钻孔灌注桩旋挖和回转成孑施工工艺的对比与分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
围 以下 ，粒 径在０ ． ０ ７ ５ ～ ０ ． ２ ５ ｍｍ的砂 粒含 量约 为４ ５ ％，黏粒 含量仅 为５ ％左右 ，其余 为粒径 小于０ ． ０ ７ ５ ｍｍ的粉粒 ，并局
一 ～
一
４ ：
ｌ
２ ０《 “ ３ｊ ｌ ｎＪ
部夹 有块状 砂岩 ，泥浆 能力很 差 （ 图１） 。
１ 工 程概 况
昆山 中环工 程 高架道 路及 桥 梁工 程钻 孔 桩 的数量 超 过
１ ． ５万 根 ，设计桩径 以１ ． ２ ｍ和 １ ． ５ ｍ为主 ，最 大１ ． ８ ｍ，桩 长
、 ＾ ＾
Ｚ Ｋ ９
杂填 ｊ ： 毡 。
粉廊赫 ： Ｉ 。 粉砂 Ｉ ， 啪
２ 回转钻正循环成孔工艺
回转钻 正循 环 成孔选 择 扭矩 大 、稳定 性 好 的Ｇ Ｐ Ｓ － ２ ０ 型
以人工膨润土造浆的方式控制 ，泥浆池采用除砂器 、泥浆 旋滤器或泥水分离器等辅助除砂。
成 孔过 程 中 ，采 用减压 低 速钻 进 的 方式 ，合理 地控 制
注 ：本项目为上海建工集团科研课题 《 昆山市中环快速化改造工 程施工关键技术研究》 编号为１ ２ Ｊ Ｃ Ｓ Ｆ ＿ ０ １ 。 作者简介 ：张学进 （ １ ９ ７ ９ － ），男，硕士，工程师，一级建造师。
‘
１ ． ２ 施工难点
施 工 中确 保 孔壁 护壁 质量 、控制 扩径 和 缩颈 现 象 、降 低泥 浆含砂 率和 沉渣厚 度是 本工程 施工 的重点和 难点 。
图１ 典型地质剖面示意
１ ． ３ 工艺选择
结 合工 程地 质 情况和 类似 工程 的施 工经 验 ，本 项 目对
回转钻 正 循环 成 孔 、回转 钻 反循 环成 孔 、旋 挖钻 机成 孔进
地 质钻 机施 工 ，采 用４ Ｐ Ｎ Ｌ 泥 浆 泵供 浆。正 循环 成 孔 ，控 制
扩 径 和缩 颈 、确 保泥 浆 的携 渣 能力 和泥 浆 净化 是施 工控 制
的重点 。
行 了分析和 比较 ，对 各施工 参数 进行 了验证和 总结 。
泥浆循环采用上部约１ ５ ｍ土层 自然泥浆、下部土层辅
混凝 土 浇筑 完成 后 ，将 回 收 的 泥 浆 经 泥 浆 池 沉 淀 后 重 复 使 用 。成 孔 速 度控 制 在８—１ ０ ｍ／ ｈ ，钻 斗 升 降速 度控 制 在 ０ ． ５ — ０ ． ７ ５ ｍ ／ ｓ ，并在 砂土层 中适 当降低 。 成 孔完 成 后 ，利 用 井径 仪 测试成 孔 质量 及 孔底 沉 渣厚 度 满足 要 求后 ，钻 机 移位 ，下放 钢筋 笼和 导 管 ，并 利用 导 管 进行 清 孔 ，待 孔底 沉 渣厚度 和 泥浆 参 数满 足要 求 后浇 筑 混 凝土 。 混凝 土 浇筑 过程 中 ，将 上返 泥 浆 回收至 泥 浆池 沉
通讯地址：上海市东大名路－ ６ ６ ６ 号（ ２
收稿 日期 ：２ ０ ｔ ３ ￣
钻进速度 ，原则上控制在每节钻杆 （ 长３ ｍ） 用时在２ ｈ 左
右 ，减 少 钻头 对 周边 孔壁 的 扰动 ，使 周 边土 体压 力 充 分释
放 ，防止发生扩径和缩颈，并让泥浆将钻渣充分携出。 成孔完成后 ，利用钻杆进行一次清孔，原则上采用反 循环清孔工艺，以确保清孔质量，并减少清： ｆ Ｌ Ｂ － ， Ｊ 间。下放
约 为６ Ｏ ｍ（ 最长 超过８ Ｏ ｍ） ，属于 大直径 超长钻 孔桩 。
１ ． １ 地质条件
昆 山中环 工程 地 处长三 角 太湖 冲积 平 原地 区 ，地层 起
‘
｝ 州
９ １ ） － Ｉ ｔ ｌ 一一
粉ｔＱ 鹳 ｝ 、鼢雁黏 。 ｝ Ｑ 。
伏 较 大 ，地 层 中含 砂率 极高 。 自地面 以下约 １ ５ ｍ范围 内为 黏土 和粉质 黏 土层 ，具 有较 好 的 自然造 浆能 力 ，自１ ５ ｍ范
） 。
５ ９ ２『 Ｉ ￣ Ｉ ＇ ｒ 第 ３ ５ 卷第 ７ 期
董
≤ 毒 善¨ … ≤ 羞 囊董 誊 誓 莲 交 点 囊 萎 董 誊
钢筋 笼 、导 管 后 ，利 用导 管进 行 二 次清 孔。 混凝 土 浇筑 过
４ 旋挖钻挖 孔成孔工艺
成 孔 选 用旋 挖 扭矩 不小 于 ２ ０ ０ ｋ Ｎ ・ ｍ的旋 挖 钻 机 ，钻
钻孔灌注桩 旋挖 和 回转成孔 施 工工艺的对比与分析＊
Ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｒ ｏ ｔ ａ ｒ ｙ Ｄｉ ｇ ｇ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｈｏ ｌ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｂ ｏ ｒ ｅ ｄ Ｐ ｉ ｌ ｅ ｓ
张学进
上海建工集团股份有限公 司总承 包部 上海 ２ ０ ０ ０ ８ ０
摘耍 ：昆山市 中环快速化道 路改造工程 的地质 条件 为砂质软 土地层 。以该工程 大直径钻孔 桩试成孔及 初期施工 为背 景 ，对旋 挖成 孔、回转钻正循环 、回转钻泵吸反循环 的３种成 孔工艺进行 了综合分析 ，从孔壁稳定、泥浆系统 、成孔质 量 、成孔工效 、经济 效益等方面进 行比较研 究 ，总结 了不 同工艺 的优缺 点和适 用条件 ，以指导工程大规模施工 的有序 开展 ，同时可为类似工程提供有益的借鉴 。 关键词：钻孔灌注桩 旋挖成孔 回转钻成孔 软土地基 比较分析 中图分类号 ：Ｔ Ｕ ７ ５ ３ ． ３ 文献标识码：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ４ － １ ０ ０ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ ５ ９ ２ — ０ ３
程中，将上返泥浆 回收至泥浆池沉淀 ，并检测合格后用于
后续基 桩施 工 ，以减 少人工造 浆 （ 图２） 。
机 须 具 备 自动 纠 偏 装 置 ，成 孔 采 用 人 造 泥 浆 。 每 根 桩 储 备泥 浆 量 不小 于 钻 孔体 积 的 １ ． ５倍 ，泥 浆 相对 密 度 控制 在
１ ． Ｏ ５ ～１ ． １ ５ 、黏度控wenku.baidu.com在 １ ８～ ２ ２ Ｓ ，含砂率＜ ２ ％。桩 身在
一 ～
一
４ ：
ｌ
２ ０《 “ ３ｊ ｌ ｎＪ
部夹 有块状 砂岩 ，泥浆 能力很 差 （ 图１） 。
１ 工 程概 况
昆山 中环工 程 高架道 路及 桥 梁工 程钻 孔 桩 的数量 超 过
１ ． ５万 根 ，设计桩径 以１ ． ２ ｍ和 １ ． ５ ｍ为主 ，最 大１ ． ８ ｍ，桩 长
、 ＾ ＾
Ｚ Ｋ ９
杂填 ｊ ： 毡 。
粉廊赫 ： Ｉ 。 粉砂 Ｉ ， 啪
２ 回转钻正循环成孔工艺
回转钻 正循 环 成孔选 择 扭矩 大 、稳定 性 好 的Ｇ Ｐ Ｓ － ２ ０ 型
以人工膨润土造浆的方式控制 ，泥浆池采用除砂器 、泥浆 旋滤器或泥水分离器等辅助除砂。
成 孔过 程 中 ，采 用减压 低 速钻 进 的 方式 ，合理 地控 制
注 ：本项目为上海建工集团科研课题 《 昆山市中环快速化改造工 程施工关键技术研究》 编号为１ ２ Ｊ Ｃ Ｓ Ｆ ＿ ０ １ 。 作者简介 ：张学进 （ １ ９ ７ ９ － ），男，硕士，工程师，一级建造师。
‘
１ ． ２ 施工难点
施 工 中确 保 孔壁 护壁 质量 、控制 扩径 和 缩颈 现 象 、降 低泥 浆含砂 率和 沉渣厚 度是 本工程 施工 的重点和 难点 。
图１ 典型地质剖面示意
１ ． ３ 工艺选择
结 合工 程地 质 情况和 类似 工程 的施 工经 验 ，本 项 目对
回转钻 正 循环 成 孔 、回转 钻 反循 环成 孔 、旋 挖钻 机成 孔进
地 质钻 机施 工 ，采 用４ Ｐ Ｎ Ｌ 泥 浆 泵供 浆。正 循环 成 孔 ，控 制
扩 径 和缩 颈 、确 保泥 浆 的携 渣 能力 和泥 浆 净化 是施 工控 制
的重点 。
行 了分析和 比较 ，对 各施工 参数 进行 了验证和 总结 。
泥浆循环采用上部约１ ５ ｍ土层 自然泥浆、下部土层辅
混凝 土 浇筑 完成 后 ，将 回 收 的 泥 浆 经 泥 浆 池 沉 淀 后 重 复 使 用 。成 孔 速 度控 制 在８—１ ０ ｍ／ ｈ ，钻 斗 升 降速 度控 制 在 ０ ． ５ — ０ ． ７ ５ ｍ ／ ｓ ，并在 砂土层 中适 当降低 。 成 孔完 成 后 ，利 用 井径 仪 测试成 孔 质量 及 孔底 沉 渣厚 度 满足 要 求后 ，钻 机 移位 ，下放 钢筋 笼和 导 管 ，并 利用 导 管 进行 清 孔 ，待 孔底 沉 渣厚度 和 泥浆 参 数满 足要 求 后浇 筑 混 凝土 。 混凝 土 浇筑 过程 中 ，将 上返 泥 浆 回收至 泥 浆池 沉
通讯地址：上海市东大名路－ ６ ６ ６ 号（ ２
收稿 日期 ：２ ０ ｔ ３ ￣
钻进速度 ，原则上控制在每节钻杆 （ 长３ ｍ） 用时在２ ｈ 左
右 ，减 少 钻头 对 周边 孔壁 的 扰动 ，使 周 边土 体压 力 充 分释
放 ，防止发生扩径和缩颈，并让泥浆将钻渣充分携出。 成孔完成后 ，利用钻杆进行一次清孔，原则上采用反 循环清孔工艺，以确保清孔质量，并减少清： ｆ Ｌ Ｂ － ， Ｊ 间。下放
约 为６ Ｏ ｍ（ 最长 超过８ Ｏ ｍ） ，属于 大直径 超长钻 孔桩 。
１ ． １ 地质条件
昆 山中环 工程 地 处长三 角 太湖 冲积 平 原地 区 ，地层 起
‘
｝ 州
９ １ ） － Ｉ ｔ ｌ 一一
粉ｔＱ 鹳 ｝ 、鼢雁黏 。 ｝ Ｑ 。
伏 较 大 ，地 层 中含 砂率 极高 。 自地面 以下约 １ ５ ｍ范围 内为 黏土 和粉质 黏 土层 ，具 有较 好 的 自然造 浆能 力 ，自１ ５ ｍ范
） 。
５ ９ ２『 Ｉ ￣ Ｉ ＇ ｒ 第 ３ ５ 卷第 ７ 期
董
≤ 毒 善¨ … ≤ 羞 囊董 誊 誓 莲 交 点 囊 萎 董 誊
钢筋 笼 、导 管 后 ，利 用导 管进 行 二 次清 孔。 混凝 土 浇筑 过
４ 旋挖钻挖 孔成孔工艺
成 孔 选 用旋 挖 扭矩 不小 于 ２ ０ ０ ｋ Ｎ ・ ｍ的旋 挖 钻 机 ，钻
钻孔灌注桩 旋挖 和 回转成孔 施 工工艺的对比与分析＊
Ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｒ ｏ ｔ ａ ｒ ｙ Ｄｉ ｇ ｇ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｈｏ ｌ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｂ ｏ ｒ ｅ ｄ Ｐ ｉ ｌ ｅ ｓ
张学进
上海建工集团股份有限公 司总承 包部 上海 ２ ０ ０ ０ ８ ０
摘耍 ：昆山市 中环快速化道 路改造工程 的地质 条件 为砂质软 土地层 。以该工程 大直径钻孔 桩试成孔及 初期施工 为背 景 ，对旋 挖成 孔、回转钻正循环 、回转钻泵吸反循环 的３种成 孔工艺进行 了综合分析 ，从孔壁稳定、泥浆系统 、成孔质 量 、成孔工效 、经济 效益等方面进 行比较研 究 ，总结 了不 同工艺 的优缺 点和适 用条件 ，以指导工程大规模施工 的有序 开展 ，同时可为类似工程提供有益的借鉴 。 关键词：钻孔灌注桩 旋挖成孔 回转钻成孔 软土地基 比较分析 中图分类号 ：Ｔ Ｕ ７ ５ ３ ． ３ 文献标识码：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ４ － １ ０ ０ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ ５ ９ ２ — ０ ３
程中，将上返泥浆 回收至泥浆池沉淀 ，并检测合格后用于
后续基 桩施 工 ，以减 少人工造 浆 （ 图２） 。
机 须 具 备 自动 纠 偏 装 置 ，成 孔 采 用 人 造 泥 浆 。 每 根 桩 储 备泥 浆 量 不小 于 钻 孔体 积 的 １ ． ５倍 ，泥 浆 相对 密 度 控制 在
１ ． Ｏ ５ ～１ ． １ ５ 、黏度控wenku.baidu.com在 １ ８～ ２ ２ Ｓ ，含砂率＜ ２ ％。桩 身在