全套管全回转与旋挖钻在岩溶地区大直径超长桩联合施工技术.doc

全套管全回转与旋挖钻在岩溶地区大直径超长桩联合施工技术 于芳1 黄兴2 (1.深圳市市政工程总公司,深圳 518026; 2.深圳市宏业基基础工程有限公司 518000) 摘 要：结合江西省宜春市百荣百尚项目商业桩基施工工程，阐述了全套管全回转与旋挖钻在岩溶地区大直径联合施工的原理和技术，并详细介绍了施工方法，可为今后同类施工提供了很好的参考。 关键词：全套管全回转与旋挖钻；岩溶地区；大直径超长桩；施工技术 Construction technology of large diameter and extra-long pile with full sleeve and rotary drilling in karst area 1工程案例 荣百尚宜春项目商业桩基施工工程 1 标段位于江西省宜春市中山中路南侧、二符路西侧，本标段场地内的商业部分工程桩 55 根，其中直径 1.5m 的工程桩共计 15 根，直径 1.2m 的工程桩共计 40 根，长的桩长达 65m，平均桩长约 50m。由于本场地内溶洞发育，采用冲孔或是旋挖成孔难度极大，先后有十余家桩基施工单位进场施工，均未能成孔而退场。我公司采用全套管全回转钻机与旋挖钻机配合进行岩溶地超深桩施工，针对大直径入岩桩进场一台 TRD2005D 型全套管全回转钻机，一台 TRD1500D 型全套管钻机和二台 SRX360 型旋挖钻机，采用“全套管全回转与旋挖钻在岩溶地区大直径超长桩联合施工技术”，通过配置来弗冲击锤提高刻岩效率，长套管护壁等措施，在合同工期内圆满完成施工任务。 2全套管全回转与旋挖钻 2.1工作原理 全套管全回转钻机是集全液压动力和传动、机电液联合控制于一体的新型钻机，具有全回转套管装置，压入套管和挖掘同时进行。冲抓斗依靠起重机的大小吊钩配合来完成对土层的冲挖作业。作业时，冲抓斗沿套管内壁自由下落，下落速度快，冲击力强，硬质地层可直接冲挖，且作业效率高；斗刃呈圆弧形，斗体重，可实现水下冲挖；内置滑轮组，抓紧力随起吊力的增加而成倍增加。在岩层用冲击锤反复冲击，破碎后用冲抓斗挖掘。由于该钻机具有强大的扭矩、压入力及刀头，可完成硬岩层中的施工作业，其可在单轴抗压强度为 150～200MPa 的硬岩层中顺利钻进。该钻机在施工时，不需回填块石，不用另外下套管，利用其自重的良好的垂直度调节性能及钻速、钻压与扭矩的自动控制性能，可顺利地完成穿过溶洞的钻进任务；灌注混凝土时，在套管内进行，添加速凝剂的混凝土不易散失；另外钻机具有强大的起拔力，还可以延时起拔，从而顺利地完成灌注桩的施工作业。 2.2技术特点 1）垂直度高。采用全回转钻机钻进前40m，此40m范围内全套管跟进，保证了桩基的垂直度，全回转钻机的垂直精度在千分十二以内。 2）无塌孔。桩基钻孔的前40m由全套管（管厚 5cm）跟进钻进，无需使用传统钻进的泥浆护壁工艺（即无需泥浆），采用抓斗取土，这个过程中不存在塌孔现象。40m 以下采用旋挖钻机跟进钻进，采用泥浆护壁，调节好泥浆质量，很容易保证不塌孔。 3）入岩效率高。40m 以内采用旋挖钻机跟进钻进，更换钻头容易。当前徐工和三一的旋挖钻机入岩速度均很快，以 1.5m 直径桩基为例子，岩石强度 35MPa，钻机速度为 1m/3 小时。 4）可穿过孤石、旧基础等。本场地内的孤石、旧基础埋深小于40m。采用全回转钻机可直接穿透孤石和旧基础。 5）充盈系数小。40m 以上采用全套管跟进为混凝土浇注提供了护壁作用，桩基的充盈系数也得到有效的控制。40m 以下采用旋挖钻机跟进钻进，采用泥浆护壁，40m 以下土层条件已经相当好，调节好泥浆质量，很容易保证不塌孔，其充盈系数也不会过大。 6）操作安全可靠。工作人员基本在机械驾驶室内操作，基本不存在安全隐患。 7）环保效果好。前 40m 全回转采用全套管跟进，用不到泥浆保护，会让后面钻进和清孔也需要很少泥浆。全回转钻进相比其他钻机声音较小，做到了环保施工。 3全套管全回转与旋挖钻施工要点 3.1平整场地及硬化 施工范围确定后，需要用机械对场地进行平整，便于全套管全回转钻机施工，此外还要有不小于 200m2的场地做套管堆场。全回转钻机的施工因其主机和配重的重量，易使强度不够的松软地面下陷，造成套管倾斜，无法作业。根据施工场地的不同通常有以下几种处理方法：在条件允许的条件下，浇筑钢筋混凝土面层，以硬化地面；置换土处理，挖掉软弱面层后，回填碎石面层；铺设钢板，增大抗压面积。本工程采用了钢筋混凝土硬化面层，硬化时留出桩位不硬化，留出的空位比桩径大约 20cm。由于全套管机械的起拔力较大，硬化的钢筋混凝土厚度不小于 20cm。桩孔中抽出积水时在四周设排水沟和集水井等，经过沉淀后且符合要求即排入下水管道。 图 3. 1-1场地平整硬化 3. 2施放