况如下:74#-D桩基:覆盖层厚0~21.5m,-10.39 ~-12.09m微风化石灰岩,-12.09~-21.49m为溶洞,内充填软塑状亚粘土,夹微风化灰岩石牙,-21.49~-31.59m 微风化石灰岩,桩长34.41m。

92#-D桩基:覆盖层厚0~14m,-10.62~-11.12m微风化石灰岩,-11.12~-13.52m 溶洞,-13.52~-15.22m微风化石灰岩,-15.22~-20.92m溶洞,充填流塑状亚粘土,-20.92~-25.82微风化石灰岩,-25.82~-31.34m溶洞,-31.34~-38.62m微风化石灰岩,桩长36.26m。

93#-D桩基:覆盖层厚0~14m,-10.65~-14.65m溶洞,3m无填充物,-14.65~-22.67m微风化石灰岩,桩长20.21m。

95#-A桩基:覆盖层厚0~13m,-9.48~-10.88m微风化石灰岩,-10.88~-18.68m 溶洞,内充填中、细砂亚粘土,呈松散状,软塑状,-18.68~-28.48m微风化石灰岩,桩长26.62m。

95#-C桩基:覆盖层厚0~15.4m,-12.20~-14.50m微风化石灰岩,-14.50~-22.20m溶洞,内充填软塑状亚粘土,-22.20~-30.50m微风化石灰岩,桩长28.12m。

97#-A桩基:覆盖层厚0~14m,-10.80~-11.50m微风化石灰岩,-11.50~-13.90m 溶洞,-13.90~-15.00m微风化石灰岩,-15.00~-20.70m溶洞,内填充亚粘土,-20.70~-28.40m微风化石灰岩,-28.40~-30.50m溶洞,无填充物,-30.50~-33.10m 微风化石岩,-33.10~-33.50m溶洞,无填充物,-33.50~-40.70m微风化石灰岩,桩长37.60m。

97#-C桩基:覆盖层厚0~15m,-11.20~-17.20m微风化石灰岩,-17.20~-26.10m 溶洞,内填充软塑状亚粘土,-26.10~-33.50m微风化石灰岩,桩长32.60m。

二、施工方案针对上述七根钻孔灌注桩,根据D标段桩基参数一览表(第1批)的要求,采用全护筒法进行施工。

我部根据设计院提供的地质资料,对上述七根桩基分别采取以下施工方案:74#-D桩基:D=200cm,采用双护筒方案进行施工,外护筒长22m,d=230cm,内护筒长33m,d=220m;92#-D桩基:D=140cm,采用双护筒方案施工,外护筒长18m,d=180cm,内护筒长35.5m,d=160cm;93#-D桩基:D=140cm,采用单护筒方案施工,护筒长18m,d=160cm;95#-A桩基:D=140cm,采用双护筒方案,外护筒长13.5m,d=180cm,内护筒长22.5m,d=160cm;95#-C桩基:D=140cm,采用双护筒方案,外护筒长15.5m,d=180cm,内护筒长26m,d=160cm;97#-A桩基:D=140cm,采用双护筒方案,外护筒长14.5m,d=180cm,内护筒长33m,d=160cm;97#-C桩基:D=140cm,采用双护筒方案,外护筒长15m,d=180cm,内护筒长30m,d=160cm;1、钢护筒设计及加工根据地质钻勘资料,存在溶洞桩基覆盖层厚度10~20m不等,地下水位为地面以下2m,覆盖层主要为砂层。

钢护筒采用12mm钢板卷制。

(1)钢护筒设计1)、工况分析:○1、外钢护筒:A、钢护筒插打时,钢护筒的承载力验算;B、出现溶洞,漏浆时,钢护筒在内外水头差和侧土压力作用下的局部稳定验算。

若岩面不平,护筒与岩面存在间隙,在水压力作用下,产生流砂,形成不均衡水压力和土压力时,钢护筒的局部稳定验算。

○2、内护筒:A、内嵌护筒须贯穿整个溶洞,下沉时,钢护筒承载力验算。

B、由于钢护筒下孔口的岩面不平整,漏浆时,钢护筒在内外水头差和侧土压力作用下的局部稳定验算。

2)钢护筒承载力验算○1、护筒下沉时,承载力验算荷载:钢护筒下沉时,荷载为:护筒自重和150KW沉桩锤振动力90t。

A、外套护筒外套护筒自重(内径φ230cm):护筒外径232.4cm,单位钢护筒重:684kg/m3桩锤振动力作用下,护筒产生应力计算:σ=(6.84×20+900)kN/0.0871=1.19×104KN/ m3=11.9Mpa≤[σ]=196MpaB、内嵌护筒(内径φ220cm):单位钢护筒重:654.3 kg/m3桩锤振动力作用下,护筒产生应力计算:σ=(6.54×40+900kN)/0.0834=1.39×104KN/ m3=13.9Mpa≤[σ]=196Mpa○2、局部承载力验算由于岩面不平及漏浆,钢护筒内外将产生水头差和不均衡土压力,钢护筒受水压力和土压力作用下,发生局部变形。

根据地质资料,引桥覆盖层厚度最大达20m左右,取最不利状况,20m覆盖层厚度计算,地表水取地面以下2m计算。

护筒最底端所承受的土压力及地下水的侧压力按下式计算:P=γhtg2(45°-φ/2)+(γ-γw)(H-h)htg2(45°-φ/2)+(H-h)γw P——土和地下水对钢护筒的最大总压力,KN/ m2γ——土的重度,KN/ m3;砂土γ=20 KN/ m3γw——水的重度,KN/ m3;γw=10KN/ m3H——钢护筒护壁深度,m。

H=20mh——地面至地下水位深度,m;h=2mφ——土的内摩擦角,粗砂取φ=32°p=20×2×tg2(45°-32°/2)+(20-10)(20-2)tg2(45°-32°/2)+(20-2)×10=247.6KN/ m2用MIDAS计算软件进行计算分析(D=230cm钢护筒),结果如下:A、当钢护筒与岩面结合紧密,不漏浆状况(即环形均布压力247.6KN/ m2作用下):变形图:应力图:B、当钢护筒受不均衡压力作用时(即钢筒底端局部不受水压和土压力)变形图:应力图:C、当钢护筒受不均衡土压力作用时,(即护筒底端局部只受水压力而无土压力工况)变形图:应力图:从以上三种工况计算结果分析,当出现B工况时,最不利,安全系数为1.232,采用δ=12mm的钢护筒能满足施工要求。

考虑到地质情况复杂,各种不可预见因素,内外钢护筒均采用12mm钢板卷制。

(2)、钢护筒加工钢护筒加工在钢构件加工厂加工,采用厚度为12mm的钢板卷制成护筒,护筒接缝焊接采用满焊。

护筒接缝、刃脚、护筒顶均用δ=12mm,宽20cm的钢板进行包裹加劲焊接,确保在下沉过程中,钢护筒的局部刚度。

钢护筒的长度根据设计院下发的地质钻勘图纸的溶洞的深度,覆盖层厚度进行加工。

上述七根桩钢护筒数量如下:桩位外护筒内护筒直径(cm)长度(m)重量(kg)直径(cm)长度(m)重量(kg)74#-D 230 22 15026 220 33 2155692#-D 180 18 9648 160 35.5 1693493#-D 160 18 858695#-A 180 13.5 7236 160 23.5 1121097#-A 180 14.5 7772 160 33 1574197#-C 180 15 8040 160 30 14310合计:136239kg2、施工工艺(1)单护筒施工工艺先冲孔接近溶洞位置,下沉钢护筒穿过溶洞,冲孔成桩浇注砼。

工艺流程:场地平整测量放样,埋护筒钻机就位,冲孔钻进接近溶洞,下沉钢护筒直至溶洞底冲孔钻进,完成钻孔灌注桩施工。

施工现场图:(2)双护筒施工工艺先冲孔钻进至岩面,插入外护筒,冲孔钻进、冲破溶洞,下沉内钢护筒后,冲孔钻进至设计终孔标高,完成钻孔桩施工。

施工流程如下:双护筒钻孔施工工艺流程:场地平整测量放样、埋护筒钻机就位,冲孔钻进至岩面插入外钢护筒冲孔钻进至接近溶洞,小冲锤低冲程打穿溶洞沉桩机下沉内钢护筒贯穿整个溶洞钻机冲孔直至终孔标高浇筑砼,回收外护筒。

A、外钢护筒插打施工测量工程师将桩位中心及轴线放样后,先用埋入2m长,d=240cm或者190cm 的护筒,钻机就位,用直径为230cm或者180cm的冲锤冲孔钻进;当钻进至岩面时,提起钻头,用25t吊车起吊外钢护筒,插入外钢护筒,并用150kw沉桩锤振动下沉直至岩面。

在振动过程中,严格控制钢护筒的垂直度容许误差在1%L 内。

B、钻机就位、冲孔外钢护筒下沉到位后,开始冲孔,根据内嵌护筒的直径,选用相应的冲锤(d=220cm或者160cm)进行冲孔。

当孔钻进接近溶洞时,换小冲锤,低冲程钻进,以防卡锤。

溶洞冲破后,若漏浆太快,需及时补充注入泥浆,确保水头压力,避免水压力和土压力不平衡,护筒局部挤压变形。

溶洞冲破后,换回正常冲锤,低冲程冲孔,将溶洞孔口直径扩大至内钢护筒直径。

C、内护筒下沉施工冲锤冲破溶洞后,将钻锤提起,用25t汽车吊将内钢护筒插入桩孔内,用150kw沉桩锤将钢护筒振动下沉,穿过溶洞,直至洞底岩面。

下沉过程中严格控制钢护筒的垂直度在1%L内。

D、继续钻孔施工内护筒下沉到位后,放入冲锤,进行冲孔,直至桩基终孔标高。

由于溶洞底岩面不平,出现漏浆的现象,则采用投入优质黄泥加片石,冲锤反复冲挤,将黄泥片石挤入缝隙进行封堵。

当采用黄泥和片石封堵不住时,则采用浇筑混凝土进行封堵。

E、砼浇注及外护筒回收钻机冲孔达到终孔标高后,进行清孔、下钢筋笼、浇筑砼。

待砼达到一定强度后,用150KW沉桩锤将外护筒拔出,回收利用。

若沉桩锤无法拔除,则在外护筒上焊反力架,用千斤顶将护筒顶出,再辅于沉桩锤拔出。

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