硬法咬合桩学习教案

1、会计学1硬法咬合硬法咬合(yo h)桩桩第一页，共24页。 人民路隧道浦东风道风塔位于浦东风人民路隧道浦东风道风塔位于浦东风井西南侧，紧邻临时站房，北侧与西侧临井西南侧，紧邻临时站房，北侧与西侧临近黄浦江防汛墙和原近黄浦江防汛墙和原3#轮渡站，东侧紧贴轮渡站，东侧紧贴滨江大道上街沿，距离财富金融广场围护滨江大道上街沿，距离财富金融广场围护约约3米；风塔部分围护距离西侧防汛墙约米；风塔部分围护距离西侧防汛墙约为为2.40m，施工操作面相当，施工操作面相当(xingdng)狭狭小。小。 风道风塔成不规则形状，平面面积约风道风塔成不规则形状，平面面积约430m2 。根据设计图纸，风道风塔整体采。根据

2、设计图纸，风道风塔整体采用钢筋混凝土结构，风道用钢筋混凝土结构，风道400mm厚内衬墙厚内衬墙，风塔，风塔900mm厚内衬墙，风塔高出地面约厚内衬墙，风塔高出地面约25m。基坑开挖深度。基坑开挖深度14.35m，地下二层。，地下二层。设设4道支撑，第一道为钢筋混凝土支撑、道支撑，第一道为钢筋混凝土支撑、第二、三、四道为第二、三、四道为609钢管支撑。钢管支撑。第1页/共24页第二页，共24页。 风道围护为风道围护为600mm厚地下厚地下(dxi)连续墙，风塔围护为连续墙，风塔围护为1200mm钻孔咬合桩，咬合钻孔咬合桩，咬合250mm，桩长，桩长27m。咬合桩区域基坑南侧靠防汛墙一侧及两侧的土

3、体加固拟采用双液压密。咬合桩区域基坑南侧靠防汛墙一侧及两侧的土体加固拟采用双液压密注浆，注浆深度为注浆，注浆深度为27m。转角及接缝处采用。转角及接缝处采用700高压旋喷桩止水加固。高压旋喷桩止水加固。600mm厚地墙厚地墙12001200咬合咬合(yo h)(yo h)桩桩双液注浆双液注浆风风井井风道风道(fn do)风塔风塔高压旋喷高压旋喷桩桩第2页/共24页第三页，共24页。工程地质及水文地质特征工程地质及水文地质特征(tzhng)(tzhng)1、地层、地层(dcng)特性表特性表层号层号土层名称土层名称层底标高层底标高(m)提示层厚提示层厚(m)土层描述土层描述 1人工填土4.50-

4、0.505.0陆域均有分布，上部以杂填土为主，含碎石、砖块、煤渣等；下部常以素填土为主，含小石子、腐植物根茎及贝壳碎屑等；少数孔底部为浜填土。0江滩土（灰色砂质粉土-0.505.04.5陆域局部填土较厚或存在浜填土而缺失，江中缺失，可塑软塑，尚均匀，含氧化铁锈斑及铁锰质结核，夹少量团状粉土，由上而下逐渐变软，偶呈粘土状，高中压缩性。灰色淤泥质粉质粘土-5.0-6.601.1仅里程约K1+150K1+850 缺失，流塑，欠均匀，含云母、有机质及少量腐植物，见零星贝壳碎屑，夹薄层粉性土，高压缩性。灰色淤泥质粘土-6.60-13.006.4仅江中里程约K1+280K1+520缺失，流塑，尚均匀，含云

5、母和有机质及少量贝壳碎屑，夹少量薄层粉土，局部为淤泥质粉质粘土，高压缩性。11灰色粘土-13.0-21.07.0均有分布，软塑流塑，尚均匀，含云母、有机质、姜结块及少量贝壳碎屑，夹薄层粉土，下部常转为粉质粘土，高中压缩性暗绿草黄色粘土-21.0-25.64.6在里程约K1+100 以东有分布，可塑硬塑，尚均匀，含氧化铁锈斑及铁锰质结核，夹少量点状粉土，局部为粉质粘土，下部常转为草黄色，中压缩性。1青灰草黄色砂质粉土-25.6-33.47.8里程约K1+100以东有揭示，湿，中密密实，尚均匀，含云母、少量氧化铁锈斑，夹少量粘土，局部为粘质粉土或粉细砂，顶部常呈青灰色，中压缩性。2草黄灰色粉细砂未

6、穿未穿里程约K0+900 以东有揭示，饱和，密实，尚均匀，含云母、石英及少量氧化铁锈斑，夹少量粘土，局部为粉土，底部常转为灰色，中偏低压缩性。第3页/共24页第四页，共24页。14 14比例尺：水平 1:400 垂直 1:4006-2-10-18-26-34ffffff10112BZ94.42BJ94.46BZ12b4.56BJ114.80BJ125.0340.00(-35.58)5.50(-1.08)9.40(-4.98)10.90(-6.48)18.40(-13.98)25.10(-20.68)29.50(-25.08)37.50(-33.08).1(7.0).2(8.0).3(32.0)

7、.4(40.0).5(43.0).6(45.0)78910111213141516171819202122232440.00(-35.54)4.70(-0.24)8.70(-4.24)10.20(-5.74)17.50(-13.04)24.80(-20.34)29.50(-25.04)37.80(-33.34)40.00(-35.44)5.20(-0.64)9.60(-5.04)11.20(-6.64)17.60(-13.04)25.60(-21.04)30.20(-25.64)38.00(-33.44).990(7.0).991(9.0).992(9.0).993(31.0).994(39.

8、0).995(41.0).996(45.0)97197297397497597697797897998098198298398498598698798898940.00(-35.20)4.30(0.50)7.70(-2.90)10.20(-5.40)17.50(-12.70)24.80(-20.00)29.50(-24.70)38.00(-33.20)40.00(-34.97)4.50(0.53)6.90(-1.87)10.20(-5.17)17.00(-11.97)27.50(-22.47)29.60(-24.57)38.00(-32.97)工程地质剖面图人工填土江滩土（灰色砂质粉土）灰色淤

9、泥质粉质粘土灰色淤泥质粘土第4页/共24页第五页，共24页。2、水文地质特征、水文地质特征 拟建工程地下水为浅层潜水及深层承压水。拟建工程地下水为浅层潜水及深层承压水。 浅层潜水埋深：浅层潜水埋深： 0.801.95m（绝对标高为（绝对标高为1.583.12m ），平均埋深为），平均埋深为1.57m（平均标高为（平均标高为2.09m）；）； 深层承压水层：勘探期间测得深层承压水层：勘探期间测得1层承压水水位埋深为层承压水水位埋深为8.309.90m（绝对（绝对标高为标高为-4.74-6.19m）。）。 3、施工难点分析、施工难点分析 、本工程基坑距离江边较近，咬合桩围护内边线临近黄浦江防汛墙约

10、、本工程基坑距离江边较近，咬合桩围护内边线临近黄浦江防汛墙约2.4m，根据补斟资料，根据补斟资料(zlio)5米深度范围内存在较多的碎石砼块等杂物，且实际埋米深度范围内存在较多的碎石砼块等杂物，且实际埋深及范围可能更广，地质条件较复杂；另外还存在电缆沟、人防、化粪池、木深及范围可能更广，地质条件较复杂；另外还存在电缆沟、人防、化粪池、木桩、钻孔灌注桩等大量地下障碍物，基坑围护施工难度极大。桩、钻孔灌注桩等大量地下障碍物，基坑围护施工难度极大。 、风塔基坑开挖深度为、风塔基坑开挖深度为14.35m，因邻近黄浦江，基坑开挖及降水时极易受，因邻近黄浦江，基坑开挖及降水时极易受到黄浦江水位的影响；到黄

11、浦江水位的影响； 且风塔围护紧邻防汛墙，施工时极易引起防汛墙位移等且风塔围护紧邻防汛墙，施工时极易引起防汛墙位移等破坏，且受场地限制无法设置临时防汛墙，给施工带来了很大的困难。破坏，且受场地限制无法设置临时防汛墙，给施工带来了很大的困难。 、施工场地狭小，工期紧张，且该区域不但风道风塔施工，还有轮渡站房、施工场地狭小，工期紧张，且该区域不但风道风塔施工，还有轮渡站房施工也需要及时施工。施工也需要及时施工。 第5页/共24页第六页，共24页。二、施工设想二、施工设想 考虑到黄浦江水位潮汐变化引起的土考虑到黄浦江水位潮汐变化引起的土体水流会影响咬合桩混凝土初凝，并造成体水流会影响咬合桩混凝土初凝，

12、并造成水泥流失水泥流失(lish)，故拟对风塔区域内咬合，故拟对风塔区域内咬合桩范围处进行双液压密注浆施工。拟选用桩范围处进行双液压密注浆施工。拟选用1台全液压凿岩钻机引孔、台全液压凿岩钻机引孔、2台双液注浆机进台双液注浆机进行双液压密注浆施工。双液注浆拟先施工行双液压密注浆施工。双液注浆拟先施工外排孔，咬合桩完成后再进行内排孔施工外排孔，咬合桩完成后再进行内排孔施工。 第6页/共24页第七页，共24页。三、施工三、施工(sh gng)方案比方案比选选1 1、钻孔咬合桩、钻孔咬合桩 全套管钻孔咬合桩即贝诺特全套管钻孔咬合桩即贝诺特(Benoto)(Benoto)灌注桩工法。该法利用水平转动装置

13、的转动，灌注桩工法。该法利用水平转动装置的转动，使钢套管与土层间的摩阻力大大减少，边转动边压入，通过套管切割土体及砼桩身，同时利使钢套管与土层间的摩阻力大大减少，边转动边压入，通过套管切割土体及砼桩身，同时利用冲抓斗挖掘取土，直至套管到达设计深度为止。挖掘完毕后利用导管法灌注棍凝土成桩，用冲抓斗挖掘取土，直至套管到达设计深度为止。挖掘完毕后利用导管法灌注棍凝土成桩，套管随桩身混凝土灌注逐步拔出。钻孔咬合桩从工序套管随桩身混凝土灌注逐步拔出。钻孔咬合桩从工序(gngx)(gngx)上划分为上划分为A A桩桩( (分为素混凝土分为素混凝土桩简称素桩及钢筋笼形状为矩形的混凝土桩桩简称素桩及钢筋笼形状

14、为矩形的混凝土桩) )和和B B桩桩( (钢筋笼形状为圆形的混凝土桩钢筋笼形状为圆形的混凝土桩) )，在某种，在某种意义上，它是钻孔灌注孔的一个演变。由于采用全套管专用钻机下沉切割成孔工艺，能有效意义上，它是钻孔灌注孔的一个演变。由于采用全套管专用钻机下沉切割成孔工艺，能有效地保证咬合，从而使桩成为排桩连续墙，止水效果较好。地保证咬合，从而使桩成为排桩连续墙，止水效果较好。 钻孔咬合桩有两种桩型，包括钻孔咬合桩有两种桩型，包括(boku)A桩和桩和B桩，桩，A 桩与桩与B桩相切咬合成排。桩相切咬合成排。 自行式全回转钻机（自行式全回转钻机（CD机）机）第7页/共24页第八页，共24页。2 2、

15、钻孔咬合、钻孔咬合(yo h)(yo h)桩施工特点桩施工特点（1 1）全钢套筒切割旋进、配合冲抓斗可清除地下障碍物；）全钢套筒切割旋进、配合冲抓斗可清除地下障碍物；（2 2）施工噪音小、振动轻、对地层及周边环境影响小；）施工噪音小、振动轻、对地层及周边环境影响小；（3 3）钢套管护壁钻进，避免孔壁坍塌；）钢套管护壁钻进，避免孔壁坍塌；（4 4）少泥浆作业，施工现场洁净；）少泥浆作业，施工现场洁净；（5 5）防渗效果好且能紧贴结构施工；）防渗效果好且能紧贴结构施工；第8页/共24页第九页，共24页。第9页/共24页第十页，共24页。 3、钻孔咬合桩相比较其他几种常用的围护型式的优势：、钻孔咬合

16、桩相比较其他几种常用的围护型式的优势： （1）咬合桩采用的是全套管冲抓法，能够克服不良地质条件下钻孔灌注桩成桩困难）咬合桩采用的是全套管冲抓法，能够克服不良地质条件下钻孔灌注桩成桩困难的问题，不会塌孔，下挖过程中如遇到土体内有杂物影响时可以配合冲抓斗进行清除；的问题，不会塌孔，下挖过程中如遇到土体内有杂物影响时可以配合冲抓斗进行清除； （2）由于采用了钢套管，不像钻孔灌注桩用的是泥浆护壁，可以大大减小泥浆四溢）由于采用了钢套管，不像钻孔灌注桩用的是泥浆护壁，可以大大减小泥浆四溢对周围环境的影响，同时对周围环境的影响，同时(tngsh)施工噪音小、振动轻、对地层及周边环境影响小；施工噪音小、振动

17、轻、对地层及周边环境影响小； （3）钻孔咬合桩围护结构适用地层范围广，尤其在富水软地层中施工的排桩围护结）钻孔咬合桩围护结构适用地层范围广，尤其在富水软地层中施工的排桩围护结构防渗效果好，无需另外增加辅助截水帷幕等防水措施，与其他达到相同工程要求的围构防渗效果好，无需另外增加辅助截水帷幕等防水措施，与其他达到相同工程要求的围护结构形式护结构形式(如地下连续墙及泥浆护壁钻孔排桩等如地下连续墙及泥浆护壁钻孔排桩等)相比造价低。相比造价低。 第10页/共24页第十一页，共24页。4、硬法与软法钻孔咬合、硬法与软法钻孔咬合(yo h)桩的比较桩的比较项目项目硬法硬法软法软法施工工艺施工工艺国外成熟工艺

18、国外成熟工艺1、采用普通商品混凝土，较宜控、采用普通商品混凝土，较宜控制成桩质量；制成桩质量；2、采用大扭矩全回转钻机，保证、采用大扭矩全回转钻机，保证B桩切割咬合达到要求；桩切割咬合达到要求；国内成功案例较少；国内成功案例较少；1、混凝土的缓凝时间较难控制，、混凝土的缓凝时间较难控制，影响成桩质量；另影响成桩质量；另施作施作B桩时相邻桩时相邻A桩混凝土未初凝，可能会发生管桩混凝土未初凝，可能会发生管涌。涌。 2、钻孔深度增加和套管内冲抓取钻孔深度增加和套管内冲抓取土摇动，在饱和压力水作用下，土摇动，在饱和压力水作用下，可能发生管涌及浮笼。可能发生管涌及浮笼。施工成本施工成本2300元元/m3

19、（不含主材）（不含主材）-第11页/共24页第十二页，共24页。5、施工、施工(sh gng)机械的比较机械的比较德国宝峨德国宝峨BC25c型型 旋挖钻机旋挖钻机全回转全回转CD机机成孔垂直度控制较易控制 (桅杆垂直度配备电脑控制)不易控制 (无桅杆做导向)成桩速度快 （钢护筒转速37转/min）慢 （钢护筒转速2转/min）取土方法自取辅助履带吊冲抓斗取土切削力扭矩最大值245KN.m最大值1000KN.m以上起拔套管辅助起拔自拔起拔套管速度快 （摇摆机或引拔机起拔）自拔较慢辅助设备少 （可单机作业）多 （需配备大型履带吊车取土）施工灵活度好 （适应狭小场地）一般钻机成孔深度25m以内60m

20、左右能耗柴油供能柴油或用电供能桩机就位快慢下套管速度快慢取土速度快慢噪音及振动取土时噪音及振动很小取土时噪音及振动较大第12页/共24页第十三页，共24页。 德国宝峨德国宝峨BC25c型旋挖钻机适宜大直径流砂层、卵石型旋挖钻机适宜大直径流砂层、卵石(lunsh)层、碎石层层、碎石层、砂砾层、沙岩、页岩、硬质泥岩、风化岩石等恶劣地质条件的钻孔灌注桩及、砂砾层、沙岩、页岩、硬质泥岩、风化岩石等恶劣地质条件的钻孔灌注桩及咬合桩施工咬合桩施工 德国宝峨旋挖钻机钻孔德国宝峨旋挖钻机钻孔(zun kn)咬合桩咬合桩第13页/共24页第十四页，共24页。四、硬法咬合四、硬法咬合(yo h)桩施工工艺桩施工工

21、艺 1、导墙施工(sh gng) 由于咬合桩紧贴结构，为抵消基坑开挖时的外侧土压力作用下的向内位移而造成的结构净空减小及桩自身的垂直偏差，导墙放样时外放80mm，导墙单边宽度为2020mm，厚500mm。导墙采用C20混凝土浇筑，浇筑时两边对称交替进行，严防走模。混凝土导墙能保证咬合桩准确定位，确保钻机平稳，承受施工(sh gng)荷载。模板模板(mbn)定位定位导墙浇筑导墙浇筑第14页/共24页第十五页，共24页。 钢套管为双壁式，每节钢套管（长钢套管为双壁式，每节钢套管（长26m）均采用螺栓接头连接而成。在钢套管底部安装刀头，刀头上的合金）均采用螺栓接头连接而成。在钢套管底部安装刀头，刀头

22、上的合金齿可用于穿越土层齿可用于穿越土层(t cn)、混凝土以及其他障碍物。、混凝土以及其他障碍物。钢套管接头系统钢套管接头系统(xtng)第15页/共24页第十六页，共24页。2、钻机成孔 钻机就位对中，然后钢套管开始下压钻进、取土，一节套管完成后再接下一节。钢套管底始终保持在挖土面以下不少于1米，直至成孔深度达到设计要求（设计桩长27m）。在成孔过程中要保证套筒下压的垂直度，当垂直度超出标准和设计要求时，应该采取(ciq)纠偏措施。第16页/共24页第十七页，共24页。 成孔过程中, 只有很少量的渗水(shn shu)进入钢套管内。取土时很小心的保持取土深度小于钢套管底部12m。停钻停钻1

23、717小时小时(xiosh)(xiosh)后后! !第17页/共24页第十八页，共24页。3、钢筋笼制作安装 钢筋笼加工成型(chngxng)后，用吊车吊入桩孔内就位。钢筋笼分为A（矩）型和B（圆）型两种，钢筋笼吊装时应防止扭转、弯曲，缓慢下放，避免碰撞钢套管壁。 第18页/共24页第十九页，共24页。 矩型钢筋笼（A桩）每隔3米左右，在两侧设置长约300mm的200PVC管，确保钢筋笼定位(dngwi)及固定。第19页/共24页第二十页，共24页。4、混凝土浇筑 混凝土采用C30水下商品混凝土，利用导管灌注，导管口距混凝土表面的高度保持在2m以内，施工中要连续灌注，中断时间不得超过45分钟。

24、导管提升时不得碰撞(pn zhun)钢筋笼，距套管口8m以内时每1m捣固一次。钢套管随混凝土灌注逐段上拔，起拔套管应摇动慢拔，保持套管顺直，严禁强拔。 第20页/共24页第二十一页，共24页。咬合桩混凝土浇灌步骤：咬合桩混凝土浇灌步骤：一、混凝土浇灌从孔底算起一、混凝土浇灌从孔底算起10m12m (导管应保持导管应保持(boch)在钢套管内）在钢套管内）；二、拔除第一节钢套管；二、拔除第一节钢套管；三、浇注混凝土直至高出桩顶三、浇注混凝土直至高出桩顶1m2m；四、拆除导管及钢套管。四、拆除导管及钢套管。第21页/共24页第二十二页，共24页。 由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的间隙较小，灌注桩芯混凝土起拔套管的时候由于套管内壁与钢筋笼外缘之间的间隙较小，灌注桩芯混凝土起拔套管的时候，钢筋笼有可能被套管带