全护筒法施工钻孔灌注桩技术与方案

1、word范文全护筒法施工钻孔灌注桩技术方案一、工程概况*南引桥钻孔桩基处于岩溶发育地带， 根据2004年10月22日设计院 下发的*标段桩基参数一览表（第一批），部分桩位存在大溶洞，须采用全护筒 法施工。第一批桩基参数一览表中采用全护筒法施工的地质情况如下：74#-D桩基：覆盖层厚021.5m, -10.39 -12.09m 微风化石灰岩，-12.09-21.49m 为溶洞，内充填软塑状亚粘土，夹微风化灰岩石牙， -21.49-31.59m 微风化石灰岩，桩长 34.41m。92#-D 桩基：覆盖层厚 014m,-10.62-11.12m 微风化石灰岩， -11.12-13.52m 溶洞，-1

2、3.52-15.22m 微风化石灰岩，-15.22-20.92m 溶洞， 充填流塑状亚粘土， -20.92-25.82 微风化石灰岩，-25.82-31.34m 溶洞， -31.34-38.62m 微风化石灰岩，桩长 36.26m。93#-D桩基：覆盖层厚014m -10.65-14.65m 溶洞，3m无填充物，-14.65-22.67m 微风化石灰岩，桩长 20.21m。95#-A 桩基：覆盖层厚 013m, -9.48-10.88m 微风化石灰岩， -10.88-18.68m溶洞，内充填中、细砂亚粘土，呈松散状，软塑状，-18.68-28.48m 微风化石灰岩，桩长26.62m。95#-C

3、 桩基：覆盖层厚015.4m, -12.20-14.50m 微风化石灰岩， -14.50-22.20m 溶洞，内充填软塑状亚粘土， -22.20-30.50m 微风化石灰岩， 桩长 28.12m。97#-A 桩基：覆盖层厚 014m, -10.80-11.50m 微风化石灰岩， -11.50-13.90m 溶洞，-13.90-15.00m 微风化石灰岩，-15.00-20.70m 溶洞， 内填充亚粘土，-20.70-28.40m 微风化石灰岩，-28.40-30.50m 溶洞，无填充 物，-30.50-33.10m 微风化石岩，-33.10-33.50m 溶洞，无填充物， -33.50-40.

4、70m微风化石灰岩，桩长37.60m。97#-C 桩基：覆盖层厚015m, -11.20-17.20m 微风化石灰岩， -17.20-26.10m 溶洞，内填充软塑状亚粘土， -26.10-33.50m 微风化石灰岩， 桩长 32.60m。、施工方案针对上述七根钻孔灌注桩，根据 D标段桩基参数一览表（第1批）的要求, 采用全护筒法进行施工。我部根据设计院提供的地质资料，对上述七根桩基分别 米取以下施工方案：74#-D桩基：D=200cm采用双护筒方案进行施工， 外护筒长22m d=230cm 内护筒长33m d=220m92#-D桩基：D=140cm采用双护筒方案施工，外护筒长 18m d=1

5、80cm内护筒长 35.5m, d=160cm93#-D桩基：D=140cm采用单护筒方案施工，护筒长 18m95#-A桩基：D=140cm采用双护筒方案，外护筒长d=160cm13.5m,d=180cm内护筒长 22.5m，d=160cm95#-C桩基：D=140cm采用双护筒方案，外护筒长15.5m,d=180cm内护筒长 26m， d=160cm97#-A桩基：D=140cm采用双护筒方案，外护筒长14.5m,d=180cm内护筒长 33m, d=160cm15m, d=180cm 内护筒97#-C桩基：D=140cm采用双护筒方案，外护筒长长 30m d=160cm1、钢护筒设计及加工

6、根据地质钻勘资料，存在溶洞桩基覆盖层厚度1020m不等，地下水位为地面以下2m覆盖层主要为砂层。钢护筒采用 12mm钢板卷制。（1）钢护筒设计1 ）、工况分析： 、外钢护筒：A、钢护筒插打时，钢护筒的承载力验算； B、出现溶洞, 漏浆时，钢护筒在内外水头差和侧土压力作用下的局部稳定验算。若岩面不平， 护筒与岩面存在间隙，在水压力作用下， 产生流砂，形成不均衡水压力和土压力 时，钢护筒的局部稳定验算。 、内护筒：A、内嵌护筒须贯穿整个溶洞，下沉时，钢护筒承载力验算。B、由于钢护筒下孔口的岩面不平整，漏浆时，钢护筒在内外水头差和侧土压力 作用下的局部稳定验算。2）钢护筒承载力验算、护筒下沉时，承载

7、力验算荷载：钢护筒下沉时，荷载为：护筒自重和150KW沉桩锤振动力90t。A、外套护筒外套护筒自重(内径 230cm):护筒外径232.4cm,单位钢护筒重：684kg/m3 桩锤振动力作用下,护筒产生应力计算:(T = (6.84 X 20+900) kN/0.0871=1.1943X 10KN/m=11.9Mpa c =196MpaB、 内嵌护筒(内径 220cm :单位钢护筒重：654.3 kg/m 3桩锤振动力作用下，护筒产生应力计算：c =(6.54 X 40+900kN)/0.0834=1.3943X 10 KN/ m=13.9Mpa c =196Mpa 、局部承载力验算由于岩面不

8、平及漏浆，钢护筒内外将产生水头差和不均衡土压力，钢护筒 受水压力和土压力作用下，发生局部变形。根据地质资料，引桥覆盖层厚度最大达20m左右，取最不利状况，20m覆盖 层厚度计算，地表水取地面以下 2m计算。护筒最底端所承受的土压力及地下水的侧压力按下式计算：P=Y htg2 (45 - /2 ) + ( 丫 - 丫 w) (H-h) htg2 (45 - /2 ) + ( H-h) 丫 wP土和地下水对钢护筒的最大总压力，KN/ m2丫土的重度，KN/ m3;砂土丫 =20 KN/ m333丫 w水的重度，KN/ m ; 丫 w=10KN/ mH钢护筒护壁深度，m H=20mh地面至地下水位深

9、度，m h=2m土的内摩擦角，粗砂取 =32p=20X 2X tg2 (45 -32 /2 ) + (20-10) (20-2 ) tg2 (45 -32 /2 ) + (20-2 )2X 10=247.6KN/ m用MIDAS计算软件进行计算分析(D=230cm钢护筒)，结果如下：A、当钢护筒与岩面结合紧密，不漏浆状况(即环形均布压力247.6KN/ m作用下)：变形图：MIDAS/CivilDISPLACEMENTmm1.431466-003 5 30C5Ja-003 l_17L20a-002 in4LD&e-003 5.1030-004 7307976-004 甘J5D问ZD4 520E

10、31a-004 3.903e-004 2J602&6S-004 k30l33a-OD4QJdOOOOa-HXiOJfi-6S5MXESTi HMAX ; 52MIN s 1犬甘；G1*E i m日刖詰/旳比0 259应力图:MIDAS/avlllPQgT-PROCESSORPLN ST印PIT SIRESK-EFF上端5.KM?e-H3CH5.415+0D44.7388*044.33234e+0043.790B06+0043.249256+0042.7077 1b*CO42.16617e+OO42 薛4阳+CiQ41.0e30Se+0045,41 42b+0012.M511e-M4JS=b汨阳

11、 E+QCI2STi ylMAX i 26M1IXJ i N 百丈件：削（沟审屋*）羊尬 kN An *2目期：1 R744-D01 玄開台呂MerDOl2.163e-00121372a-00i1.47581e-lDl7.37907&-002Q.OOOOOe+OOO翹=1.2320E+000N14X ! 7SMEN i 1文件豊Gl-1日霸：l32EjNQQ甬冷 0-143Yz-055Z 0259应力图:MlDAS/all卩凸SO良PLN ST印PIT SIRSSIGHEFF 上皐1.02765e-n306 9,3e975g+00S 出导在0豊PCS 7.6i546e+00S 6.7232+C

12、DS 5.S41i7e+OO5 虬禿斗3b*CI0S 4.0669Se-hOre 347g74o+dO5 2.29259e+0re J ,4QE屿口+00S 5.ifi30Se+O&4JSB =1.2320E+000STi y|MAX : 12MIN I 145瑚 Gl-1羊检：kNm *2目期：!ID/2EpDO4总04Y?-05E2 0259C当钢护筒受不均衡土压力作用时，（即护筒底端局部只受水压力而无土压力 工况）变形图：MlDAS/CivllPO5TPROCES5QRDISPLACEMENTf 2.236e-0011.S3269A-CKll * i.65M6e-l -H- 1.4254

13、3S-001 LSieQs-OOll.OJB.le-001 M A： : lt：2XrO-483Y-0J837Z: 0259应力图:MEN l 1MlDASjOvllPOST-PROCESSORPLN ST印PIT SIRSSIG-EFF 止塘1631241 e+OCS5,74567e-HOOS5.178326*(054.612iee+00S.Q4544e+0DS3.4?69e+i0052.5452 le-H3re】7厝般.+CIQS1.211726+005&4 阳了血+0047.&23J3e+003JS=4.4644E+000STi ylMAX i l 旺MIN i IBSl-2 kNfrn

14、*?孫命-沖fl X=-04?32YP用茅石)去 0259从以上三种工况计算结果分析，当出现B工况时，最不利，安全系数为1.232 , 采用S =12mm勺钢护筒能满足施工要求。考虑到地质情况复杂，各种不可预见因 素，内外钢护筒均采用12mm钢板卷制。(2)、钢护筒加工钢护筒加工在钢构件加工厂加工，采用厚度为12mm勺钢板卷制成护筒，护筒接缝焊接采用满焊。护筒接缝、刃脚、护筒顶均用 S =12mm宽20cm的钢板 进行包裹加劲焊接，确保在下沉过程中， 钢护筒的局部刚度。钢护筒的长度根据 设计院下发的地质钻勘图纸的溶洞的深度，覆盖层厚度进行加工。上述七根桩钢 护筒数量如下：桩位外护筒内护筒直径（

15、cm）长度（m）重量（kg）直径（cm）长度（m）重量（kg）74#-D2302215026220332155692#-D18018964816035.51693493#-D16018858695#-A18013.5723616023.51121097#-A18014.57772160331574197#-C1801580401603014310合计：136239kg2、施工工艺（1）单护筒施工工艺先冲孔接近溶洞位置，下沉钢护筒穿过溶洞，冲孔成桩浇注砼。工艺流程：场地平整 测量放样，埋护筒 钻机就位，冲孔钻进 接近溶洞，下沉钢护筒直至溶洞底 冲孔钻进，完成钻孔灌注桩施工。施工现场图：(2)双护

16、筒施工工艺先冲孔钻进至岩面，插入外护筒，冲孔钻进、冲破溶洞，下沉内钢护筒后，冲孔钻进至设计终孔标高，完成钻孔桩施工。施工流程如下：双护筒钻孔施工工艺流程：场地平整测量放样、埋护筒 钻机就位，冲孔钻进至岩面插入外钢护筒冲孔钻进至接近溶洞，小冲锤低冲程打穿溶洞 沉桩机下沉内钢护筒贯穿整个溶洞 钻机冲孔直至终孔标高 浇筑砼，回收外护筒。A、外钢护筒插打施工测量工程师将桩位中心及轴线放样后， 先用埋入2m长,d=240cm或者190cm 的护筒，钻机就位，用直径为230cm或者180cm的冲锤冲孔钻进；当钻进至岩面 时，提起钻头，用25t吊车起吊外钢护筒，插入外钢护筒，并用 150kw沉桩锤振 动下沉直至岩面。在振动过程中，严格控制钢护筒的垂直度容许误差在1%L内。B钻机就位、冲孔外钢护筒下沉到位后，开始冲孔，根据内嵌护筒的直径，选用相应的冲锤(d=220cm或者160cm)进行冲孔。当孔钻进接近溶洞时，换小冲锤，低冲程钻 进，以防卡锤。溶洞冲破后，若漏浆太快，需及时补充注入泥浆，确保水头压力， 避免水压力和土压力不平衡，护筒局部挤压变形。溶洞冲破后，换回正常冲锤，低冲程冲孔，将溶洞孔口直径扩大至内钢护 筒直径。C内护筒下沉施工冲锤冲破溶洞后，将钻锤提起，用 25t汽车吊将内钢护筒插入桩孔内，用 150kw沉桩锤将钢护筒振动下沉，穿过溶