土木建筑网首页 > 陕西建筑 > 地基基础 > 浅谈灌注桩反循环在超高层中的应用

阅读 372 次 浅谈灌注桩反循环在超高层中的应用

摘要:本文主要围绕灌注桩反循环工艺在超高层中的应用,详细对施工部署及机械选型使用进行分析、总结,为解决孔底沉渣和孔壁泥皮过厚往往导致承载力折减,工程技术人员经过总结、探索,积极研究推广钻孔反循环制桩工艺。泵吸反循环是通过砂石泵的抽吸作用,在钻杆内腔形成负压,在孔内液柱和大气压的作用下,孔壁与环状空间的冲洗液流向孔底,将钻头切削下来的钻渣带进钻杆内腔,再经过砂石泵排至地面沉淀池内;沉淀钻渣后,冲洗液流向孔内,形成反循环。...

 浅谈灌注桩反循环在超高层中的应用

段  康

(陕西建工集团总公司  710003  西安)

    随着高层建筑的发展,钻孔灌注桩现在被广泛地应用于高层及超高层建筑、公路桥梁等工程的基础工程。本文主要讨论反循环钻孔灌注桩在超高层中的应用。

    为解决孔底沉渣和孔壁泥皮过厚往往导致承载力折减,工程技术人员经过总结、探索,积极研究推广钻孔反循环制桩工艺。泵吸反循环是通过砂石泵的抽吸作用,在钻杆内腔形成负压,在孔内液柱和大气压的作用下,孔壁与环状空间的冲洗液流向孔底,将钻头切削下来的钻渣带进钻杆内腔,再经过砂石泵排至地面沉淀池内;沉淀钻渣后,冲洗液流向孔内,形成反循环。反循环冲洗液携带钻渣后迅速进入过水断面较小的钻杆内腔,可以获得较高上返速度。对生产进度及成孔质量都是一个最佳的选择,在现今然而这仅仅是在施工部署及机械选型理想状态下的效果;尤其是在超高层施工过程中,超高层在桩基施工过程中一般具备场地小、桩径大、桩长等特点,以下就以延长石油科研中心施工为例围绕现场布置、机械选型进行分析讨论。

    延长石油科研中心桩基工程位于西安市高新区唐延路与科技八路交汇处东北角、主楼建筑总高度217.3m,工程采用总承包管理模式,塔楼桩基工程采用反循环钻机成孔泥浆护壁钢筋砼灌注桩,后压浆工艺,桩径800mm,设计有效桩长50.1m,设计试桩26根(砼强度C60);检测试桩5根,检测锚桩16根,工程桩累计423根(试锚桩均做工程桩使用),砼强度等级:C55.主楼开挖至工程桩施工设计标高时施工作业面仅有6000余平米,同时要采用反循环施工完成423根桩,无形增加了施工难度;以下是具体施工部署及遇到的问题:

    一、现场施工部署:

    1、泥浆池:选点及使用是反循环施工难点同时也是重点,超高层一般设计桩位比较密集,在此项超高层中桩位净间距仅有1.6m;泥浆池部位要考虑两点:第一就是选位,选在核心筒桩中心区域优势较为明显能向周边敷设桩位较多,但同时开挖的地方往往会占据中心桩位无形造成二次回填,如回填稍有不密实会造成桩顶区域窜孔;延长石油项目共布设7个泥浆池分别布置在边桩与核心桩之间(无桩位的区域),节省了二次回填。第二是泥浆池个数及大小;

    2、导流槽:如何规划倒流槽,在反循环施工过程中行业普遍分为明槽和暗槽两种,暗槽就是在前期提前对导流槽进行规划,用砌体作出明沟上面加盖板;其优势是在施工过程中施工道路不会因导流槽规划不合理而受阻,缺点也比较明显在施工中要定期对导流槽的泥浆进行清理、增加施工成本;明槽在现场实际运用中较为普遍,其优势在于作业过程中开挖方便、灵活性强、成本低,而在布设完成后因为明槽无盖板,将局部区域道路切断不便于现场生产安排;

    在经过此工程后,总结了以下几点规避明槽较为明显的缺点:

   (1)工程前期确定好施工思路(打桩顺序、泥浆池布设)不能轻易更改;

   (2)根据泥浆池的位置及桩位图设定主要导流槽线路及分支线路;

   (3)结合现场平面布置在道路与导流槽交汇处铺设一定的预制混凝土板(以通过车辆为宜)。

    3、泥浆的转运堆放:

    泥浆的堆放周转速度直接影响全场生产布置情况,所以在前期需存分考虑机械设备及堆放场地、周转周期等。

二、机械设备的选型及使用:

   (一)原A/CT-200S与BZCDF150设备技术参数对比:  

 

   (二)A/CT-200S现场实施情况分析:

    1、工作环境:

    施工场地狭小是超高层施工过程中最显著的特征,延长超高层项目基坑面积约6000余方、设计有效桩长50.1m、工程桩449根;

    2、设备数量及使用率:

    左右时电动机死机、停转频率加大,致使日使用率大大降低;第三种反循环工艺的特点所致,因为泥浆池循环水在混凝土浇筑过程中要求水位低于井口水位以便井内泥浆顺利排出,所以在混凝土浇筑过程中泥浆池不能供给另外一口桩孔。根据现场实际情况,在生产安排过程中设定8台车载式反循环钻机。但在施工过程中因以下三种原因导致使用率大打折扣:第一种就是在前期施工时可将8台设备全线投入,而在施工中期及后期由于场地面积逐渐变小其中有50%的设备停滞;第二种就是A/CT-200S车载反循环钻机老化严重,原设计动力扭矩1800KN/m但在现场实际施工过程深度至45m。                

 

 反循环施工降效比例图

    3、成孔量:

    据统计A/CT-200S车载反循环钻机平均日产量8根,而计划日产量12根;其中机械设备停机、维修占据降效影响率的50%。

    4、改进办法及措施:

   (1)在施工深度超过50m、直径超过900mm时选用机械设备时,根据施工总体计划适度加大设备性能参数;

   (2)A/CT-200S对于老化设备现场直接要求退场更换新型设备;

   (3)在设备选型尺寸上以便捷为佳,扩大在狭小场地施工的自由度。

    三、文明施工管理

    近年来桩基工程发包模式以建设方直接发包较多,招投标过程中文明工地措施费有限(总造价价原因),现场平面布置缺少统一布置、统筹安排,致使桩基阶段施工现场五花八门,再结合几个工地后总结一下几点:

    直接发包向总承包模式逐步转型;便于前期投资延续利用、在整体布局上实现长远统一的管理思路,如:在加工场地应考虑后期施工的布局,延长科研中心项目在桩基施工中在加工场地的布置方面就充分利用此优势,既节省了资源有便于统筹管理现场效果较为突出;

    文明工地措施费投入透明化,现场部分硬件措施必须有相应的实施清单及监督机制;

    现场管理标人性化、标准化;由于桩基工程的工期无论是工人的住宿及管理人员的办公室都是比较简陋,如帐篷住宿等等现已明令禁止,而如果统一采用集中箱式的活动房作为住宿及办公用房不仅进场、退场方便还能改善现场整体环境。而对于我们长期在工程施工过程中总结出来的好的经验应该将其标准化,长远的将其贯彻下去形成一套系统的桩基施工管理办法。

    以上是在完成延长石油科研中心桩基工程后的浅见,有很多可延伸的地方去继续总结学习,从而高效文明地完成桩基施工及管理工作。

 (本文来源:陕西省土木建筑学会   文径网络工程项目投资中心:刘红娟 尹维维 编辑  刘真 文径 审核)

关于 灌注桩 反循环 超高层 应用 的相关文章