长螺旋钻机组合潜孔锤施工技术在北京地区桩成孔施工中的应用
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潜孔锤高压旋喷预制复合桩(DJP工法)在岩溶地区运用摘要:潜孔锤高压旋喷预制复合桩(DJP工法),是近年来新生的地基处理方法,通过潜孔锤穿越上部岩土层至较完整岩石再结合预制桩工艺植桩,既克服了预制桩无法在岩溶地区施工的弊端同时又克服了岩溶地区传统冲孔桩施工的速度慢、成本高、污染大的缺点,具有较高的经济效益和广阔发展前景。
关键词:DJP工法地基处理一、前言广西桂林属岩溶发育区,长久以来对高层建筑物的基础处理多采用冲孔灌注桩工艺,冲孔灌注桩施工工艺在岩溶地地区施工时,主要缺点是施工效率低、周期长、对周边环境污染大、混凝土超灌量大、成本高等问题,长久以来克服上述问题,探索新的施工方案、新的施工工艺一直都是广大工程师思考的方向。
潜孔锤高压旋喷预制复合桩(DJP工法)主要采用长螺旋潜孔冲击高压旋喷桩的施工工艺。
用于施工止水帷幕桩、基础桩、基坑围护桩等,适用于素填土、杂填土、粘性土、砂土等一般地层,且特别适合于难以钻进的砂卵砾石层、复杂岩溶地质情况(半边岩、鹰嘴岩、岩面陡坎)。
本次在桂林某小区进行小范围的试验性施工,取得一定的成果,供大家一起学习。
二、工程概况场地位于桂林市灵川县二中东侧,灵西市场北侧,地貌上属河谷阶地。
场地地面标高183.55m~185.97m,最大高差为2.42m,地形坡度小于5º。
场地北侧及西侧为市政道路,东侧及南侧为居民住宅楼,紧邻场地。
拟建5#楼建筑物层高28层,采用剪力墙结构,地基基础设计等级为甲级,基础尺寸为28×64.5m,场地内岩土层由上至下为:第四系(Q4ml)杂填土①、第四系冲洪积(Q4al+pl)形成的粘土②、含粘土圆砾③,下伏基岩为石碳系下统(C1y)炭质灰岩④,基础要求穿越上覆土层及破碎岩层、溶洞至较完整炭质灰岩,完整岩面起伏变化较大,最大埋深超过35.00m,在周围楼栋采用冲孔灌注桩施工时,效率低、成本高、污染大,因此,5#楼采用DJP复合桩(潜孔冲击高压旋喷桩)工艺。
长螺旋杆钻孔桩在厚砂层中的应用【摘要】随着当前我国建筑施工技术的不断发展与提高,长螺旋钻孔桩的施工工艺在厚砂层中的应用也愈来愈广泛,它不仅施工效率高、安全性高、适用性广、造价适宜,而且其更为环保。
文中首先介绍了长螺旋杆钻孔桩的大概施工工艺,进而重点阐述了长螺旋杆钻孔桩在厚砂层中的具体应用,并以实例进行分析。
【关键词】长螺旋杆钻孔桩;厚砂层;应用当前,相比以往的人工挖孔桩、沉管灌注桩等陈旧施工法,长螺旋干钻孔桩施工具有无泥浆污染、噪音污染较小、施工成本造价低等优点,已被建筑工程施工广泛应用。
它属于较为成熟的地基处理施工技术,尤其是在厚砂层等复杂地层中的应用更为广泛,下面笔者将结合以往的施工经验,就其的具体施工技术在厚砂层中的应用展开分析,具体如下。
1.长螺旋杆钻孔桩概述长螺旋钻孔灌注桩工法是在水泥粉煤灰碎石桩(即CFG 桩)的基础上改进的一种刚性桩,由日本的CIP工法演变而来的。
它借鉴了CFG的施工工艺,将其运用到钢筋混凝土桩基中,既继承了CFG桩工艺具有的施工速度快、质量容易控制、没有振动和泥浆污染的优点,又发扬了钢筋混凝土钻孔灌注桩桩身强度高、单桩承载力大的特点。
它与普通钻孔桩不同,它是利用长螺旋钻机钻孔至设计深度,在提钻的同时利用混凝土泵通过泵管、钻杆中心通道,从钻头活门向孔内以一定压力连续将超流态混凝土压至桩孔中,混凝土由桩底向上进行灌注,并随时清除桩周泥土,混凝土灌注到设定标高后,再借助钢筋笼自重或专用振动设备将钢筋笼插入混凝土中至设计标高,形成的钢筋混凝土灌注桩,是一种新型的桩基础施工手段。
根据长螺旋钻孔桩机的特点,针对厚砂层的特征,结合经验,研究长螺旋钻孔灌注桩在复杂地层中的应用,解决各种技术难点,使经济、社会及环境等综合效益高的长螺旋钻孔灌注桩技术得到更广泛的推广及应用,更适应市场的需要。
2.以工程为例分析长螺旋杆钻孔桩在厚砂层的应用2.1长螺旋杆钻孔桩施工所需的施工设备长螺旋钻孔灌注桩施工设备的构成主要有成孔设备、灌注设备、钢筋笼加工设备、钢筋笼置入设备及其它满足工程需要的辅助工具。
钢板桩引孔施工技术在硬塑土层中的应用摘要:钢板桩基坑支护形式是一种常见的基坑支护体系,但是在硬塑土层中施打时常常会存在施打时间长或者钢板桩不能施打至设计桩底标高的现象。
本文结合新机场排水箱涵钢板桩引孔的施工案例,从施工技术的特点、工艺原理、操作要点及经济效益、成本等方面出发阐述了硬塑土层条件下钢板桩引孔技术的经济实用、环保以及确保施工工期的优点,为同类型施工提供借鉴,为企业带来良好的经济和社会效益。
关键词:硬塑土层;引孔;施工技术;钢板桩;施工工期;经济效益引言:随着我国经济的快速发展,各种快捷、有效、环保的建筑工法得到认可和发展,钢板桩由于其结构特殊,强度高,质量轻,隔水性好,施工简便,工期短,耐久性好,可多次重复使用等特点,使得钢板桩支护在工程领域得到了快速发展。
钢板桩使用寿命长达20至50年,环保效果显著,施工中取土量和混凝土的使用量可大大减少,土地资源得到有效保护,救灾抢险特别是在防洪、塌方、塌陷、流沙等的救灾抢险中也具有较强的时效性。
近年来,钢板桩在地下管廊、排水箱涵、修桥围堰、市政工程、人工岛、地下隧道防渗墙、大型管道铺设临时沟渠开挖的挡泥板、挡水板、挡砂墙、提岸护岸等方面得到了广泛的应用。
与其他方式施工相比,采用钢板桩施工具有以下特点:(1)、施工简便;(2)快速施工,施工周期明显缩短;(3)在地质改变的情况下,只要改变钢板桩的截面和长度就可以得到相应的施工方案;(4)具有较轻的结构和较强的抗震能力;(5)适应变形能力较大,采用弹性理论能够进行合理的经济设计。
钢板桩虽然具有以上优点,但在工程项目中,为了减少钢板桩不必要的硬性损伤,在硬塑土层进行钢板桩施工时一般采用引孔后再进行施打钢板桩。
针对硬塑土层中施打钢板桩时会碰到如下问题:施打时间过长、钢板桩施打至一定深度后很难继续打入、强行施打损坏钢板桩及打桩机等,如何省时省力省钱地解决以上问题是目前行业内钢板桩施打的研究重点。
一、工程概况1.1工程简介厦门新机场飞行区B区专用排水箱涵(机场北路段)工程项目位于厦门翔安区大嶝岛机场飞行区,项目包含1座排水箱涵、2根雨水支管。
多层复杂地质超长灌注桩“旋挖+冲孔”组合成桩施工工法多层复杂地质超长灌注桩“旋挖+冲孔”组合成桩施工工法一、前言多层复杂地质超长灌注桩“旋挖+冲孔”组合成桩施工工法被广泛应用于土木工程领域,其通过旋挖与冲孔的相互结合,在处理多层复杂地质条件下,能够达到较好的施工效果。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析,并以工程实例来加以说明。
二、工法特点该工法的主要特点有:1)针对多层复杂地质条件,将旋挖与冲孔相结合,旋挖可用于开孔,冲孔可用于桩内灌注;2)桩体成型深度可达到100米以上,可满足多层地质条件下的承载需求;3)施工过程中的振动噪音小,对周围环境影响较小;4)适用于较长桩长的施工,能够满足高建筑物与地下设施的需求。
三、适应范围该工法适用于复杂地质条件下的桩基施工,包括但不限于软土层、湿陷性黏土层、砂层、淤泥层、岩石层等,以及需要较长桩长的工程需求。
四、工艺原理该工法的施工工艺基于以下原理:1)旋挖:通过旋挖机将地层土壤进行开挖,形成桩孔;2)冲孔:通过冲孔机将桩内形成的空隙冲刷干净,以便后续灌注;3)灌注:使用混凝土泵将混凝土灌注至桩内空心部分,形成桩身。
五、施工工艺施工工艺包括预备工作、旋挖开孔、冲孔作业、灌注工作、桩头处理等多个阶段。
预备工作包括地面勘察、桩基设计、机具设备准备等。
旋挖开孔阶段通过旋挖机进行桩孔开挖。
冲孔作业阶段通过冲孔机将桩孔冲刷干净。
灌注工作阶段通过混凝土泵将混凝土灌注至桩孔内。
最后对桩头进行处理。
六、劳动组织在施工过程中,需要合理组织劳动力,包括旋挖机、冲孔机、混凝土泵和相关辅助设备操作人员、技术人员等。
七、机具设备施工过程中所需的机具设备主要包括旋挖机、冲孔机、混凝土泵、桩头处理设备等。
这些机具设备具有高效、可靠、适应不同地质条件的特点。
八、质量控制为了保证施工过程中的质量,需要采取一系列措施进行质量控制,包括地基检测、桩孔质量检验、混凝土灌注质量检验、桩头处理质量控制等。
长螺旋钻孔压灌桩与后插钢筋笼工艺王春山【摘要】Through introducing the construction process of :tong spiral drilled press-grouting pile and post inserted reinforcing steel bar in measuring and scientific research building No. 18 of Beijing No.304 institution, the construction technology is understood, special situation occurring in pile construction process is analyzed too. Practice proves that the technology has good effect, which is worth promoting.%通过北京三零四所18号计量科研实验大楼工地采用长螺旋钻孔泵压混凝土后插筋灌注桩的施工过程,了解该类型桩的施工工艺,对该桩在施工过程中出现的特殊情况进行了分析。
通过实践证明,该技术效果良好,值得推广应用。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2012(038)004【总页数】2页(P94-95)【关键词】钻孔灌注桩;钢筋笼;施工工艺;质量控制【作者】王春山【作者单位】中铁十二局集团建筑安装工程有限公司,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】TU4731 工程概况三零四所18号计量科研实验大楼:建筑面积为16 476m2。
建筑层数为地上3层,局部2层,地下1层,框架结构,建筑抗震设防烈度为8度,建筑物设计合理使用年限为50年。
桩基采用长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼钻孔灌注桩,桩径600mm,有效桩长约为10.5m,设计桩数为323根。
桩身混凝土强度等级为C30,配筋笼主筋12根φ16,加劲筋Φ14@2 000,螺旋箍筋在桩顶1.5m范围内HPBΦ8@100,在剩余的桩长范围内Φ8@200,笼长11.14m。
浅谈静压预应力管桩引孔施工浅谈静压预应力管桩引孔施工摘要:随着我国建筑业的发展以及静压预应力管桩的经济、高效、施工简单、低噪声、低污染等特点,其在工业、民用建筑基础中应用越来越广泛。
但由于地质状况复杂多样,对于桩难以穿透土层时,静压沉桩很难满足设计要求,目前国内普遍采用引孔措施来解决这一问题,本文结合实际工程案例,重点阐述引孔措施在静压桩施工中应用的一些施工经验。
关键词:预应力管桩静压桩机引孔深度静载实验单桩承载力中图分类号:TU378.1 文献标识码: A1 预应力管桩引孔工艺近年来,随着混凝土预应力管桩(PHC)的不断推广,城市建设中采用预应力管桩基础的工程越来越多。
而在管桩施工中常常会碰到沉桩的压力超过管桩本身的设计极限承载力,但桩尖尚未达到设计标高的现象;或是在有浅层淤泥质土层中施工管桩时,淤泥质土层中的水平挤土效应对工地周边的建筑物、构筑物产生水平挤力,造成周围房屋、道路开裂及下水道等移位等问题。
这时就需要采用桩基引孔技术措施来处理。
桩基引孔,即在桩基原位预钻孔,是在桩位原位对浅层土进行钻孔取土,引孔直径小于桩身直径,减少施工阶段桩身上部对浅层土的挤密效应,降低施工难度,使既定的施工机械能达到设计对沉桩标高的要求。
2 工程概况佳能珠海高新区分工场新建工程位于珠海市金鼎高新区,包括工厂栋、工具栋、动力栋、等单体建筑,总建筑面积160913.23㎡,占地面积145214.02㎡,桩基采用PHC400预应力混凝土管桩,共2663根。
考虑到工地临近村庄,为响应绿色、和谐施工,该项目的预应力管桩需采用静压沉桩方式。
初步设计桩端入强风化层0.5m,PHC400AB管桩单桩承载力特征值按1350KN考虑,如桩端不能入强风化层,桩承载力按试桩静载试验确定。
根据岩土工程勘察报告,该工程场地自上而下主要由人工填土(Qml)层、冲击土(Qnl)层、残积土(Qel)层和燕山期浸入花岗岩[]层构成,场地地下水离地表0.2m~1.9m。
长螺旋钻机组合潜孔锤施工技术在北京地区桩成孔施工中的应用
发表时间:
2017-12-25T15:31:50.037Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第20期 作者: 陈树军 兰亮
[导读] 岩土钻凿工程在当前我国经济建设中已越来越重要,随着我国经济建设步伐的加快。
中国新兴建筑工程总公司
100079
摘要:岩土钻凿工程在当前我国经济建设中已越来越重要,随着我国经济建设步伐的加快,此类工程的国内外市场愈来愈大,要求也愈来
愈高,如何解决在复杂地层中桩成孔的难题也显得迫在眉睫。
在软硬结合的复杂地层或者坚硬岩层中的成孔施工机械与施工工艺很难选择,有些机械软硬地层不能兼顾,或者施工方法与工期要求、成
本控制有冲突,为决策带来很大的难度。为了解决在软硬结合的复杂地层或者坚硬的岩层中较大直径桩成孔的难题,我公司研究创新取得
了长螺旋钻机组合潜孔锤成孔施工技术。该技术适用于碎石、卵石层以及坚硬岩层或交互存在的地层中桩径在
400mm~800mm之间的护坡
桩、基础桩桩成孔。
长螺旋钻机组合潜孔锤施工技术在北京文化硅谷酒店项目基坑支护工程、北京文化硅谷两岸文化中心抗拔桩工程、唐山君熙太和住宅小区
建设工程一期桩基工程得到了良好的应用。该施工技术对于孔径
400~800mm的入岩桩成孔有良好的适用性,具有施工简单、安全可靠、工
效高、节省造价等优点,具有广阔的推广应用前景。
关键词:长螺旋钻机;空气潜孔锤;桩;岩层
一、长螺旋钻机组合潜孔锤施工技术概述
1
、工艺原理
长螺旋钻机组合潜孔锤成孔技术是将长螺旋钻机和空气潜孔锤有机的组合起来(如图1-1),对长螺旋钻杆进行特殊处理改造,使之完
全封闭不漏气,将常规长螺旋钻机的钻头替换成空气潜孔锤。螺旋钻杆的顶部与空压机的空气传送管道(橡胶软管)连接在一起,螺旋钻
杆底端与潜孔锤连接。成孔施工时空压机产生的高压气流通过中空的螺旋钻杆传递给潜孔锤,潜孔锤将高压气流转化成具有一定频率的冲
击功,达到连续破碎岩石的目的,在潜孔锤凿岩的同时由长螺旋动力头控制推力回转钻进,潜孔锤底部密集的合金钻头击打孔底不同的位
置,在风力作用下完成排渣。
对于上部是软弱地层,下部为岩坚硬地层(无地下水)的地质情况,上部使用长螺旋钻机的常规钻头钻进,下部采用组合钻机成孔。
对于坚硬地层,因为稳定性极好,使用组合钻机钻孔。钻杆形式既可为扇叶式,也可为在外加一层套管的形式。对于复杂地层,且有地下
水的情况,首先使用长螺旋钻机的常规钻头钻至碎石层或岩石层,然后采用组合钻机(跟管护壁)钻进。
2
、适用范围
适用于桩径在400mm~800mm之间的护坡桩、基础桩桩成孔。适用于复杂地层中成孔,特别是碎石、卵石层以及坚硬岩层或交互存在
的地层(地下水对成孔无影响)。
3
、技术特点
(1)用潜孔锤代替长螺旋钻机的常规钻头,使长螺旋钻机与潜孔锤有机地组合起来,形成一种新的组合式成孔机械。
(2)将潜孔锤安装在长螺旋钻机上,需要对钻杆进行一系列的改进创新,如钻杆的连接方式、钻杆与潜孔锤连接方式、钻杆与空压
机连接方式等。
(3)软弱地层中采用螺旋叶片进行排渣,在坚硬地层中采用潜孔锤的高压气流进行排渣。
(4)在长螺旋钻机动力头与钻杆间增加一个特制的进气装置,使空压机的空气管道与钻机的中空钻杆连接起来。该装置首先可将动
力头产生的扭矩传递给钻杆,回转钻进时空压机产生的高压气流连续进入钻杆为潜孔锤提供动力,同时进气口保持固定不动。
(5)在软硬地层交互存在,且有地下水的地质情况中,极易发生塌孔,为解决这一问题采用套管进行护壁,护壁的同时,套管与钻
头固定不动,同时回转凿岩钻进,成孔后,潜孔锤提升至孔外,套管仍留在孔内护壁,混凝土浇筑完毕再拔出套管。
(6)本施工技术具有施工简单、安全可靠、工效高、节省造价等优点。对于孔径400~800mm的入岩桩成孔有良好的适用性,长螺旋
钻机组合潜孔锤施工技术具有广阔的推广应用前景。
二、长螺旋钻机组合潜孔锤施工技术的应用
1
、北京文化硅谷两岸文化中心抗拔桩工程
神州百戏剧场(北京(房山)历史文化旅游集聚区CG-076地块项目)北京文化硅谷两岸文化中心抗拔桩工程位于北京市房山区长沟镇
北正村北,紧邻房山世界地质博物馆。总建筑面积
160000 m2。开工时间为2011年7月,竣工时间2011年10月。
该工程基坑深度为14.50m,裙房为地上三层,采用抗拔桩进行抗浮处理,抗拔桩的直径400mm,桩长7.50m~9m,桩数413根。该工
程地层十分复杂,有粘土层、碎石层、中风化及微风化白云岩,各土层标高起伏剧烈,主要分为三种工况:工况
1、施工桩长以内上部为粘
土层,下部为岩石层,无地下水;工况
2、施工桩长以内的地层均为岩石层;工况3、上部为软弱土层0.5m~2.0m,软弱土层下为碎石层
0.5~1.0m
,碎石层下为中风化及微风化白云岩,局部存在岩层裂隙和溶洞夹层,夹层内充填粘土和碎石,其中碎石层和岩层裂隙中含有承
压水。抗拔桩成孔工艺采用长螺旋钻机组合潜孔锤成孔施工工法。经检测,施工质量满足设计及规范要求,施工安全无事故。
2
、北京文化硅谷酒店项目基坑支护工程
神州百戏剧场(北京(房山)历史文化旅游集聚区CG-076地块项目)北京文化硅谷酒店项目基坑支护工程位于北京市房山区长沟镇北
正村北,紧邻房山世界地质博物馆。开工时间为
2012年4月,竣工时间2012年6月。
基坑深度为14.50m,基坑支护采用桩锚结构。护坡桩直径800mm,桩长14.0m,桩数483根。桩身施工范围内的地质为粘土层、粉土
层、碎石层、中风化白云岩和微风化白云岩,局部含有碎石和粘土夹层。护坡桩成孔采用长螺旋钻机组合潜孔锤施工工法。经检测,质量
满足设计及规范要求,施工安全无事故。
3
、唐山君熙太和住宅小区建设工程一期桩基工程
唐山君熙太和住宅小区建设工程一期桩基工程建设地点位于唐山市龙华路西,龙华东道路南,龙泽北路路东,大学东道路北,地址较
为复杂。小区总建筑面积约
140000m2,结构设计为框架剪力墙结构。开工日期为2012年8月,竣工日期为2012年9月。
基础采用桩基础,桩数
375根,桩径600mm,桩长20m。地质为上部为粘土层,下部为强风化岩层,夹杂粘土层。桩基成孔采用长螺旋钻
机组合潜孔锤成孔施工工法。经检测,质量满足设计及有关规范要求,施工安全无事故。
三、长螺旋钻机组合潜孔锤施工技术工艺流程及操作要点
1
、工艺流程:施工准备→组装钻机→钻机就位 → 钻孔至设计深度→浇筑混凝土→清理地面渣土。
2
、操作要点
2.1
施工准备
1
、机械设备准备
1
)将长螺旋钻机的钻杆进行改造,每节钻杆的连接处保证贯通封闭不漏气,采用丝扣及螺栓连接。如图2.1-1所示。
2.2
钻机组装及就位
根据施工方案组装钻机后测量放线,定桩位。钻机就位后,应用钻机塔身前后、左右自带的垂直标杆检查塔身导杆,校正位置,使钻
杆垂直对准桩位中心。
2.3
钻孔至设计深度
1
、地质工况1
1
)带有常规钻头的长螺旋钻机钻至坚硬地层,停止钻孔。(如图2.3-1所示)
2.6
、设备维护与保养
1
、潜孔锤是该组合钻机的重要构件,要保证潜孔锤的合理润滑,润滑油不够或没有润滑容易导致构件的磨损与损坏。
2
、施工中高频的震动会使钻机和钻杆接头的螺栓产生松动,应该定期(每天一次)检查这些部位的螺栓是否紧密,如有松动应及时
处理。
参考文献
[1]
刘国斌,王卫东,基坑工程手册—北京:中国建筑工业出版社,2009
[2]JGJ120-99
,《建筑基坑支护技术规程》
[3]GB50202-2002
,《建筑地基基础工程施工质量验收规范》
[4]JGJ94-2008
,《建筑桩基技术规范》
[5]
江正荣,建筑地基与基础施工手册,北京:中国建筑工业出版社,2005