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大直径超长60m旋挖桩施工技术
中铁航空港建设集团北京有限公司
章军福、王艳东、尹少华、赵青青
1前言
随着世界经济的快速发展,节能、环保、可持续发展已成为当今建
筑事业发展的三大主题。近几十年来国内外高层建筑大量兴起,随着现
代化建筑物的不断发展,其总高也越来越高、结构越来越复杂,随着超
高层建筑物基础等承载的需要,桩径也越来越大,桩长越来越长,随之
新技术、新设备的应用钻孔桩成孔的形势越来越多,对于超高层建筑普
遍采用旋挖钻机进行成孔作业,超长大直径旋挖钻孔灌注桩施工是一项
专业性较强又非常重要的工程。
本工法根据中铁航空港建设集团有限公司中铁西安中心项目经理
部施工的单位工程的施工经验与实践编制而成,基础采用钻孔灌注桩,
设计桩径1.0米,有效桩长为60米。工法内容主要包括前期试桩、钻
孔桩成孔工艺(钻机选型、泥浆的选用配置、成孔参数的选择)、成桩
工艺、清孔、桩底及桩侧后压浆等,实践证明本工法具有施工效率高的
突出优点,工程施工质量得到保证,本工法有广泛的推广和应用价值。
2工法特点
2.1成孔速度快、效率高,平均钻进速度为:5m-8m/小时;
2.2即可干孔作业、又可湿孔作业,且孔内沉渣少;
2.3旋挖钻机安装拆卸简单,自身可行走,就位、移位快,在施工场地
快捷方便;
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2.4对施工现场无泥浆污染,现场比较整洁,低噪音,对施工环境的适
应能力强。
3适用范围
旋挖钻机适用于粘性土、粉质土、砂层,含泥量较少的卵石层、软
石层,强风化岩层等地质情况,且可使用于60m以下的成孔深度,桩径
为1m。
4工艺原理
大直径超长60米旋挖桩采用静态泥浆护壁钻筒取土施工工艺,旋
挖钻钻孔过程主要通过旋挖钻机的液压系统及自重给筒式钻头施加压
力,钻头在负载条件下通过钻杆的旋转使其旋挖钻进,当筒式钻头内装
满土后,由起重机提升钻杆及钻筒至地面,拉动钻筒上的开关及打开底
门,钻筒内的土依靠自重作用自动排出,同时用泥浆泵向孔内注入制备
好的泥浆,在钻进过程中快速形成一层薄膜附着在孔壁上以减少失水
率,保持孔内的水头高度,保证钻进过程中桩孔不至塌陷。成孔后进行
第一次清孔,接着吊装钢筋笼、安放导管,然后进行第二次清孔,孔底
沉渣满足厚度要求后,进行水下混凝土的浇筑,导管距孔250mm-400mm,
混凝土至下而上逐步浇筑至桩顶,同时将孔内泥浆排出,利用水压使得
混凝土密实。
5施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
试桩→桩位测放→钢护筒埋设→钻机就位、泥浆配置→钻孔、泵入
泥浆→成孔检测→清孔、进行沉渣厚度检测→分段安放钢筋笼→下导管
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→二次清孔→灌注水下混凝土→拔出护筒→桩基检测→后压浆。
5.2操作要点
5.2.1试桩:前期设计试桩一是为进一步确定所选桩型的施工可行
性,避免桩机全面进场后发现该桩型不适合本场地施工或发现桩承载力
远小于地质报告提供的计算值,此时再改桩型就会拖工期且增加费用。
二是根据单桩竖向静载荷试验确定单
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