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【視頻】全回轉(zhuǎn)工法在高填方地層中施工大直徑嵌巖灌注樁的應(yīng)用探討

2016-05-06 880 0

  一、引言
  在高填方地層中,填料多為爆破開山形成的土石方,多為拋填,填料松散,塊石含量一般在50%~80%,有些粒徑在1m以上,故在成孔過程中,極易出現(xiàn)垮孔、縮頸等問題,若孔壁垮塌嚴(yán)重情況下,甚至有些孔位無法灌注成樁,成為廢孔。
  二、全回轉(zhuǎn)全套管施工工法簡(jiǎn)介
  全回轉(zhuǎn)全套管施工工法又稱為“貝諾特”工法(BUROTO),成孔過程中采用鋼套管護(hù)壁,具有成樁質(zhì)量好、無泥漿污染、綠色環(huán)保、減少混凝土充盈系數(shù)等特點(diǎn)。能有效解決城市高填方、喀斯特地貌采用普通工法進(jìn)行灌注樁施工時(shí)出現(xiàn)的塌孔、縮頸、充盈系高等問題。
  2.1 全回轉(zhuǎn)工法施工灌注樁施工機(jī)械配置
  主要設(shè)備:
  1、全回轉(zhuǎn)鉆機(jī):成孔;
  2、鋼套管:護(hù)壁;
  3、動(dòng)力站:提供全回轉(zhuǎn)主機(jī)動(dòng)力;
  4、反力叉:提供反力,防止全回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)中使主機(jī)移位;
  5、操作室:操作平臺(tái),人員操作場(chǎng)所。
  輔助設(shè)備:
  1、旋挖鉆機(jī)或沖抓:取土、入巖、清孔;
  2、頂管機(jī):拔管,使全回轉(zhuǎn)形成流水作業(yè);
  3、履帶吊:吊運(yùn)主機(jī)、動(dòng)力站、反力叉等;給反力叉提供支撐;吊放鋼筋籠、混凝土導(dǎo)管、進(jìn)行沖抓取土等;
  4、挖掘機(jī):平整場(chǎng)地、清運(yùn)渣土等。

全回轉(zhuǎn)全套管施工全景圖
  2.2全回轉(zhuǎn)工法施工工藝流程圖

 
  2.2.1 施工準(zhǔn)備、測(cè)量放線
  施工準(zhǔn)備主要是進(jìn)行場(chǎng)地平整。測(cè)量放線使用全站儀放出樁中心點(diǎn)位。放出樁位后要有一定的保護(hù)措施。
  2.2.2安放主機(jī)、吊放套管
  2.2.3套管鉆進(jìn)取土、垂直度測(cè)量
  套管鉆入地層的同時(shí),利用履帶吊沿套管內(nèi)壁釋放沖抓斗至孔底實(shí)現(xiàn)沖抓取土或利用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行取土。
  套管鉆進(jìn)地層筒時(shí)要進(jìn)行垂直度調(diào)整。


  2.2.4 鋼筋籠安裝
  2.2.5混凝澆筑、起拔套管
 

混凝土澆筑

使用頂管機(jī)設(shè)備輔助起拔套管
  三、全回轉(zhuǎn)工法在高填方地層中的施工案例
  3.1工程概況
  以“貴陽綜合保稅區(qū)標(biāo)準(zhǔn)廠房一期建設(shè)項(xiàng)目B2地塊標(biāo)準(zhǔn)廠房”使用全回轉(zhuǎn)工法成樁為工程實(shí)例。據(jù)設(shè)計(jì)要求,樁基采用嵌巖樁,全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)所施工樁徑為分為1.8m和2.0m兩種,平均樁長(zhǎng)為30米~45米,以中風(fēng)化泥質(zhì)白云巖為樁端持力層,嵌入基巖深度分別為6.0m和8.0米。
  3.2工程地質(zhì)條件
工程地質(zhì)條件如下表1

 
  四、本工程全回轉(zhuǎn)工法施工重難點(diǎn)分析
  使用傳統(tǒng)護(hù)壁(素混凝土護(hù)壁)方式和旋挖鉆機(jī)干作業(yè)成孔垮孔嚴(yán)重,且無法對(duì)塊石形成有效的切割、破損。如下圖1及圖2:



 
  五、全回轉(zhuǎn)工法成樁質(zhì)量分析
  5.1 全回轉(zhuǎn)工法在高填方地層中護(hù)壁效果分析

使用全回轉(zhuǎn)下壓護(hù)筒后的效果圖
  5.2 全回轉(zhuǎn)成孔樁位偏差分析

圖為該項(xiàng)目帶有樁基承臺(tái)的灌注樁磚胎模砌筑后圖片
  5.3 全回轉(zhuǎn)全護(hù)筒灌注樁鉆芯取樣質(zhì)量分析

圖為全回轉(zhuǎn)灌注樁的鉆芯后的芯樣照片
  5.4 全回轉(zhuǎn)全護(hù)筒灌注樁充盈系數(shù)及沉渣厚度統(tǒng)計(jì)分析
表2

  從表2看出,使用全回轉(zhuǎn)工法成樁后,孔底沉渣在1.5~3.2cm左右,根據(jù)樁基規(guī)范規(guī)定端承樁沉渣厚度不應(yīng)大于5cm,完全滿足孔底沉渣厚度要求?;炷脸溆禂?shù)在1.07~1.13之間,充盈系數(shù)不大于1.2,減少了混凝土材料的浪費(fèi)。
  六、小結(jié)
  通過本工程實(shí)例,我們可以得出以下結(jié)論
  (1)解決了本場(chǎng)地高填方條件下遇大塊石、及淤泥層容易造成的塌孔、縮頸等影響灌注樁成孔的問題。
 ?。?)樁位偏差極小,樁身垂直度可控。
 ?。?)從鉆芯取樣效果看,樁身灌注混凝土質(zhì)量較好,孔底沉渣小,從而保證了單樁承載力。
 ?。?)能夠施工大直徑、樁長(zhǎng)較長(zhǎng)嵌巖灌注樁。
 ?。?)能有效減小混凝土的充盈系數(shù),節(jié)約混凝土材料。
 ?。?)施工過程完全不使用泥漿,綠色環(huán)保。
  在此,為在類似的工程地質(zhì)條件下,完成大直徑灌注樁施工,提供一些經(jīng)驗(yàn)。

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(整理于2016年海峽兩岸巖土工程/地工技術(shù)交流研討會(huì)分會(huì)場(chǎng)報(bào)告,匯報(bào)人:四川永強(qiáng)機(jī)械施工股份有限公司技術(shù)部副經(jīng)理 孟國(guó)偉)

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