• 滨海抛石挤淤层跟进式长护筒钻孔灌注桩施工技术 返回首页
  • 成果详情
  • 成果名称
    滨海抛石挤淤层跟进式长护筒钻孔灌注桩施工技术
  • 成果类型
    应用研究
  • 评价机构
    山东省建设科技与教育协会
  • 完成单位
    中青建安建设集团有限公司
  • 合作单位
  • 完成人
    吴 蒙、李宗运、魏 峰、宗文超、刘 凯、齐 晗、于梦洋
  • 知识产权
    中青建安建设集团有限公司
  • 项目所在地
    青岛市
  • 成果水平
    国内先进
  • 评价日期
    2023年8月27日
  • 推荐单位地市
    青岛市
  • 专家委员会名单
    时 伟、王 胜、鲁洪强、杨自统、黄 鹏
  • 成果简要说明
  • 一、任务来源
    青岛市建设科技创新成果项目
    二、应用领域和技术原理
    1.技术原理:第一节内护筒底部装有筒靴及呈环状排列的切削齿,内护筒和钻机的护筒驱动器相连,直径较设计桩径大5cm,使护筒能够较容易进入密实地层,靠钻机的动力头旋转压入土层,第一节护筒进入地面后,利用导向伸缩钻杆驱动斗筒式钻头取出孔内钻渣,边下护筒边钻进。钻至护筒顶部距地面0.3米,停止钻进,提出导向钻杆,安装第二节护筒,两节护筒采用栓孔连接。依次循环往复,不断钻进、取土、卸土、安装护筒,直至钻至抛石挤淤层以下至少1米。遇抛石层时,斗筒式钻头钻进困难,换用锥形螺旋钻,利用护筒的切削齿及锥形螺旋钻先将石块破碎,再换用斗筒式钻头配合进行掏渣,如此往复,直至通过抛石地层。
    2.主要应用领域如下:
    (1)淤泥层、海积砂层;
    (2)管廊、建筑等回填土层;
    (3)市政道路或施工道路的基层材料层;
    (4)深基坑回填层;
    矿坑、溶洞和地下采空区的回填土层。
    三、性能指标
    1.安全效益方面:有效避免旋挖钻在施工过程中泥浆流失,防止孔口坍塌、钻机倾斜及锤头掩埋等事故,提高了钻孔灌注桩的成孔质量,确保安全施工。
    2.工期效益方面:施工做到流水化施工,使工序、工期可控,避免工期的不可预见。
    3.经济效益方面:跟进式护筒护壁旋挖钻进施工,即可保证成孔质量,又能降低施工成本,节约工程造价。
    四、与国内同类技术比较
    传统旋挖钻普通护筒,在应对空洞、特大溶洞(溶洞高度大于3米)、无填充溶洞、半填充溶洞或溶洞上方有较厚的沙砾层等,或者地下岩层为淤泥层、海积砂层,地质情况较为复杂、岩层松散不稳定地区有明显短板,例如易出现护壁泥浆大量流失、塌孔、缩颈等成孔质量问题,无法做到流水化施工,使工序、工期不可控。传统旋挖钻工艺施工,导致抛石挤淤层的块石发生扰动,大量微膨胀泥浆沿石缝间流失,频繁发生孔内、孔外坍塌事故,质量、安全得不到保证,严重影响施工进度,泥浆流失工程量多,直接经济损失大,造成工人、机械窝工损失,工期推迟。工期大大的受到影响,使桩基施工由非关键线路变成了施工进度计划中的关键线路。无论业主还是施工单位,经济上都受到了巨大损失。
    在跟进式长护筒钻孔灌注桩施工法的及时运用后,使工程质量、安全、进度得到了保证,也使得业主总体目标的实现得到了保障。经济效益、社会效益巨大。在施工过程中泥浆流失,防止孔口坍塌、钻机倾斜及锤头掩埋等事故,提高了钻孔灌注桩的成孔质量,确保安全施工,使施工做到流水化施工,使工序、工期可控,避免工期的不可预见,即可保证成孔质量,又能降低施工成本,节约工程造价,选用该种施工工艺,主要优势在于,一是与冲击钻施工相比,用电负荷少,成孔速度快,可有效保证工期;二是施工时泥浆用量少,可以有效确保文明施工,减少污染,总造价节约成本。
    五、成果创新性、先进性
    1.利用跟进式长护筒旋挖钻穿越青岛环湾快速路路基处理8米厚的抛石挤淤层的应用,能够有效地防止旋挖钻在施工过程中泥浆流失,防止孔口坍塌、钻机倾斜及锤头掩埋等事故,提高了钻孔灌注桩的成孔质量,确保安全施工、确保工期的最有效的方法。
    2.原青岛环湾快速路为围海回填的杂填土及吹填成的淤泥层,为环湾快速路而对路基进行抛石挤淤处理,新建立交桥跨越环湾路,桩基靠近环湾路,利用8米跟进式长护筒旋挖钻穿越抛石挤淤层的应用降低了对环湾快速路路基扰动,保障了快速路的行车安全;
    六、作用意义
    1.安全效益:该法用于抛石挤淤层桩基施工能有效避免旋挖钻在施工过程中泥浆流失,防止孔口坍塌、钻机倾斜及锤头掩埋等事故,提高了钻孔灌注桩的成孔质量,确保安全施工的最有效的方法。桩基靠近环湾路,利用8米跟进式长护筒旋挖钻穿越抛石挤淤层的应用降低了对环湾快速路路基扰动,保障了快速路的行车安全;
    2.工法效益:该法在确保安全的情况下可以使施工做到流水化施工,使工序、工期可控,避免工期的不可预见。
    3.经济效益:环湾路-长沙路立交桥工程自2021年1月开始进场桩基施工,由于传统旋挖钻工艺施工,导致抛石挤淤层的块石发生扰动,大量微膨胀泥浆沿石缝间流失,频繁发生孔内、孔外坍塌事故,质量、安全得不到保证,严重影响施工进度,泥浆流失工程量高达为280m3,直接经济损失14.6万元,造成工人、机械窝工损失6万,工期推迟23天。工期大大的受到影响,使桩基施工由非关键线路变成了施工进度计划中的关键线路。无论业主还是施工单位,经济上都受到了巨大损失。在该法的及时运
    用后,使工程质量、安全、进度得到了保证,也使得业主总体目标的实现得到了保障。经济效益、社会效益巨大。项目计划选用跟进式护筒护壁旋挖钻进方案进行1#墩的12根桩基成孔施工,即可保证成孔质量,又能降低施工成本,节约工程造价,选用该种施工工艺,主要优势在于,一是与冲击钻施工相比,用电负荷少,成孔速度快,可有效保证工期;二是施工时泥浆用量少,可以有效确保文明施工,减少污染,总造价节约成本32万元。
  • 推广应用前景与措施
  • 一、推广应用前景
    滨海抛石挤淤层跟进式长护筒钻孔灌注桩施工工法在围海回填后形成的淤泥质地层中能有效地防止在施工过程中泥浆流失,防止孔口坍塌、钻机倾斜及锤头掩埋等事故,有效解决了在滨海抛石挤淤层等复杂地质情况下因地质情况而漏浆及扰动路基的问题,具有提高钻孔灌注桩成孔质量,确保安全施工、确保工期等优点。
    滨海抛石挤淤层跟进式长护筒钻孔灌注桩施工工法在沿海地区围海回填的杂填土及吹填成的淤泥层中的桩基施工中表现效果优异。因其既能保证成孔质量,又能降低施工成本,节约工程造价,同时在施工时泥浆用量少,可有效确保文明施工,减少污染等特点,可将其应用在诸多建设工程复杂地质情况下的桩基施工中,具有较为广阔的应用前景。
    二、推广应用措施
    立足于丰富的工程应用经验,在项目关键技术突破基础上,对工法施工过程进行再优化,对施工过程中的所需的各要素进行补充确认,形成合理的施工体系,提高质量,确保安全,降低成本。在质量测试达标的基础上,进行示范应用,同时推动此工法与施工相关技术团体标准和省工程建设标准,进一步推广滨海抛石挤淤层跟进式长护筒钻孔灌注桩施工工法在合适施工状况下的应用。
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