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1、辽宁省工程建设工法申报资料复杂地质条件下“三钻头”式灌注桩施工工法中国建筑第八工程局有限公司2017年5月一、工法申报表辽宁省工程建设工法申报表(2017年度)工 法 名 称：复杂地质条件下“三钻头”式灌注 桩施工工法申 报 单 位：中国建筑第八工程局有限公司 申 报 类 别：辽宁省工法 申 报 时 间：2017年5月 辽宁省住房和城乡建设厅印发填 写 说 明1“申报单位”栏：应为工法的主要完成单位。2.“主要完成单位”栏：每项工法由一家建设施工企业申报，主要完成人员不超过5人。3“主要完成单位”栏：填写内容应与“主要完成单位意见”栏中的签章一致。4“通讯地址”及“联系人”：指申报单位的地址和
2、联系人。5.“主要完成人”栏：最多填写5人。6.“重新认定项目”指该工法已批准为省级工法，有效期超过六年，但其关键技术有所创新，仍具有先进性和较高推广应用价值的工法。7.“工法应用工程名称及时间”栏：最少填写3项工程，如工程应用少于3项，应填写申报书中“工法成熟、可靠性说明”栏。8.“主要完成单位”、“主要完成人”必须在企业级工法批准文件公布之列。9工法关键技术涉及有关专利的，应在“关键技术及保密点”栏注明专利号。10“工法形成企业技术标准情况”栏：该工法已形成了企业技术标准时填写此栏。填写的内容包含企业技术标准名称、编号和发布时间等内容。工法名称复杂地质条件下“三钻头”式灌注桩施工工法主要完
3、成单位1、中国建筑第八工程局有限公司通讯地址大连市高尔基路237号邮 编116021联 系 人王志强电 话0411-84359971主要完成人姓 名职 务职 称工 作 单 位张帆技术质量部长工程师中国建筑第八工程局有限公司宫宝凯项目经理高级工程师中国建筑第八工程局有限公司周万涛总工程师 高级工程师中国建筑第八工程局有限公司刘明工程部长 助理工程师中国建筑第八工程局有限公司毕聪侠 测量部长助理工程师中国建筑第八工程局有限公司工法应用的工程名称和时间1、泉水河污水处理厂（二期）工程 2016.11-2017.42、 东港区D03-02地块项目（吉林银行）2012.7-2012.113、工法关键技术
4、名称、组织审定的单位和时间工法关键技术获科技成果奖励的情况原工法名称、完成单位、省或国家级工法批准文号及编号(重新认定项目填此栏)工法形成企业技术标准情况2016年荣获中建八局工法工法内容简述： 本工程位于海边，水位线较高，传统旋挖机携带的螺旋钻头适宜干作业施工，遇水后取土困难，会增加单根成桩时间，通过“螺旋钻头+旋挖钻头+平底清渣钻头”三钻头转换联合施工，当根成桩时间缩短3倍。本工法与传统旋挖钻机施工相比较，更全面的解决了旋挖钻机通过采用“螺旋钻头+旋挖钻头+平底清渣钻头”三钻头转换联合在软弱土层、水位线高的地质条件下的施工工艺；同时也解决了成本、地质、工期条件的限制，加快了单根桩成桩的速度
5、，保证了桩基施工的质量。关键技术及保密点（如有专利权，请注名专利号）：技术水平和技术难度（与省内、国内外同类技术水平比较）：1）本工程位于海边，水位线较高，传统旋挖机携带的螺旋钻头适宜干作业施工，遇水后取土困难，如何能保证工期和桩的质量是本工法解决的关键问题之一。2）通过“螺旋钻头+旋挖钻头+平底清渣钻头”三钻头转换联合施工，当根成桩时间缩短3倍。经有关机构核查，技术水平和难度均达到国内先进水平。工法成熟、可靠性说明（当工法工程应用少于3项时填写）： 针对临海区域复杂环境影响，开发“螺旋钻头+旋挖钻头+平底清渣钻头”三钻头转换联合施工工艺，具有施工质量可靠、成孔速度快、成孔率高、适应性强大大缩
6、短了工期，废浆少、低噪音、污染小保护了环境，克服了机械成孔时孔底沉淤土多，桩侧摩阻力低，极大地提高了施工质量。尽管一次投入费用较大，但成孔费用消耗等经济技术指标比其他方法成孔费用低，是一种理想的施工工艺，同其它工艺相比综合考虑是降低了成本。从目前看该工艺有着相当可观的经济效益和社会效益。传统工艺单根成桩速度平均为6个小时，采用本工法，单根成桩速度平均节省40分钟，本工程共1700根桩。缩短工期47天， 缩短工期带来的管理成本、用电、用水等：3万/天x47天=141万元。工法应用情况及应用前景：通过我单位在泉水河污水处理厂（二期）工程等多个大型工程项目的实施应用，本工法科技取得了一系列显著的工程
7、效益，先后获得2016年局级企业工法等。经有关机构鉴定，该成果已达到国内先进技术水平，并得到了业界的广泛认可，具有显著的经济效益和社会效益。在应用前景方面，本工法所属应用领域为在软弱土层、水位线高的地质条件下的施工领域，适用于复杂地质情况下隧道、地铁、高层建筑桩基施工。经济效益和社会效益（包括节能和环保效益）：传统工艺单根成桩速度平均为6个小时，采用本工法，单根成桩速度平均节省40分钟，本工程共1700根桩。缩短工期47天， 缩短工期带来的管理成本、用电、用水等：3万/天x47天=141万元。确保了工程整体高效、优质的施工形象，充分彰显了企业的技术实力，受到了当地政府建设部门、业主及监理单位的
8、一致好评，并多次接待同行业人士的现场观摩、学习，社会效益显著。主要完成单位意见：泉水河污水处理厂（二期）、东港区D03-02地块项目（吉林银行）等工程关于“复杂地质条件下“三钻头”式灌注桩施工工法”的实施应用，取得了显著的经济效益和社会效益，实践表明，该工法具有非常好的推广价值和应用前景。 第一完成单位 签 章 第二完成单位 签 章年 月 日 年 月 日推荐单位意见：（如工法应用工程实例少于3项，对该工法关键技术可靠、成熟性提出意见） （签章） 年 月 日省建设主管部门意见： （公章）年 月 日二、工法正文目录1 前言142 工法特点143 适用范围154 工艺原理155 工艺流程以及操作要点
9、166 材料与设备277 质量控制288 安全控制339 环保措施3310 效益分析3411 工程应用实例34复杂地质条件下“三钻头”式灌注桩施工工法1 前言为满足工程建设的需要，桩基础作为提高地基承载力的一种最有效的方式被广泛采用，桩基础一般分为钻孔灌注桩和预制桩。其中钻孔灌注桩占桩基础施工中的比重约70%，钻孔灌注桩的施工一般分为干作业和泥浆护壁作业。在复杂的地质条件（回填土层、局部是砂层和碎石）下，进行灌注桩的施工难度较大，如何保证灌注柱的质量显得非常重要。我公司在不断摸索试验总结的基础上，形成了本工法。通过在泉水河污水处理厂（二期）、东港区D03-02地块项目（吉林银行）等大型工程项目
10、的实施应用，本工法科技取得了一系列显著的工程效益，先后获得2016年局级企业工法等。经有关机构鉴定，该成果已达到国内先进技术水平，并得到了业界的广泛认可，具有显著的经济效益和社会效益。其优点在于：1) 本工程位于海边，水位线较高，传统旋挖机携带的螺旋钻头适宜干作业施工，遇水后取土困难，如何能保证工期和桩的质量是本工法解决的关键问题之一。2) 通过“螺旋钻头+旋挖钻头+平底清渣钻头”三钻头转换联合施工，单根成桩时间缩短3倍。3) “三钻头”式灌注桩具有低噪音、小震动、无挤土，对周围环境以及邻近建筑物影响小，能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力，适应各种地质条件和不同规模建筑物。4) 该工艺已
11、经在很多围护结构以及桩基基础中得到了很广泛的应用，工艺已日趋完善和规范，综合效益良好，有一定的推广应用价值。2 工法特点2.0.1 本工程位于海边，水位线较高，传统旋挖机携带的螺旋钻头适宜干作业施工，遇水后取土困难，会增加单根成桩时间，通过“螺旋钻头、旋挖钻头、平底清渣钻头”三钻头转换配合全护筒能有效有解决遇水取土难题。2.0.2 桩底少许土和沉渣采用自制平底清渣器钻头取出，保证沉渣厚度小于50mm。2.0.3 全护筒钻孔灌注桩施工不采用膨润土或化学泥浆护壁，对地下水没有污染，施工现场整洁，满足高环保要求。2.0.4 护筒采用16mm壁厚的Q345合金钢板做护筒，可以有效的保证护筒钢度，减轻重
12、量（相对使用Q235类钢板护筒），降低操作人员的施工难度，提高施工效率。2.0.5 护筒与护筒之间采用高强度的螺栓螺母进行连接，可装卸方便。如果采用焊接，焊接和割除时间较长，影响施工进度。2.0.6 桩身质量有保，施工区域地质条件复杂（杂填土层、局部是砂层和碎石、有大量溶洞）。如用传统的施工工艺则很难解决护壁难与缩径的问题。而全程护筒跟进施工工艺能很好的解决这个问题。根据低应变及高应变检测结果，采用全程护筒跟进钻孔的施工工艺，桩身完整性好，单桩承载力高于常规钻进（泥浆护壁）成桩条件下的单桩承载力。2.0.7 在保证绝对安全的前提下，采用本工法可以缩减造价，节约资源，缩短工期，单根成桩时间缩短3
13、倍。3 适用范围3.0.1适用于直径为0.6m2.5m的钻孔灌注桩，灌注桩长度不宜大于40m的桩基工程，。3.0.2适用于地下水位较高，易塌孔，使用普通泥浆及化学泥浆无法成孔的复杂地层（如卵石土层、角砾石土层、砂层、溶洞、杂填土等）。4 工艺原理“三钻头”旋挖钻机的钻进工艺，旋挖钻机采用全护筒钻头取土的工艺。利用振动锤使钢护筒克服各土层间与护筒间的摩擦力，使护筒穿越桩机钻孔施工中的不利地层直至到达稳定的桩端持力层，利用钻孔设备掏空护筒内渣土，保证灌注桩成桩的施工技术。工艺原理流程图如图4所示。在钻进复杂地质条件下，根据不同地层地质情况分别采用不同钻头的方法，从而达到钻孔成桩的目的。旋挖钻机钻孔取土时，依靠钻杆和钻头自重切入土层，斜向斗齿在钻头回转时切下土块向斗内推进而完成钻取土；遇硬土时，自重力不足以使斗齿切入土层，此时可通过加压油缸对钻杆加压，强行将斗齿切入土中，完成钻孔取土。钻头内装满土后，由起重机提升钻杆及钻头至地面，拉动钻头上的开关即打开底门，钻头内的土依靠自重作用自动排出。钻杆向下放关好斗门，再回转到孔内进行下一斗的挖掘。每一循环视孔深不同约在15min内完成。每钻
