国家级工法预成孔深层水下夯实法.docVIP

2013~2014年度国家级工法（申报） 预成孔深层水下夯实地基处理施工工法 完成单位：中化岩土工程股份有限公司 主要完成人：高斌峰 柴俊虎 张仲道 董炳寅 祁俊卿2015年7月日 目 录 1. 前言 1 2. 工法特点 2 3. 适用范围 3 4. 工艺原理 4 5. 施工工艺流程及操作要点 5 5.1 施工工艺流程 5 5.2 操作要点 5 6. 材料与设备 8 6.1 材料 8 6.2 施工设备 8 7. 质量控制 9 7.1 工程质量控制标准 9 7.2 工程质量控制措施 9 7.3 质量检验计划 10 8. 安全措施 12 8.1 安全保证措施 12 8.2 应急预案 12 9. 环保措施 14 10. 效益分析 15 11. 工程实例 16 11.1 惠州炼油二期2200万吨/年炼油改扩建及100万吨/年乙烯工程 16 11.2 化工烯烃及聚烯烃装置桩基施工(C10a)总承包工程 19 11.3 惠州炼油二期储罐工程柱锤冲扩桩复合地基施工工程 20 11.4 惠州炼化二期储运系统裂解汽油罐区桩基工程 21 1. 前言 在填海造地项目地基处理工程中，必须有效解决回填土层与下卧软土层的固结沉降问题。随着填海深度不断增加，地基处理的难度越来越大。预压法、振冲挤密桩与强夯法等地基处理方法均由于有效处理深度有限或难以进行水下施工，在工程应用中均受到不同程度的限制。 如何有效处理超深层填海造地项目的回填地基具有很大技术难度。中化岩土工程股份有限公司结合自身技术优势开展技术创新，成功取得了“预成孔深层水下夯实技术”这一国内领先的新技术，该技术通过了中国化工施工企业协会的鉴定，同时形成了预成孔深层水下夯实地基处理施工工法。该工法在惠州炼油二期2200万吨/年炼油改扩建及100万吨/年乙烯工程(C10a)总承包工程 2.0.2 在预成孔内分层回填分层夯实，通过夯击可对地基土同时产生挤密、冲击和动力夯实等效果。 2.0.3 可选用旋挖钻进、长螺旋钻进、冲击成孔、柱锤冲扩等多种方式进行预成孔。 2.0.4 采用夯锤不脱钩技术，无需人工挂钩，节约人力提高效率的同时，实现了深层孔内连续作业。 2.0.5 在软弱粘性土中，可在孔内填入性质与透水性均较好的粗颗粒材料，形成挤密桩体复合地基。 2.0.6 透水性良好的粗颗粒土中，可就地取材，在孔内填入与被加固土体相同的材料，通过夯实与挤密使地基土得到均匀加固。 2.0.7 夯实挤密效果好，分层夯实后的成桩直径可达预成孔直径的1.2～1.5倍； 2.0.8 适用各种性质的土体，即可用于饱和软粘土，也可用于松散粗颗粒土；应用范围广，即可用于高填方地基，也可用于深厚原状土地基。 2.0.9 处理后的地基可有效消除土层自重固结，具有地基承载力高、地基变形小的特点。 2.0.10 不需要大量建筑材料，回填材料简单易得，可利用建筑垃圾，无污染、绿色环保。 3. 适用范围 本工法主要适用于地下水位高、回填深度大且承载力要求高的地基处理工程。 4. 工艺原理 本工法施工采用CGE400AF型强夯机，进行不脱钩施工与自动记录，实现了超深层连续夯击并自动生成施工记录；采用设置特殊导流孔的夯锤，最大限度消除地下水对夯击能的损耗，保证地基加固效果。 本工法首先在地基土中预先成孔，直接穿透回填土层与下卧软土层，然后在孔内由下而上逐层回填并逐层夯击。对地基土产生挤密、冲击与振动夯实等多重效果。孔内采用粗颗粒材料形成良好的排水通道，软弱土层能够得到有效固结。 孔内填料在夯击作用下形成散体桩，与加固后的桩间土共同分担上部结构荷载，形成散体桩复合地基。 图4-1 预成孔深层水下夯实法地基加固原理示意图 5. 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 5.1.1 场地整平，测放孔位。 5.1.2 在地基土中预先成孔。 5.1.3 孔内第一次填料，填料量以分层厚度进行控制。 5.1.4 孔内第一次夯实，夯击能与分层厚度相匹配，夯击过程中夯锤不脱钩，逐次夯击直至满足收锤标准。 5.1.5 由下而上，逐层回填逐层夯实，填料、夯击交替进行，直至地表，完成一个孔位的施工。 5.1.6 逐孔施工，完成全部孔位施工。 5.1.7 采用满夯夯实表层土体。 图5.1.7-1 预成孔深层水下夯实法施工工艺流程图 5.2 操作要点 5.2.1 施工准备 （1） 钻孔直径：根据施工经验与设计桩径确定，钻孔直径宜位0.8～0.9倍设计成桩直径； （2） 夯锤的选择：根据地质条件、施工能级、设计孔径等综合确定，孔内夯击所采用的夯锤直径一般较孔径小200～300mm，锤重一般为5-20T，满夯施工应采用直径2.0～3.0m的平锤； 图 （3） 设备的选择：成孔设备根据地质条件选用长螺旋钻机、旋挖钻