全套管全回转钻机在溶洞地区钻孔灌注桩的应用
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岩溶区域全回转全套管钻孔灌注桩施工工法一、前言岩溶区域全回转全套管钻孔灌注桩施工工法是一种适用于岩溶地质条件下的钻孔灌注桩施工工艺。
在岩溶地区,地下水层发育,岩石溶蚀剧烈,钻孔施工难度大。
而通过采用全回转全套管钻孔灌注桩施工工法,可以解决岩层崩塌、水涌等难题,确保施工质量和施工安全。
二、工法特点岩溶区域全回转全套管钻孔灌注桩施工工法的特点有:1. 全回转全套管钻探技术:在钻孔过程中使用全回转全套管钻探技术,确保钢套管的连续性,避免钻孔过程中岩屑与地下水流入钻孔,保证施工安全和钻孔效率。
2. 岩屑处理技术:通过真空吸岩技术和岩碎物清理车进行岩屑的处理,保证钻孔的稳定和连续。
3. 灌注桩技术:采用灌浆分位灌注桩技术,将混凝土浆液注入桩孔,并在施工过程中保证桩孔内壁与岩层间隙全部浆填实,以增强桩的承载力和稳定性。
三、适应范围该工法适用于岩溶地区,尤其在常规硬岩、溶蚀发育的石灰岩、石膏岩等地层中应用广泛。
同时,该施工工法也适用于斜坡、边坡、基础等工程中的地下连续墙、桩基础、支护桩等工程。
四、工艺原理该工法的工艺原理主要是通过全回转全套管钻探技术、岩屑处理技术和灌注桩技术的综合应用,来解决岩溶地层钻孔灌注桩施工中的难题。
1. 全回转全套管钻探技术:通过使用全回转全套管钻探技术,可以实现深孔连续钻进,避免岩屑和地下水进入钻孔,确保施工安全和钻孔效率。
2. 岩屑处理技术:通过真空吸岩技术和岩碎物清理车进行岩屑的清理与处理,保证钻孔的稳定和连续,同时减少岩屑进入桩孔后可能产生的问题。
3. 灌注桩技术:通过灌浆分位灌注桩技术,将混凝土浆液注入桩孔,并在施工过程中保证桩孔内壁与岩层间隙全部浆填实,以提高桩的承载力和稳定性。
五、施工工艺岩溶区域全回转全套管钻孔灌注桩施工工艺包括以下几个施工阶段:1. 钻孔准备:包括确定施工方案、准备机具设备、搭建工地临时设施等。
2. 钻孔施工:采用全回转全套管钻孔技术进行钻孔作业,同时利用真空吸岩技术和岩碎物清理车对岩屑进行处理。
全回转钻孔灌注桩(一)引言概述:全回转钻孔灌注桩是一种常见的地基处理技术,通过在地下使用旋转钻机进行钻孔,并在钻孔完成后注入混凝土。
本文将详细介绍全回转钻孔灌注桩的原理、施工步骤、设备要求以及其在地基工程中的应用。
正文内容:一、原理1.1 介绍全回转钻孔灌注桩的基本原理1.2 解释旋转钻机在全回转钻孔灌注桩中的作用1.3 说明混凝土注入对于桩基性能的改善效果1.4 探讨全回转钻孔灌注桩的承载机制1.5 讨论灌注桩在不同地质条件下的应用范围和限制二、施工步骤2.1 钻孔准备工作,包括地质勘察和场地准备2.2 钻孔的进行,包括选取合适的钻机和使用适当的钻具2.3 混凝土配制和注入过程的控制2.4 灌注桩的固化和养护2.5 检测和验收,包括对灌注桩的质量进行评估和测试三、设备要求3.1 钻机的选择与配置3.2 钻具的选用和维护3.3 混凝土搅拌设备的要求3.4 注浆设备和工具的准备3.5 安全措施和监控设备的配置四、地基工程应用4.1 全回转钻孔灌注桩在建筑工程中的应用4.2 全回转钻孔灌注桩在桥梁工程中的应用4.3 全回转钻孔灌注桩在沉降控制工程中的应用4.4 全回转钻孔灌注桩在防护工程中的应用4.5 全回转钻孔灌注桩在土壤改良工程中的应用五、总结全回转钻孔灌注桩是一种重要的地基处理技术,具有较高的承载能力和较好的施工适应性。
通过对全回转钻孔灌注桩的原理、施工步骤、设备要求以及其在地基工程中的应用进行综合分析,可以得出全回转钻孔灌注桩在不同工程领域中都具有广泛的应用前景。
然而,在实际施工过程中,还需要根据具体地质条件和工程要求,合理选择施工方案和设备,并加强监控和质量控制,以确保施工质量和工程安全。
全回转全套管设备在特殊环境复杂地层钻孔灌注桩中的应用曹礼林【摘要】桩基工程施工时,当遇到紧贴周边地下建筑物对位移敏感的特殊施工环境,或者遇到坚硬深厚卵石层、砾石层,桩位下方存在高承压水,或设计桩位下方存在废桩、浆砌块石、垃圾土等障碍物时,会对桩基施工的顺利成孔、进度与质量造成较大影响.针对上述问题,常规采用泥浆护壁回转成孔、旋挖成孔、冲击成孔的施工方法受到限制,同时存在护壁泥浆污染环境、成孔质量差及垂直度不易控制等缺点,尤其是成孔产生的振动对敏感建筑物造成的影响不容忽视(如地铁周边).近年来出现的全回转全套管配合旋挖钻机钻进或配合履带吊冲抓钻进技术可以有效进行地下清障或成桩施工,尤其套管超前工况下更适用于地铁周边或周边环境及地质条件和复杂的场合,近年来已被工程界采用.作者从事全回转全套管工程实践,撰写本文共同学习交流,不断提高全回转全套管的施工水平,更大范围得到推广应用.%During the construction of pile foundation, when encountering the special construction environment that is sensitive to the displacement of the surrounding underground buildings, or encountering hard and thick pebble layer and gravel layer, there is high pressure water under the pile or there are waste piles, masonry stone, garbage soil and other obstacles in the design of pile, it has a greater impact on smoothly hole forming,the progress and quality of construction of the pile. In view of the above problems, the conventional method is limited, meanwhile, there are disadvantages such as pollution of wall mud, poor hole forming quality and difficult vertical control, especially the impact of vibrations on sensitive buildings can not be ignored (eg, around the metro). In recent years, thefull-turn full pipe with rotary drilling rig drilling or with crawler crane grasping drilling technology can effectively carry out underground clearance or pile forming construction, especially under the casing conditions, it is more applicable to the surrounding subway environment and geological conditions, and in recent years it has been adopted by the engineering community. The author introduces full-turn full-pipe engineering practice to continuously improve the construction of full-turn full-tube construction level and promote a wider range of applications.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2018(037)009【总页数】5页(P124-128)【关键词】全套管;高承压水;灌注桩;卵砾石层【作者】曹礼林【作者单位】中铁十二局集团第一工程有限公司,西安710038【正文语种】中文【中图分类】TU473.11 概述全套管施工方法又称“贝诺特”(Benoto)法,是由法国Benoto公司最早采用的一种就地灌注混凝土桩的施工方法。
复杂岩溶钻孔灌注桩全套管全回转快速施工技术作者:***来源:《科技创新与应用》2019年第23期摘; 要:岩溶发育地层钻孔灌注桩施工,通常采用冲击钻抛填黏土、片石或冲击钻冲孔,钢护筒跟进法进行施工,此类方法施工周期长、冲孔过程中易发生塌孔、埋钻、漏浆等情况,抛填黏土、片石成孔后灌桩过程也易发生护壁再次被冲开发生断桩等质量事故。
潍莱高铁大白村特大桥59#墩岩溶桩基长度大、溶洞强烈发育,且工期异常紧张,常规冲击钻施工方法不能满足工期要求。
根据逐桩地质勘探成果及多方讨论,采用全套管全回转钻机施工,极大保证了成桩质量及施工进度。
关键词:复杂岩溶;钻孔灌注桩;全套管全回转中图分类号:U445.55+1 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2019)23-0161-03Abstract: In the construction of bored cast-in-place pile in Karst formation, impact drilling is usually used to fill clay, sheet stone or impact drilling, and steel protecting tube follow-up method is used for construction. This kind of method has a long construction period and is prone to collapse,burying drilling, slurry leakage and so on. It is also easy to break the pile and other quality accidents when the retaining wall is washed away again in the process of filling clay and forming holes with slate and stone, and the grouting pile is also easy to occur in the process of filling clay and forming holes. The Karst Pile Foundation of #59 Pier of Weifang-Laixi High Speed Railway Dabaicun Bridge is long, the cave is strongly developed, and the construction period is extremely tense, so the conventional impact drilling construction method cannot meet the requirements of the construction period. According to the results of pile-by-pile geological exploration and in-depth discussion, the construction of full casing full rotary drilling rig is adopted, which greatly ensures the pile quality and construction progress.Keywords: complex karst; bored cast-in-place pile; full casing full rotation1 工程概況潍莱高铁大白村特大桥位于平度云山镇,属剥蚀丘陵地区,全长5.7km,上部结构为24m 和32m简支箱梁,下部结构为圆端形实体桥墩,基础类型为钻孔灌注桩(?椎1m)、扩大基础及挖井基础。
全套管全回转钻孔咬合灌注桩施工技术应用研究发布时间:2021-04-26T10:40:34.930Z 来源:《基层建设》2020年第33期作者:刘长林[导读] 摘要:因地层地质水文适应性需要,同时也受周边环境影响,全套管全回转钻孔咬合灌注桩施工工法出现并不断发展,该工法是利用一种可以驱动套管做360°回转的全套管施工设备钻进成桩,主要针对地铁站基坑、工作井、地下建筑结构等围护结构施工需要,具有一定施工优势。
中铁电气化局集团有限公司北京市 100036 摘要:因地层地质水文适应性需要,同时也受周边环境影响,全套管全回转钻孔咬合灌注桩施工工法出现并不断发展,该工法是利用一种可以驱动套管做360°回转的全套管施工设备钻进成桩,主要针对地铁站基坑、工作井、地下建筑结构等围护结构施工需要,具有一定施工优势。
关键词:富水砂卵石地层;咬合桩;工效;优化引言全套管全回转钻孔咬合灌注桩施工技术为一项比较成熟的围护结构施工方法,特别适用于淤泥、流砂、地下水富集等不良条件地层。
在部分具有岩石地层基坑支护工程中,因基坑周边环境复杂,安全、环保及文明要求高,普通的钻(冲)孔灌注桩和地连墙很难满足实际要求,咬合桩施工方法技术优势亦十分突出。
钻孔咬合桩施工工艺流程 1工程概况 LZ4、LY4盾构工作井设置在盾构区间线路上,为盾构机刀盘刀具检修更换、盾尾刷更换而设置。
围护桩采用钻孔咬合桩1200mm@800mm,采用素混凝土桩与钢筋混凝土桩间隔布置(一荤一素),基坑开挖尺寸长9.0m×宽4.8m,明挖法施工。
本工程地下水水位较高,根据地勘报告,拟建场地自上而下地层主要为人工堆积层、新近沉积层、第四纪沉积层及古近纪沉积岩层。
第四纪沉积层:卵石③层、卵石④层、卵石⑤层;古近纪沉积岩层:黏土岩⑦层、强风化砾岩⑦1层、强风化砂岩⑦2层。
2施工原理与特点(1)施工原理本工法是利用全回转钻机在工作时产生下压力和扭矩,扭矩驱动钢套管转动,利用套管底部的高强刀头对土体进行切割,并利用全回转钻机下压功能将钢套管下压,同时利用抓斗将套管内渣土掏出,成孔混凝土灌注过程中利用全回转钻机将钢套管拔除的一种施工工法。
岩溶地区桩基础全套管全回转施工工法一、前言岩溶地区是指由岩溶作用形成的地貌区域,具有特殊的地质特点和土壤条件。
在岩溶地区进行桩基础施工时,常常会面临土层不均匀、岩石多孔、开挖容易塌方等困难。
为了解决这些问题,全套管全回转施工工法被广泛应用于岩溶地区桩基础施工中。
该工法具有独特的特点和优势,能够确保施工过程的顺利进行,并提高工程质量。
二、工法特点1.全套管全回转施工工法采用全套管作为桩身,可以避免土体沉降、塌方等问题,能够有效保证施工桩的垂直度和坚固性。
2.施工过程中,在岩石中进行钻孔、清孔等作业,能够有效避免边坡塌方和土体流失等问题,提高了施工的安全性。
三、适应范围全套管全回转施工工法适用于以下情况:1.岩溶地区的桩基础施工,特别是在地质条件复杂的地区。
2.需求较高的桩基础施工,如大型建筑、高速公路、桥梁等重要工程项目。
3.需要保证施工质量和施工进度的工程项目,如需要进行快速施工的场合。
四、工艺原理全套管全回转施工工法在实践中采取以下技术措施,以确保施工的顺利进行:1. 钻孔:采用全套管以及回转钻控技术进行钻孔,能够有效避免岩石崩坍和沉积物的堆积。
2. 清孔:在钻孔过程中进行清孔操作,能够清除孔内的岩屑、砂粒等杂质,保证钢管墙面的质量。
3. 钢管沉桩:在桩孔内灌注混凝土,同时采用振动棒对桩身进行振捣,提高桩身的密实性。
4. 动桩:用油压锤或液压振动器施加冲击力或振动力到桩身,以使其在合适位置沉入地层,保证桩的垂直度和承载力。
五、施工工艺1. 设计:根据工程要求和地质条件,确定桩的类型和尺寸,并编制施工方案。
2. 配套工程:清理施工场地,并安装设备和机具。
3. 钻孔:使用回转钻机进行钻孔作业,同时进行岩屑的排出和清孔作业。
4. 钢管沉桩:在钻孔内灌注混凝土,并利用振动棒振捣桩身,以提高桩的密实性。
5. 动桩:使用油压锤或液压振动器对钢管进行冲击或振动,使其沉入地层。
六、劳动组织在全套管全回转施工工法中,需要合理安排施工人员和设备,确保施工的顺利进行。
全套管全回转钻机钻孔灌注桩施工工艺流程;施工方案、施工方法目录一、全回转灌注桩施工机械配置 (2)1、主要设备及构件: (2)2、辅助设备: (2)二、全回转钢套管灌注桩施工工艺流程 (4)1、施工准备 (4)2、测量放线 (5)3、全回转主机就位 (5)4、吊装安放钢套管 (5)5、测量调整垂直度 (6)6、套管钻进取土 (8)7、钢筋笼制作安装 (8)8、混凝土浇筑、拔套管、浇筑成桩 (9)三、全回转施工优点: (9)全套管全回转钻机钻孔灌注桩施工成孔过程中采用钢套管护壁,具有成桩质量好、无泥浆污染、绿色环、减少混凝土充盈系数等特点。
能有效解决城市高填方、喀斯特地貌采用普通工法进行灌注桩施工时出现的塌孔、缩颈、充盈系数高等问题。
目前在桥梁、建筑、石油化工等建设领域都有应用。
一、全回转灌注桩施工机械配置1、主要设备及构件:1、全套管全回转钻机:成孔2、动力站:提供全回转主机动力3、套管:护壁4、反力叉:提供反力,防止全回转转动中使主机移位5、操作室:操作平台,人员操作场所2、辅助设备:1、旋挖钻机或冲抓:取土、入岩、清孔2、顶管机:拔管,使全回转形成流水作业3、履带吊:吊运主机、动力站、反力叉等;给反力叉提供支撑;吊放钢筋笼、混凝土导管、进行冲抓取土等;4、挖掘机:平整场地、清运渣土等。
全回转施工全景图二、全回转钢套管灌注桩施工工艺流程1、施工准备施工准备的主要工作为平整场地,由于该钻机设备较大且相关辅助较多,对进出通道及作业平台有一定的要求,故施工准备需考虑如桩基钢筋笼加工制作、渣土转运、钢筋笼起吊安装、桩基混凝土灌注等作业所必须的施工通道和作业平面。
2、测量放线首先对设计图纸提供的坐标、高程等有关数据进行认真复核,确认无误后采用全站仪进行桩位放样,桩中心放样完毕后,沿桩中心拉十字线至1.5m 以外并作好护桩标记。
3、全回转主机就位点位放出后,吊放全回转底盘,底盘中心要和桩中心点重合。
再吊放主机,安装在底盘上,*安装反力叉。
2018·10·Building Construction1688全套管全回转钻机在岩溶地区大直径超长桩施工中的应用于 芳1 黄 新21. 深圳市市政工程总公司 广东 深圳 518109;2. 深圳市专业基础工程有限公司 广东 深圳 518000摘要:岩溶地区的桩基施工较难解决人工造壁、地下承压水对施工的影响、斜岩面的施工、溶洞的处理以及卡钻、埋钻、孔内坍塌等问题。
结合工程实践,介绍了全套管全回转钻机与旋挖钻联合施工工艺在岩溶地区大直径超长桩施工中的应用。
通过技术特点和施工要点的阐述,证明了该工艺是一种新型、高效、环保的钻进技术。
关键词:岩溶地区;全套管全回转钻机;旋挖钻;大直径超长桩中图分类号:TU753 文献标志码:A 文章编号:1004-1001(2018)10-1688-03 DOI:10.14144/ki.jzsg.2018.10.003Application of Full-Sleeve Full-Rotating Drill Rig Construction forLarge-Diameter and Super-Long Pile in Karst RegionYU Fang 1 HUANG Xin 21. Shenzhen Municipal Engineering Corp., Shenzhen, Guangdong 518109, China;2. Shenzhen Professional Foundation Engineering Co., Ltd., Shenzhen, Guangdong 518000, China地基基础FOUNDATION BED & FOUNDATION回转钻机的回转,使钢套管与土层间的摩阻力大大减小,边加转边压入,同时利用冲抓斗、冲击锤挖掘取土或旋挖取土,直至套管下到桩端持力层为止。
挖掘完毕后,立即测量孔深,确认持力层,满足要求后进行清孔,安装钢筋笼,最后浇灌混凝土成桩完成(图1)[1-4]。
全套管全回转钻机在溶洞地区钻孔灌注桩的应用
摘要:本文结合实际工程案例,简述全套管全回转钻机的优点、钻进机理以及
技术原理。
并分析全套管全回转钻机在溶洞地区钻孔灌注桩施工应用的技术优势,以供大家参考。
关键词:全套管全回转钻机;优点;应用优势
1 全套管全回转钻机优点、机理和技术原理
1.1 钻机优点
本工程使用的是徐州盾安重工生产的全套管全回旋钻机,是集全液压动力和
传动、机电液联合控制于一体,可以驱动套管做360度回转的新型钻机。
全套管
全回旋钻机施工具备以下优点:
(1)无噪音、无振动、安全性高、环保性好;
(2)成孔垂直度高,可以精确到1/500;
(3)清孔彻底,不会发生塌孔现象,成孔直径标准,充盈系数小,能节约混凝土的使用;
(4)钻进时可以直观辨别岩层特性,能准确计算持力层有效深度;
(5)钻进速度快,一般土层钻进速度可达14m/h;
(6)钻进深度大,根据岩层情况,最大作业深度可达100m以上。
1.2 钻进机理
全套管全回转钻机属于贝诺特工法钻机的一种,最初由法国贝诺特公司于上
世纪50年代开发研制成功,随后多个国家先后引进和研制,机型和施工方法均
有很大发展。
贝诺特工法的实质是冲抓斗跟套管钻进,工作装置由冲抓斗和全套
管装置两部分组成。
全套管全回转钻机具体施工原理为:
利用套管钻机对孔内套管施加扭矩和垂直荷载,边加转边压入,同时利用冲
抓斗、冲击锤挖掘取土或旋挖取土,以降低套管内部摩阻力。
钻进过程全套管跟
进护壁,没有泥浆和循环液,套管柱由多根套管通过接头连接,钻进中逐根加接
套管直至设计桩深。
为防止钢套管脱落,可通过调节夹紧油缸以及抱环上的楔形块,夹紧油缸上下升降时,楔型块也随之升降,有效的将回转支撑系统和钢套管
咬合。
挖掘完毕后,立即测量孔深确认持力层,满足要求后进行清孔,安装钢筋笼,最后浇灌混凝土成桩完成。
全套管全回转钻机施工设备,如图1所示。
图1 全套管全回转钻机施工设备
1.3 技术原理,如图2所示
图2 技术原理
2 工程概况
立交桥位于广州市花都区迎宾大道,共有A、B、C、D四条匝道桥,呈东西
走向,上跨国道G106。
其中A匝道桥15号至20号桥桩接近地铁9号线隧道安
全范围,周边地质情况复杂:上部多为流砂层,最大砂层厚11m;中下部溶洞相
当发育,溶洞最大10m深,分布不规则,呈串珠状发育。
在上述地质条件下,若采用冲孔桩机成桩的一般方法施工,一是没有有效的
护壁措施,成孔过程中容易出现孔壁坍塌、斜桩、掉钻、卡钻等孔内事故,导致
施工工期延长及工程质量隐患。
二是受地下承压水影响,一般护壁措施效果不理
想,充盈系数无法控制,大大增加了施工成本。
为保证桥桩质量,同时降低对地铁隧道的扰动,经权衡利弊后决定采用全套管全回转钻机工艺施工。
3 在溶洞地区钻孔灌注桩施工工艺
3.1 施工前准备
(1)施工前先熟悉施工桩的地质资料,了解溶洞发育情况;
(2)测量放出桩位点,将全套管全回转钻机吊装对位后,检查钻机、套管、冲抓斗、冲击锤、刀头等套件安装情况,然后将套管对准桩中心放下,误差控制在50mm内。
3.2 钻进成孔
全套管全回转钻机就位后,利用套管自重将其压入土中,此时要严格控制好垂直度,当压入深度达到2-2.5m后,用冲抓斗将套管中的土取出,同时套管继续下压。
如表1所示,钻机进入不同土层或岩层时,都需要进行超前下挖,保证套管旋转压入下沉。
当第一节套管完全压入土中后,检查垂直度是否有偏差,可通过调节全回转钻机的支腿油缸进行纠偏,符合要求后即可安装第二节套管下压。
如此反复下压、取土、下压施工至设计桩底标高后停止,开始清孔除渣。
表1 不同土层或岩层超挖表
由于本工程存在较多半充填溶洞和空溶洞,全套管全回转钻机钻进施工时为有效控制混凝土的充盈系数,保证后续混凝土的浇灌质量,采取了以下措施:(1)根据全套管全回转钻机钻进的情况,钻穿溶洞顶板后,向溶洞内回填渣土或粘土至超出顶板至少5m,在套管内用重锤夯实,再重新钻进;
(2)下一层溶洞重复钻穿、回填、再钻进工序,可以很好地处理半充填溶洞和空溶洞,确保混凝土充盈系数在合理的范围内。
3.3 钢筋笼吊装及混凝土浇注
3.3.1 钢筋笼在加工厂制作完成后转运至现场吊装
吊装过程要平行起吊,保证钢筋笼不变形,下放入孔时注意不要挂壁,并做好措施防止混凝土浇灌时上浮。
3.3.2 钢筋笼吊装完成后采用导管灌注水下混凝土
浇灌时,应在混凝土面超过倒数第二节套管顶之后进行拔管作业,应拔管和浇筑混凝土同时进行,灌浆导管埋深应超过起拔的一节套管长度,以防混凝土在溶洞中突然塌落造成断桩。
同时混凝土灌注要连贯性,混凝土初凝前必须完成灌注。
4 结语
全套管全回转钻机钻的优点多,适用范围广,安全质量可靠,尤其在溶洞地区钻孔灌注桩施工有着较大优势,值得在类似工程中推广。
参考文献:
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