百米超长桩施工工艺

1、百米超长桩施工工艺5 5 月 2424 日,由中建三局承建的贵阳机场 T3T3 航站楼工程结构区域桩基施工全面完成工程采用全国首创的双套管双驱动全回转工艺有力破解喀斯特地貌桩基施工难题全面转向主体结构施工冲刺阶段工程简介贵阳龙洞堡国际机场 T3T3 航站楼工程总建筑面积 16.716.7 万平方米按 20252025 年旅客吞吐量 30003000 万人次货邮吞吐量 2525 万吨飞机起降量 24.324.3 万架次目标设计施工是贵州省“十二五期间规划的重点建设工程贵州省节后复工的首个工程工程地处贵阳地区喀斯特地貌发育密集区域设计最大桩长达 100.4100.4 米由于地下水对可溶性岩石的溶蚀

2、作用同时地下局部结构松软,岩层较多多见溶洞、流沙及暗河等现象在此地貌上进行桩基施工尤为困难特别是由于土壤含水量大极容易发生坍塌由于桩基深度较大最长达 100.4m100.4m现有的全套管全回转工艺单套管在进行护筒下压施工时一般压至 60m60m 深度便会受限于摩擦阻力及护筒变形等原因无法继续下压护筒从而导致 60m60m 以下钻孔侧壁易塌孔工程创新应用双套管双驱动全回转工艺在外套管钻进到达极限时插入内套管钻进直至到达桩基持力层面浇筑时先完成内套管浇筑拔出后再进行外套管浇筑成桩不需要泥浆护壁,清洁高效有效预防钻进过程中的塌孔现象降低埋钻风险可有效应用于深厚回填、岩溶强发育地区.,.26匚口mm外

3、套管一Tp回填土,内套管中风化灰岩当前,工程桩基施工完成 100%100%累计建筑面积完成 65%65%主体封顶面积完成 48%48%钢构柱、铸钢件累计吊装 28542854 吨钢网架累计拼装 10801080 吨幕墙、屋面、机电安装消防及精装修工程已局部插入施工创新工艺是如何诞生的?超长桩施工工艺制约桩基工程快速推进贵阳机场三期扩建 3 3 号航站楼工程为全国首例在喀斯特地貌下高抛回填区域中采用全套管管内取土工艺进行超长超大直径嵌岩桩基施工工程,超长桩平均桩长 9090 米,最长超过 120120 米.在采用双套管双驱动全回转工艺施工前,B2-123B2-123 号超长桩桩长 86.9786

4、.97 米采用单套管单驱动全回转施工工艺,1111 月 4 4 日开孔,历经 2 2 次塌孔回填混凝土,加之机械设备受到超深回填土层导致机械设备故障影响进尺效率,1212 月 5 5 日才定岩终孔,至 1212 月 6 6 日浇筑完成,历时 3333 天.新建 3 3 号航站楼目前超长桩有 2323 根,假设不探索新工艺,根据现有工艺施工,仅超长桩施工就需一年时间.超长桩使用新工艺成孔时间大大缩短为解决超长桩施工难题,三期指挥部牵头各参建方,成立专项技术攻关小组,先后组织专家咨询及论证会 1010 余次,形成双套管双驱动全回转钻机与旋挖钻机在超厚回填复杂地层的联合应用新工艺.按施工部署,新工艺

5、在 B3-96B3-96 号超长桩进行实验浇筑.1212 月 1010 日,B3-96B3-96 号超长桩采用首创双套管双驱动全回转新工艺开孔,于 1212 月 2020 日定岩终孔,期间因穿多层溶洞预防溶洞填充物塌陷,套管加固消耗 3 3 天,净施工时间 8 8 天,这比单套管单驱动全回转施工工艺成孔时间缩短 2323 天.新工艺施工牵动人心 1 12 2 月 2 22 2 日 2 20 0 时许,超长桩 B3-9B3-96 6 号开始浇筑； 1 12 2 月 2 23 3 日 1 17 7 时 3 36 6 分浇筑到 47470 0 方,在同步提升钢护壁套管时,测绳液面读数 37.437.

6、4 米,混凝土液面陡降 5 5 米.2 22 2 时 0 02 2 分累计浇筑 71710 0 方,混凝土液面不稳定,伴随着上升又下降.此时混凝土浇筑已远超方案方量,指挥部紧急安排施工单位调整混凝土供给方案,暂停其他土建工程浇筑,保证 B3-96B3-96 号桩混凝土的充足供给.1212 月 2424 日凌晨 3 3 时累计浇筑 10301030 方,液面读数 36.2636.26 米,此刻混凝土液面再次陡降 1717 米.新工艺首次混凝土浇筑试验也蕴藏着高风险.行业内混凝土浇筑超过 2424 小时均为超缓凝混凝土,浇筑时间过长,在浇筑过程中混凝土出现初凝,将导致护筒拔不起来,目前几乎没有工程

7、使用.双套管工艺正常拔管、拆管需要 15-1715-17 小时,混凝土浇筑净时间为 7 7 小时,假设浇筑过程中出现大量溶洞等不可预的突发情况,浇筑时间过长,成桩的风险非常大.通过前期大量配方试验发现,缓凝期最长为 36-4036-40 小时,也就是从开始浇筑到浇筑完成,一旦浇筑时间超过 4040 小时废桩的可能性将非常大.废桩不仅造成巨大经济损失,更严重的将导致现有桩孔位置将不能再进行桩基施工.时间一分一秒过去,浇筑仍在继续,整个浇筑过程牵动着指挥部和施工单位所有人的心.0404时 2323 分累计浇筑 11801180 方,测绳读数 43.843.8 米,上升 5.25.2 米；0505

8、时 0202 分累计浇筑 12201220 方,测绳读数 35.7635.76 米,混凝土液面稳步上升.终于,经过 4141 个小时的连续奋战,B3-96B3-96 号桩累计浇筑方量14301430 立方混凝土,创下单桩混凝土浇筑方量超 10001000 立方的记录,新工艺下的首根超长桩顺利浇筑完成.从 1212月 2222 日 2020 时开孔至 1212 月 2424 日 1414 时浇筑完成,混凝土浇筑时间不到 2 2 天,整桩从开孔至成桩 1010 天以内完成施工.随着新工艺的不断熟练和优化,成桩时间还将进一步缩短.按此计算,采用新工艺后一根超长桩的旋挖和浇筑时间将减少 2323 天.

9、后期,采用新式工艺后桩基施工将大大缩短工期,为工程快速推起到强有力推动作用.双套管双驱动全回转工艺三大核心技术成功化解超长桩施工难题 3 3 号航站楼典型地质剖面图显示场区为高抛回填区域叠加溶洞及岩溶裂隙发育密集,回填深度平均约 4040 米,局部回填深度高达 6464 米以上,回填时间短,属欠固结土,局部区域存在厚达 4040 米以上的泥夹石,其中超长桩平均桩长 9090 米,最长超过 120120 米.桩基施工需克服超厚回填土层后再击穿溶洞和裂隙、强风化岩面,桩端持力层到稳定的中风化岩面上,致使桩基施工成效较以往贵州省区域内其他工程大大降低.经技术攻关形成的双套管双驱动全回转施工工艺采用三

10、大核心技术成功化解难题.一是精细化设计.原设计根据该区域地勘报告和上部受力荷载,经计算该局部桩基直径需为桩径为 3 3 米嵌岩桩.且目前该桩基施工工艺市面上无施工该桩型所需护筒,而且到沿海厂商定制该护筒,所花费巨大且耗时较长、施工用此护筒也需要调用更大功率全回转钻机.为高效推进超长桩的施工,由三期指挥部牵头,集中各参建方技术力量屡次研讨设计方案,精细化设计.过程中充分挖掘桩根底在复杂地质下正向受力可能性,充分考虑下部溶岩溶洞区域正向摩擦力,将该区域桩型设计成三截面递减,桩截面积逐步减小,从而减少桩身自重和负摩擦力.因此可将该桩桩径缩小至 2.62.6 米外径和 2 2 米内径组合,从而大大降低原设计的桩基施工本钱.二是超长桩基混凝土施工技术.3 3 号航站楼桩基工程超长桩设计为超大桩径大桩径 2.62.6 米、超大桩长均长超 9090 米、超大混凝土浇筑量单桩均为400400 立方,如遇溶洞等异常情况,混凝土浇筑时间会大大延长.为预防浇筑过程中混凝土出现初凝影响成桩质量,在超长桩施工过程中采用超缓凝自密实水下不扩散混凝土,添加超缓凝剂、硅灰、水下不分散剂、限裂纤维的外加剂,从而让混凝土性能满足超