超高层建筑大直径桩基高强度岩层旋挖成孔

1、超高层建筑大直径桩基在高强度岩层中的旋挖成孔技术2016年11月24日工程概况2施工方法6交 流 提 纲前言1成孔技术对比分析3设备选择4施工流程5一、前言地王大厦383.95 米 深圳证券248米 中国平安600米 武汉绿地636米 当今建筑环境下，超高层建筑越来越普遍且高度越来越大，基础的直径和承载力也越来越大。灌注桩作为超高层建筑最常见的基础型式，其施工质量和施工进度直接影响建筑的安全和工程总体进度。灌注桩成孔工艺有多种，旋挖成孔作为目前较先进、效率高、入岩强的成孔工艺，有着广泛应用前景。工程名称中信金融中心项目T1塔楼桩基础工程建设单位中信证券股份有限公司金石泽信投资管理有限公司代管单

2、位华润（深圳）有限公司建筑功能集酒店、办公、商业为一体的大型城市综合体层数地下室5层裙楼5层地上65F/43F建筑高度T1：300mT2：200m占地面积3.14万总建筑面积37.28万总造价49.49亿T2/200mT1/300m二、工程概况工程总体概况岩面起伏大，倾斜度大，单桩岩面高差普遍达3m、最大达6m；基岩为燕山期侵入粗粒花岗岩，结构基本未变，风化裂隙少量发育；微风化岩单轴抗压强度大，达90130MPa；微风化岩面浅，桩入微风化岩深度达2.514.6m； 粗粒花岗岩芯样送检岩面倾斜二、工程概况地质情况中风化岩面微风化岩面二、工程概况桩基概况XWZ25XWZ8桩代号XWZ25XWZ8桩

3、径2500mm800mm数量62根100根持力层微风化花岗岩强/中/微风化花岗岩桩长6m19.5m(最小桩长与入持力层控制)8m31.5m(桩长与持力层双控)入微风化持力层深度2.5m14.6m/成孔技术人工挖孔冲击成孔旋挖成孔优点同时进行多孔开挖；直观鉴定地层，质量易保证；干作业成孔，对环境污染小；孔底沉渣易清除；施工噪声小；每天有稳定钻进深度；受岩面起伏影响小；设备故障率低，维修方便；成本低；施工效率高；施工噪声小；机械行走方便；缺点劳动强度大，安全隐患大；岩层需爆破，施工效率极低；爆破对周边环境有不利影响；直径和深度受到限制；工效低；噪声大；易卡钻及掉钻；孔底沉渣厚度不易控制；倾斜岩层中

4、钻进时易偏斜；孔底沉渣厚度不易控制；设备故障率高，维修难度大；成本高；常见成孔工艺在岩层中的施工对比分析表三、成孔技术对比分析四、设备选择根据超前钻情况结合芯样强度检测报告，判断工程所处位置岩石强度高、桩基入岩深，至少需SR420以上旋挖钻机或使用冲孔钻机；工程工期紧，冲孔钻机效率低，无法满足工期要求；采用SR420旋挖钻机试成孔，根据试成孔情况，SR420能够钻进至中风化岩层，在微风化岩层中钻进缓慢甚至无法钻进；超前钻芯样试成孔名称设备选择配置参数SR630（1台）亚洲最大型号旋挖机扭矩超大、入岩超强、钻径超大、旋挖工效高适用于直径大、岩石硬、入岩深、工期紧的桩基工程工作重量：200t工作高

5、度：35m最大钻孔深度：140m最大钻孔直径：4.5m动力头输出扭矩：630kN.mSR420（2台）国内型号较大的旋挖机成孔深、钻径大，可割裂高强度岩层与SR630配套施工工作重量：148t工作高度：25m最大钻孔深度：110m最大钻孔直径：3m动力头输出扭矩：420kN.m注：另配备2台SR360施工XWZ8四、设备选择测量放线制备泥浆钻机就位、校正埋设护筒钻进成孔终孔验收清孔安装导管浇筑砼吊放钢筋笼成桩检测钠基膨润土配置高黏度泥浆机械套打梅花成孔泥浆浮渣机械清孔五、施工流程 1、测量放线、制备泥浆使用钠基膨润土，充分溶解于水中(钙基膨润土与水反应易形成碳酸钙沉淀物，影响泥浆质量)；泥浆池

6、的容量不小于同时施工桩孔体积的1.21.5倍；建议使用成品泥浆池，移动便利，周转使用；泥浆比重1.151.3、黏度23s以上；钠基膨润土泥浆配置成品泥浆泥黏度测试六、施工方法钠基膨润土配置高黏度泥浆钻机重量大，工作面换填砖渣或硬化，硬化时预留桩孔位置；钻机就位后调整桅杆及钻杆的角度；采用十字交叉法对中孔位，启动定位系统，予以定位记忆；对中孔位后，钻机不得移位，钻臂也不得随意改变角度； 2、钻机就位、校正钻机就位、校正六、施工方法护筒内径一般比桩径大20cm；护筒深度穿过淤泥层、砂层等，有条件的可埋至强风化层；护筒埋设完成后周边需回填密实，可有效防止护筒下沉； 3、埋设护筒护筒周边回填埋设护筒护

7、筒复测六、施工方法捞砂斗子弹头筒钻牙轮筒钻钻头维修区强风化层以上使用SR420钻机配捞砂斗直接钻进；中风化岩层使用SR420钻机配子弹头筒钻梅花成孔；微风化岩层使用SR630钻机配牙轮筒钻梅花成孔；钻头耗损快，每种规格的钻头配备23个/台，周转使用，设置钻头维修区； 4、钻进成孔六、施工方法机械套打梅花成孔机械套打、梅花形成孔：SR630与SR420套打，SR420负责埋设护筒、施打中风化以上及强度较低的微风化岩，SR630持续施打强度较高的微风化岩；2.5m筒钻切边，直径大，无法直接取出岩石，但可有效防止孔斜；1.2m筒钻对称、梅花形成4个孔，利用筒钻直接取出岩石； 4、钻进成孔2.5m筒钻

8、切边1.2m筒钻梅花成孔六、施工方法2.5筒钻扫边，破碎剩余岩石；2.5m捞砂斗清除碎石；循环钻进，每个循环钻进深度根据钻头能够扭断岩石的长度及提升重量计算确定，1.2m钻头的钻进深度1.51.8m；钻进效率： 4、钻进成孔2.5m筒钻扫边2.5m捞砂斗清底六、施工方法强风化及以上中风化微风化SR630/0.3m/hSR4202m/h0.5m/h0.2m/h功效统计岩层钻机型号旋挖成孔较容易判断孔底岩层情况；验收需业主、监理、施工单位、详勘单位共同参与； 5、终孔验收岩样验收岩样验收六、施工方法常规清孔工艺有正循环清孔、气举反循环清孔，新工艺为泥浆浮渣、机械清孔工艺。采用高品质钠基膨润土人工造

9、浆，使用自来水按照：水：膨润土：片碱1000：80120：1.52的配比将膨润土调制成比重1.151.3、黏度23s以上的高粘度、高性能泥浆；终孔后，碾磨的小石块利用捞砂斗反复多清(35次)，要求机手技术好、素质高，将小石块完全清理干净。静力平衡下，细砂颗粒完全悬浮在泥浆中不沉淀，从而达到清除桩底沉渣效果，保证成桩质量。 6、清孔黏度测试泥浆浮渣六、施工方法泥浆浮渣机械清孔吊点加强焊接，确保吊装稳固；避免钢筋笼碰撞孔壁导致塌孔； 7、吊放钢筋笼钢筋笼制作钢筋笼吊放六、施工方法“三测四点法”检查沉渣厚度；在成孔完成后、下完钢筋笼、浇筑前三个阶段利用测绳测定桩身东南西北四个均匀点位，如果三次测量、四个点位的沉渣厚度均小于50mm并且差值基本不变，方可浇筑混凝土；浇筑混凝土前测得的沉渣厚度不符合设计要求，重新下钻杆清孔，确保沉渣厚度满足设计