超厚淤泥质土混卵石层中超长全回旋全套管冲抓成孔灌注桩施工技术研究_上海十三冶_赵建立.ppt

中冶天工上海十三冶 超厚淤泥质土混卵石层中超长全回转全套管冲抓成孔灌注桩施工技术研究 中冶天工上海十三冶建设有限公司东南分公司 赵建立 总工程师 2013年3月 2013年中国国际桩与深基础峰会 引言 工程背景 遇到主要问题 全回转全套管施工技术 结语 主 要 内 容 泥浆护壁灌注桩是目前工程中普遍使用的桩基础形式之一，但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，尤其是冲孔灌注桩，成孔产生的振动对周边环境影响很大。 采用全回转全套管冲抓成孔工法可有效避免上述问题，尤其适用于地质条件复杂的情况，近年来已被工程界采用。 本报告结合福建某深基坑工程围护桩施工时遇到的问题，介绍全回转全套管工法的具体应用。 引 言 工程背景 拟建基坑场地位于福建省某钢厂内。基坑开挖30m，围护平面采用圆形加西侧方形基坑的平面布置，圆直径50m，总面积约为2164m2，基坑周长约为185m。 工程背景→周边环境 周边环境非常复杂，基坑紧邻生产线、电气室及现有厂房等既有建筑，距离在6m范围之内，基坑开挖风险很大。业主要求在可行、可靠、保证周边厂房正常运行的基础上施工。 工程背景→周边环境 工程背景→周边环境 工程背景→地基岩土层特征 工程背景→水文地质条件 场地地下水主要分上部滞水和承压水两种类型。 上部滞水主要赋存于填土层中，大气降水为其主要补给来源，地质勘探期间，稳定水位埋深0.2~1.4米。 承压水主要赋存于东山组地层中，含水层岩性为含粘性土卵石（地层编号为⑦）。根据抽水实验，承压水头标高为5.2m，即高出地表约0.2m。 围护桩施工遇到的主要问题 基坑围护采用双排灌注桩+止水帷幕+内衬墙的方式。围护桩内外双排，要求进入强风化岩。桩长约63m。 围护桩施工遇到的主要问题 淤泥层较厚，含水量较大，易对成桩质量造成不利影响。 基坑北侧及东侧施工要求不得产生振动，避免基坑内淤泥层中的物体进入桩孔位置。 场地内包括桩孔位置地质条件复杂，存在大量孤石、钢筋砼断桩。 围护桩施工遇到的主要问题 以上问题决定了旋挖或钻孔工艺不适用；在基坑北侧和东侧也不得采用冲孔或搓管成孔工艺。 综合考虑工程的造价、安全、质量等因素，决定在西侧和南侧采用冲孔桩，北侧和东侧采用全回转全套管工艺。 围护桩施工设备→全回转全套管桩机 全回转全套管冲抓成孔施工技术 全回转全套管在淤泥层中施工 对于厚度超过20m的淤泥层，应使套管超前下沉，可超出孔内开挖面l~1.5m（结合含水量而定）。使落锤抓斗仅挖除套管底部上方的土体，以便于控制孔壁质量及开挖方向。另一方面，保持一定高度的土柱，可以避免管外淤泥进入管内。 全回转全套管在淤泥层中施工 全回转全套管在卵石层中施工 对于硬质砂土及卵石层，应使落锤抓斗超前下挖20~30cm，因为在这种土层中套管的下沉是非常困难的，尤其是对于地下水位以下的硬砂层。如不采取超前开挖的措施，利用夹持压力勉强将套管压入土层中，由于土和套管壁之间的阻力较大，会磨损套管和刀头，且在最后成桩阶段会对提升套管造成困难。 全回转全套管承压含水层中施工 在承压含水层中施工，尽可能将套管钻进至相对隔水层，然后抽除套管内水后再用冲抓斗予以取土。 全回转全套管清除障碍物 全回转全套管刀头磨损 浇筑混凝土 混凝土浇筑应用导管导流浇筑。 开始灌注混凝土时，应先灌入2~3m3混凝土，将套管转动后提升20~30cm，以确定机械上拔力是否满足要求。不能满足时，则应采用吊车辅助起吊。 灌注过程中应确保混凝土高于套管端口至少2m，防止上拔过快造成断桩事故。 混凝土应连续浇筑，充盈系数应保持1.05左右为宜。 起拔套管 拔管初始时间与混凝土初凝时间密切相关, 待最初浇筑混凝土初凝，即可缓慢转动套管，与吊机配合依次快速逐节将套管拔出。 在淤泥层厚度在20m以上的土层中拔管，应注意将混凝土的初凝时间留长一些，避免拔管后混凝土挤压周围土体产生扩孔（扩径）的现象。 拔管时，混凝土的初凝时间也不可留得过久，以避免套管与混凝土粘结，造成起拔困难。 拔管浇筑应连续交替进行直至成桩。 起拔套管→吊车配合 起拔套管→断桩 其他情况 结语 全回转全套管成孔工艺，能够满足复杂地质条件下灌注桩的施工要求，但成本有待进一步降低。 在桩长超过40m的长桩施工时，应确保地面以上套管的垂直度，以免造成拔不出套管的情况。 在含水量大于60%的淤泥层中钻进时，应保持套管中的土柱一定厚度，避免管外淤泥进入管内。 在厚度超过20m的淤泥层中拔管时，应控制混凝土的初凝时间，避免发生扩孔（扩径）的现象。同时，也不可停留过久，造成拔管困难。 汇报完毕 请各位专家批评指正 中冶天工上海十三冶