旋挖钻机在北京城市铁路高架桥桩基施工中的应用

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盒[辉摘要妨]休介绍引进插的袖R-51弊6访钻机进行快了技术经乐济比较宿[则关键词肺I贩桥梁桩基罚施工喘R516暖型旋挖钻贝机及其成残孔工艺全,特并通过施环工实例与胃国内常用姓的回转钻睛孔灌注桩添旋挖钻机肚钻机进行眼的技术经敞济比较作蚊一介绍秒.1珠引言暴2逐工程概况碰北京城市泰铁路西直萍门一东直勺门轻轨工甲程是为缓颂解北京市厉区交通运污输紧张回,闹为承办凶2008鹿年奥运会阔建设的一革项重点工嫌程浊,摊我局承揽描了其中涛10法标段的施巡工任务破.明由于任务霸繁重杀,魂工期紧迫证,翻亦为了保径质保量完城成任务俩,蛙我们在催526址根钻孔桩筒基础施工饰中引进使林用了旋挖馅钻机符.纠目前这种捉机具在国傲内应用还殿不是很广渴泛姑,长但对于提顾高成桩质艳量戚,旨改进桩基仍施工工艺赢具有一定贩的意义裕.锈本文就旋捷挖钻机的蝶特点及其太与国内常粒用的回转喊钻孔灌注混桩旋挖钻羞机钻机进土行的技术户经济比较更作一介绍冒.期本标段里届程范围为之K20贼十悬620.滥200谊一已K26吵十门033.条361,青起点与回厅龙观东站静相接烦,升终点为立疾水桥高架采桥跨清河贷处与馆11卵标段相接宰,症线路全长阔541魔3.16仁1m.脑其中肿2有座高架桥艇,普即建材城交高架桥帆(胡120增4.6助m)啊与立水高枪架桥架(举124停9.7疲m),叙两桥桩基垫用桩独526踏根功,使桩径并1.0遣m,残桩长湖25豆一念35m貌,盒总计袖1600倾8.5熊延米佣,C2挎5忽混凝土灌流注量密1430柱4棉时免.丛两桥相距辛约湖1.3榨km,宁地质情况坝极为相似麻.台新、老精观河中桥由胀于地基含阿有相当厚挖度的饱和谱砂层改(丙地震液化董层硬),捡即沉(僻1肃一诵IP,)克F东液化层较亲大赵,煮以致仅使删用愤3.5窗t解和惭6.0蝶t满打桩机无刮法完成施拾工箭,袖只有在配化合射水设托备时才能妇完成施工销.胃射水施工瞒由于完全兽破坏了原划土层的结肺构止,甜使土层的严力学性能贷变化而有益利于沉桩进.清值得一提伞的是厘,欲在有液化最层的地基档上进行单同纯的打人构式沉桩施遮工嗽,理也可能使刺液化层产从生一定的样"拨液化枝"棕作用巾.弟但由于打护桩是局部顺的晚,破范围和振夕动荷载较影小督,汉从新配,记老精河中寿桥及博尔婶塔拉大桥音的施工过杨程和结果量看语,芽锤击沉桩晨对液化层劳的懂"樱液化身"俱程度相对嫌较小废,钩似可忽略墙.租这是一个里可以进一器步分析和尖探讨的问需题繁,刃在此不展锡开讨论寸.泛附录三的剂锤击动力全公式瞎,琴对在有饱洽和砂层沸(踩地震液化富层拐)合的地基上吼进行锤击悄沉桩不完粪全适用际,虹应考虑液野化层的影爆响陈,汇对公式予皇以修正蹲.赢在有饱和齐砂层嘉(浆地震液化疲层三)正的地基上分进行打人目桩施工时勒,贴要避免采荣用单一的侨锤击沉桩炮方式闭,旗应优先考艘虑采用不乱受液化层牧影响的或寺影响较小溜的施工方胀法祥,艇如锤击与男射水并用锯的下沉方器法违,糊也可以考去虑采用震略动下沉的垂方法相.容否则难以管把管桩打软到设计标腥高够,雄并且会发葡生较高的旧断桩剪,啄补桩率渡(右约辟30%甜以上况),据引起较大陶的直接经示济损失以么及因延误削工期所造嘱成的间接涨经济损失模与不良的总社会影响喉.岭结论与建参议以建材葡城高架桥早为例雁,厨桥址地形叛基本平坦绒,呼现地面标丘高锋35.2雹一缺39.8尤m,谷西端略高愉,旦东端略低垒.陆位于永定异河洪积扇息上敌,驴地层自上密而下依次旺为敢:摇①李人工堆积箩层集—惊粘质粉土康粉质粘土均层俗,蛋表层覆盖丑房渣土值,乒生活垃圾尾填土久;屯②梯新近沉积度层支—比粘质粉土化粉质粘土艰层愿,吨粉细砂层郊,联中粗砂层泊及圆砾层涛;婆③忌第四纪沉考积层钢—府粘质粉土局粉质粘土付层景,勇粉质粘土利粘质粉土蛾层发,割圆砾砂层嘉,升粉质粘土聪粘质粉土蚀层两,摇细砂层颜,霉粉质粘土熊层稳.痒潜水水位蛛标高岁29.2流2强一涂31.9辈7m(问水位埋深梳6.33碍一哲11.7臣0m)恼.晚承压水水捉位标高塌23.5广0希—德25.4器0m(射水位埋深吼4.60装一闭14.8梯0m)饮。工程特损点牛:莫①眨工程量大岛,报工期短跟(窗仅阔245以d);吩②环地下管线昌复杂维,浇拆迁工作蜂量大过;蜜③夫桩基施工铁按照总体青施工计划阀,孩限制时间傅为择60d旱(交包括挖基循,趁砍桩头骆,蒙浇垫层闸);额④观北京地区定对文明施抵工和环境予保护要求然高锈,柴施工不得旋污染鼓,克影响周围扫环境剥.3事旋挖钻机胜及其施工当工艺喷3.1鱼旋挖钻机策R-51探6桂型履带式袖可行走旋虹挖钻机为燥意大利产咏,凉土力品牌君底盘号.番康明斯笑6CT检8.3巴发动机灯,弊防噪音驾润驶室赖,辟装在可旋拨转含360"凳的底盘上脂,罢自重岛550赏kN,急行驶速度摘为柏2km爹/h.抵发动机功亏率为玻224厚kW,倍主泵最大从压力者32.5舱MPa扒,拥电瓶额定涝电压苦24V揭,珍起重马达戏功率广7.5兼kW,淋卷扬机提手升力为朴170遵kN,曾最大钻孔虫深度村61m搏(贯桩径毛麻1.5m塞时宏),41袄m(纽桩径二么2.0薯m去时庭).专动力触头脆有四个速矿度挡喉,壳可控制钻欠进速度息.双3.2杀旋挖钻机精施工工艺岛旋挖钻机脏可进行干板作业成孔句或泥浆护均壁旋挖成肾孔蜓.庭干作业成象孔灌注桩踩适用于地堡下水位较择低续,州在成孔深虫度内无地浩下水的土盟质忆.钻泥浆护壁槐成孔是通但过泥浆循兆环来保护佳孔壁并排孔出土渣而置成孔爹,鄙不论地下颂水位高或烂低均可适非用择,秩但多用于收含水量高英的情况骑.逐泥浆具有睁保护孔壁战,帜防止塌孔搂,早排出土渣让及冷却和扒润滑钻头凳等作用努,冶需专门配绣制姜.校根据北京逮地区水文陈地质资料橡,通本工程适购宜采用泥妥浆护壁成水孔志,片施工过程泰简述如下框:(1耳)撕场地平整航由于旋挖喷钻机回转溪半径大圾,造钻杆高持,崖自重大馆,注在钻机就刘位前要清口除有关架间空电力线芳,首通讯线等约以保证施顾工安全务.拾场地要平违整霸,捐且有一定伟硬度以免虫沉陷芦.(2)族钻机就位锐旋挖钻机揪要求施工盼场地平整抱,召为保持钻益机的垂直季度心,版通过控制桨器可使钻犹杆前俯恒100,泄后仰脚60,催左右摆养80.伐在钻进过誓程中荐,决如钻机倾性斜率在负0.30长以内胖,说可自行调丢节垂直度坏.(3)醋埋设护筒羊该钻机自担带护筒驱作动器扔,项可以自行炮埋设护筒枪.幸根据地质更情况埋设腥护筒的长者度可达翁6.0m忙,桶在本工程单中护筒长顽为梨4尘一针6m,浸护筒内径华1.08问m,触外径宜1.12扯m.调埋设护筒坐时用水平曲尺检查垂犯直度距,坝护筒顶一贯般高于原饭地面柔0.3密m,期以便钻头戏定位及保霞护桩孔描.(4)宽泥浆制备采该钻机对欠泥浆要求晚较高凤,抬泥浆相对请密度至少编要达到描1.3押以上列.攻开钻前要绿制备质量配,钟数量都能独满足要求熔的泥浆令,研采用膨润斗土扛,宅纤维素和售纯碱配制依,蜜用搅拌机翠拌合而成递.(5)究旋挖成孔手旋挖钻机质一般采用假筒式钻头睁,鲜在孔内将殿钻头下降裙到预定深光度后陶,扛旋转钻头瞧并加压蜂,妥将旋起的雁土挤人钻栋筒内碑,冒待泥土挤烧满钻筒后伏,叫反转钻头盏,致将钻头底压部封闭并顺提出孔外殿,榜人工或自根动开启钻俊头底部开迷关船,装倒出弃土气.麦在钻进过豪程中或将疼钻头提出成钻孔外后汗,敌向孔内注感浆嗽,娱泥浆液面忆不得低于礼护筒底部世.破标准筒式牧钻头长度薯为晚1.8m萍,邮重包10k提N.燃在旋转过勤程中由于声地质情况桑不一弯,叠很少有将现钻头挤满晶的情况童,迹因此阴,辜提出的钻守头有泥浆耽,吨存在污染连泥浆的问段题帆.召钻头筒中都上部留有衬溢浆口毕,熊这就造成紫在旋挖砂删层时益,浅泥浆与砂抖混合后又铲溢人孔内学.井如果泥浆悉相对密度律小于己1.3,值会造成灌故孔前沉渣杂太多而超匠出规定沟,层即使旋挖污钻机二次间旋挖清孔书也无济于倾事隔,舍以致造成笛混凝土灌嚼注困难翅.掀由于场地托上部土层梨为粉砂薄,唉粉质粘土棵,晒泥浆相对纹密度小府,税保护作用赌不够麦,侵在施工中旦曾出现塌腥孔灰.父其余施工份工序和回群转钻机施挽工工序一滋致蜘,倾不再赘述楼.隐4厦旋挖钻机先与回转钻餐机成孔的鹊技术经济评比较吹4.1鸟试验桩在差工程全面蒜展开前花,神我们分别招做了三组暂试桩进行希桩的静载边试验肯,缩其中两组怪为旋挖钻贺机成孔灌枯注戒,笑一组为回剩转钻机施态工宝.粗设计桩荷累载为霜260冲0kN绢,届安全系数针为盛2,蜓采用油压探千斤顶通什过锚桩础,框横梁装置睬加载脚.赢直径为皂0.8丑m孙的铁4鸽根锚桩与桑试验桩呈凳对角布置变,孝锚桩与试惩验桩的中售心距为灾4.0稿m.结采用慢速星维持荷载那法珠,挠每级加载全达到相对邀稳定后丘,硬加下一级蔑荷载刷,舌总加载量乌为竖向设鸦计荷载的坛2胞倍振,斑加载分为匠10编级诚.超试验结果仪表明与,嘉在同等受搞力情况下叠,接用回转钻平机成桩的德沉降量大烈大高于旋隔挖钻机成沿桩的沉降惯量妥,满这是由于垦两种施工伤工艺的不妻同造成的千.挽作为摩擦沾型桩互,屿旋挖钻机妈形成的孔疯壁为粗糙获型桃,脏增大了桩背的摩阻力闯.性虽然两种盏机型均可辆满足设计银要求痛,侦即成桩沉添降量不大领于厦40m多m,娃但是旋挖竿成孔桩的御质量及实击际承载力舱显然高于陷回转成孔逢桩勾.4.2窗综合比较赞(寄1)亦旋挖钻机堂成孔桩的眉承载力高再于回转钻致机成孔桩耐的承载力渗,症沉降量仅旅为回转钻由机成孔桩步沉降量的载四分之一棉.(2)悔泥浆的性是能指标的田差别贪.拐按照北京粘市城市铁叛路桥梁施摔工技术细美则中对泥唯浆相对密芝度的要求浓,脆正循环钻秘机介于鞋1.1乒一把1.3课之间督,手反循环钻遵机介于厉1.05长一棍1.15犯之间吸.边旋挖钻机含的泥浆相离对密度必驴须大于签1.3,掩介于瓦1.3甚一捧1.5哲之间道,摊这是旋挖偷钻机顺利铜成孔的关尸键所在售.吹至于泥浆兽组成的原柜材料则是苍一致的混.(3)莲护筒长度卫不同亩.踏国内一般潜回转钻机嗽在同等地哭质条件下杨,述其埋设深凶度为摔1.0盯一什1.5荒m,举而旋挖钻桨机则必须期埋设茫4砌一堪6m侄的护筒寻,摩在本工程经中我们采妄用埋深席5m辉的护筒资.(4)观成本效益沸比较叨.1副台旋挖钻枕机每守24h顽最多可成短孔岛5失孔杰(虫25跌一禽35m暖深宣),彻平均为气4国孔须,润而回转钻蝇机每宾48h童仅成一孔止,盏旋挖钻机瘦的工效是团回转钻机猴的孩8介倍努,功可以大大券缩短工期心.拒但旋挖钻哥机依靠进齐口这,底一般每台踪均在导600怠万人民币玻左右序,顺成本高于直回转钻机鸡.(5)画旋挖钻机悲适用于砂瞧土层芽,翠粉质粘土蓄,币粘质粉土伸更佳徒.陷遇到淤泥路或卵石层倡时校,美由于其抗丈扭能力不港大姜,俱施工困难部,