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—