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1、超高层建筑大直径桩基在高强度 岩层中的旋挖成孔技术 超高层建筑大直径桩基在高强度 岩层中的旋挖成孔技术 2016年11月24日 工程概况 2 2 施工方法 6 6 交 流 提 纲 前言 1 1 成孔技术对比分析 3 3 设备选择 4 4 施工流程 5 5 一、前言 当今建筑环境下，超高层建筑越来越普遍且高度越来越大，基础的直径和承载力也越来越大。灌注桩 作为超高层建筑最常见的基础型式，其施工质量和施工进度直接影响建筑的安全和工程总体进度。灌 注桩成孔工艺有多种，旋挖成孔作为目前较先进、效率高、入岩强的成孔工艺，有着广泛应用前景。 工程名称 中信金融中心项目T1塔楼 桩基础工程 建设单位 中信证
2、券股份有限公司 金石泽信投资管理有限公司 代管单位华润（深圳）有限公司 建筑功能 集酒店、办公、商业为一体 的大型城市综合体 层数 地下室5层 裙楼5层 地上65F/43F 建筑高度 T1：300m T2：200m 占地面积3.14万 总建筑面积37.28万 总造价49.49亿 T2/200m T1/300m 二、工程概况工程总体概况 ?岩面起伏大，倾斜度大，单桩 岩面高差普遍达3m、最大达6m； ?基岩为燕山期侵入粗粒花岗岩， 结构基本未变，风化裂隙少量发育； ?微风化岩单轴抗压强度大，达 90130MPa； ?微风化岩面浅，桩入微风化岩 深度达2.514.6m； 二、工程概况地质情况 中风
3、化岩面 微风化岩面 二、工程概况桩基概况 XWZ25 XWZ8 桩代号XWZ25XWZ8 桩径2500mm800mm 数量62根100根 持力层微风化花岗岩 强/中/微风化 花岗岩 桩长 6m19.5m (最小桩长与 入持力层控制) 8m31.5m (桩长与持力层 双控) 入微风化 持力层深度 2.5m14.6m/ 成孔技术人工挖孔冲击成孔旋挖成孔 优点 同时进行多孔开挖； 直观鉴定地层，质量易保证； 干作业成孔，对环境污染小； 孔底沉渣易清除； 施工噪声小； 每天有稳定钻进深度； 受岩面起伏影响小； 设备故障率低，维修方便； 成本低； 施工效率高； 施工噪声小； 机械行走方便； 缺点 劳动强
4、度大，安全隐患大； 岩层需爆破，施工效率极低； 爆破对周边环境有不利影响； 直径和深度受到限制； 工效低； 噪声大； 易卡钻及掉钻； 孔底沉渣厚度不易控制； 倾斜岩层中钻进时易偏斜； 孔底沉渣厚度不易控制； 设备故障率高，维修难度大； 成本高； 常见成孔工艺在岩层中的施工对比分析表 三、成孔技术对比分析 四、设备选择 ?根据超前钻情况结合芯样强度 检测报告，判断工程所处位置岩石强 度高、桩基入岩深，至少需SR420以 上旋挖钻机或使用冲孔钻机； ?工程工期紧，冲孔钻机效率低， 无法满足工期要求； ?采用SR420旋挖钻机试成孔， 根据试成孔情况，SR420能够钻进至 中风化岩层，在微风化岩层中
5、钻进缓 慢甚至无法钻进； 名称设备选择配置参数 SR630 （1台） ?亚洲最大型号旋挖机 ?扭矩超大、入岩超强、 钻径超大、旋挖工效高 ?适用于直径大、岩石硬、 入岩深、工期紧的桩基 工程 工作重量：200t 工作高度：35m 最大钻孔深度：140m 最大钻孔直径：4.5m 动力头输出扭矩： 630kN.m SR420 （2台） ?国内型号较大的旋挖机 ?成孔深、钻径大，可割 裂高强度岩层 ?与SR630配套施工 工作重量：148t 工作高度：25m 最大钻孔深度：110m 最大钻孔直径：3m 动力头输出扭矩： 420kN.m 注：另配备2台SR360施工XWZ8 四、设备选择 测量放线 制
6、备泥浆 钻机就位、 校正 埋设护筒钻进成孔 终孔验收清孔安装导管 浇筑砼 吊放钢筋笼 成桩检测 钠基膨润土配 置高黏度泥浆 机械套打 梅花成孔 泥浆浮渣 机械清孔 五、施工流程 1、测量放线、制备泥浆 ?使用钠基膨润土，充分溶解于 水中(钙基膨润土与水反应易形成碳 酸钙沉淀物，影响泥浆质量)； ?泥浆池的容量不小于同时施工 桩孔体积的1.21.5倍； ?建议使用成品泥浆池，移动便 利，周转使用； ?泥浆比重1.151.3、黏度23s 以上； 六、施工方法 钠基膨润土配 置高黏度泥浆 ?钻机重量大，工作面换填砖渣 或硬化，硬化时预留桩孔位置； ?钻机就位后调整桅杆及钻杆的 角度； ?采用十字交叉
7、法对中孔位，启 动定位系统，予以定位记忆； ?对中孔位后，钻机不得移位， 钻臂也不得随意改变角度； 2、钻机就位、校正 六、施工方法 ?护筒内径一般比桩径大20cm； ?护筒深度穿过淤泥层、砂层等， 有条件的可埋至强风化层； ?护筒埋设完成后周边需回填密 实，可有效防止护筒下沉； 3、埋设护筒 六、施工方法 ?强风化层以上使用SR420钻机 配捞砂斗直接钻进； ?中风化岩层使用SR420钻机配 子弹头筒钻梅花成孔； ?微风化岩层使用SR630钻机配 牙轮筒钻梅花成孔； ?钻头耗损快，每种规格的钻头 配备23个/台，周转使用，设置钻 头维修区； 4、钻进成孔 六、施工方法 机械套打 梅花成孔 机
8、械套打、梅花形成孔： ?SR630与SR420套打， SR420负责埋设护筒、施打中风化以 上及强度较低的微风化岩，SR630持 续施打强度较高的微风化岩； ?2.5m筒钻切边，直径大，无 法直接取出岩石，但可有效防止孔斜； ?1.2m筒钻对称、梅花形成4 个孔，利用筒钻直接取出岩石； 4、钻进成孔 六、施工方法 ?2.5筒钻扫边，破碎剩余岩石； ?2.5m捞砂斗清除碎石； ?循环钻进，每个循环钻进深 度根据钻头能够扭断岩石的长度及提 升重量计算确定，1.2m钻头的钻进 深度1.51.8m； ?钻进效率： 4、钻进成孔 六、施工方法 强风化 及以上 中风化微风化 SR630/0.3m/h SR
9、4202m/h0.5m/h0.2m/h 功效 统计 岩层 钻机 型号 ?旋挖成孔较容易判断孔底岩层 情况； ?验收需业主、监理、施工单位、 详勘单位共同参与； 5、终孔验收 六、施工方法 ?常规清孔工艺有正循环清孔、气举反循环清孔， 新工艺为泥浆浮渣、机械清孔工艺。 ?采用高品质钠基膨润土人工造浆，使用自来水 按照：水：膨润土：片碱1000：80120： 1.52的配比将膨润土调制成比重1.151.3、黏度 23s以上的高粘度、高性能泥浆； ?终孔后，碾磨的小石块利用捞砂斗反复多清 (35次)，要求机手技术好、素质高，将小石块完全 清理干净。 ?静力平衡下，细砂颗粒完全悬浮在泥浆中不沉 淀，从
10、而达到清除桩底沉渣效果，保证成桩质量。 6、清孔 六、施工方法 泥浆浮渣 机械清孔 ?吊点加强焊接，确保吊装稳固； ?避免钢筋笼碰撞孔壁导致塌孔； 7、吊放钢筋笼 六、施工方法 ?“三测四点法”检查沉渣厚度； ?在成孔完成后、下完钢筋笼、 浇筑前三个阶段利用测绳测定桩身东 南西北四个均匀点位，如果三次测量、 四个点位的沉渣厚度均小于50mm并 且差值基本不变，方可浇筑混凝土； ?浇筑混凝土前测得的沉渣厚度 不符合设计要求，重新下钻杆清孔， 确保沉渣厚度满足设计要求； 8、沉渣厚度测量 六、施工方法 ?导管距离桩底控制在30-50cm， 初灌后的导管埋深控制不小于1m； ?正常灌注时埋管深度大于2m、 小于6m； ?抽芯检测沉渣厚度，三个芯样 沉渣厚度分别为5mm、10mm、 5mm； 9、成桩检测 六、施工方法 谢谢！谢谢！
