旋挖钻机 套管咬合桩施工工法.doc

全套管钻机+旋挖钻机钻孔咬合桩施工工法第三工程有限公司潘龙一、前言钻孔咬合桩围护结构主要采用全套管钻机,通过套筒护壁钻进成孔,使用超缓凝混凝土,使得钢筋砼桩相邻桩体能够被套管切割而相互咬合,排列而成一个整体的墙体起到良好的止水效果,90年代在我国出现的新型深基坑支护的围护结构。全套管钻机又称贝诺特(Benoto)钻机,由法国贝诺特公司于20世纪50年代初开发和研制而成,随后日、德、英、意等国引进和研制,机种和施工方法均有很大发展,产品不断更新换代,在海内外广泛采用,截止到1997年12月,日本已生产摇动式全套管钻机770台,全回转式全套管钻机433台。,全套管工法占26%。目前在香港全套管钻机的成桩数的市场份额约占45%。我国于二十世纪七十年代开始引进咬合桩工艺,九十年代中期由昆明捷程桩工公司首先在我国开始研制MZ系列摇动式全套管钻机,简称磨桩机(、)。在昆明、温州、深圳、北京、南京、杭州及天津等地深基坑支护工程中采用捷程MZ全套管钻机施工咬合桩逐渐得到广泛应用;但MZ套管钻机在地下水丰富的密实的粉细砂地层中,冲抓锥受机械设备性能限制难以抓土,即使抓上的少量砂土也在提升时被地下水从抓锥的缝隙中冲漏下,因此无法成孔;且套管难以下压,套管超前入土深度不够,易发生“管涌”现象。为此研究采用旋挖钻机+套管钻机相结合的新工法,解决了上述施工难题,该咬合桩的适用范围进一步扩大。二、工法特点一)采用钢套管护壁,不需要使用泥浆;噪声低、振动小和机械化程度高,施工现场整洁文明,环保效果好。二)采用旋挖钻机取土,能在高地下水位的密实砂土层中成桩,扩大了MZ套管钻机的适用范围。三)在饱和致密砂层中,套管能够超前入土一定的深度,孔壁不会坍方,易于控制桩断面尺寸与形状,成桩直径和垂直度精度好,能保证桩间紧密咬合,形成良好的整体连续结构,能起到良好的止水作用。四)在高地下水位时,采用注水反压工艺,能有效的防止孔内流砂和涌泥;较容易处理孔底虚土,清底效果好;避免了普通钻孔灌注桩可能发生的缩颈、断桩及混凝土离析等质量问题,充盈系数小,节约混凝土。五)成桩过程中对周边土体的扰动可减少到最小程度,沉降及变形容易控制,能紧邻相近的建筑物和地下管线施工,安全性好,尤其适合于在市区内繁华地段施工。;三、适用范围旋挖钻机+套管钻机相结合,使套管咬合桩的适用范围越来越大,可在各种杂填土(含有砖渣、石渣及混凝土块等)、粘性土、砂性土和风化岩层中施工。四、工艺原理该工法利用转动液压装置,使钢套管与土层间的摩阻力大大减少,边转动边压入,套管始终应超前挖土面>250㎝,造成一段“瓶塞”,阻止素桩的超缓凝砼的涌入;同时通过注水使套管内水位高于地下水位,对地层产生反压,防止发生“流砂”或“管涌”现象,旋挖钻机针对地层情况选用钻头挖掘取土,直至桩端持力层为止,经检验合格后立即将钢筋笼放入(素桩不放钢筋笼),灌注水下混凝土(素桩为超缓凝砼)成桩。最终通过素桩与钢筋砼桩相互咬合连成深基坑围护结构桩墙。同排桩的成桩顺序,原则是先施工A1桩(超缓凝砼桩),再施工A2桩(超缓凝砼桩),后施工B1桩(钢筋混凝土桩),形成桩间互相咬合,成桩顺序:A1—A2—B1—A3—B2—A4—B3……,如此循环如图所示:五、工艺流程与操作要点一)工艺流程导墙施工→钻机就位对中→吊放并压入第一节套管、校对垂直度、冲抓取土→注水反压、旋挖取土→终孔检查→(B桩吊放钢筋笼)→安装砼导管→灌注水下砼→桩机移位(重复上述工序)。二)工序操作要点1、导墙施工:为了提高钻孔咬合桩孔口的定位精度并提高就位效率,在桩顶上部设砼导墙,详见导墙模板安装图。、;定位孔直径比桩径大2cm;导墙顶高出地面≥10cm,以防止地表水流入。2、钻机就位对中:导墙砼达到强度后,重新定位咬合桩中心位置,将点位反到导墙面上,作为钻机定位控制点;移动套管钻机至正确位置,使套管钻机抱管器中心对应咬合桩桩位中心。导墙模板安装图3、吊放并压入第一节套管、校对垂直度、冲抓取土钻机就位后,将第一节管吊装在桩机钳口中,找正套管垂直度后,磨桩下压套管,-,然后用冲抓斗从套管内取土,一边抓土、一边下压套管,保持套管底口超过开挖面的深度≥。第一节套管全部压入土中后(-,便于接管),检测垂直度,如不合格则进行纠偏调整,如合格则安装第二节套管继续下压取土。4、注水反压、旋挖取土套管进入中密~密实砂层时,因砂土摩阻力大套管压入困难,为防止出现涌砂,快进入砂层时提前向套管内注水反压,保持套管内外水土压力平衡,后移走冲抓斗吊机改用旋挖机取土,边压入套管,并不断向套管内补水,直至挖至设计孔底