大直径潜孔锤凿岩成孔技术.ppt

1、大直径单管单动潜孔锤凿岩成孔技术,主讲：李慧生,广州市地平线岩土工程有限公司,Page 2,汇报提纲,四、设计方法,4,五、结 束 语,5,Page 3,一、个人简历,个人简历,李慧生，男，1964年出生，1988年毕业于成都理工大学； 高级工程师；,工作经历,1988年-1997年，在海南省建筑设计院工作； 1997年后进入广州中煤江南基础工程公司工作；,现任职务,2003年创立广州市地平线岩土工程有限公司； 现任公司总经理；,广州市地平线岩土工程有限公司,广州地平线岩土工程公司涉足桩基础及基坑支护各个领域，尤其在长螺旋桩基的施工与研究领域，进行了大量探索与尝试，申请有大直径潜孔锤与长螺旋多

2、功能桩机组合引孔技术、一体化长螺旋旋喷支盘桩钻具、一体化长螺旋挤扩支盘桩钻具等专利技术。目前，长螺旋桩机潜孔锤引孔技术已得到广泛应用。,已取得的发明专利和实用新型专利,潜孔锤引孔技术概述,该技术以长螺旋多功能桩机（或旋挖桩机）做桩架，以长螺旋动力头（或旋挖桩机动力头）做旋转动力，在特制的钻杆下悬挂风动式潜孔锤，潜孔锤冲击破碎岩石的同时，动力头带动钻杆及潜孔锤进行适度的钻压与回转钻进，既能研磨刻碎岩石，又能使潜孔锤击打位置不停的变化，使潜孔锤底部的合金突出点每次都击打在不同位置，风动潜孔锤的空气既能冷却钻头又能将破碎的岩屑吹离孔底并排出孔口，达到快速破碎岩石的作用。,引孔直径300mm-1000

3、mm,引孔直径600mm以内，潜孔锤、钻杆等设备采用国产既有设备加自主创新，设备成本低，造价低，具有广阔的发展前景。 地平线公司2012年施工多个800mm潜孔锤引孔项目。,潜孔锤引孔技术概述,二、潜孔锤介绍,单击添加标题文字,潜孔锤,桩机,空压机,设备,设备组成,设备组成,Page 13,单击添加段落文字,正确的润滑程序对于钻掘过程是十分重要，如不适当的处理会导致潜孔锤的磨损和故障。,钻头上的下压力:每一吋直径需要约五百磅，即：32.7英寸（830.58mm）的钻头需要约7.432106kg,适宜的转速需根据地质、进透率、钻头种类和重量控制而定。最理想的进透率应是钻杆每转动一周，便能钻掘9.

4、525mm。,风量计算，决定风机数量,风压,润滑剂,下压力,风量,转速,设备组成,设备组成,根据引孔直径、深度决定60、90、120型桩机；,桩机,直径500mm以内采用低风压，设备及施工造价低； 直径600mm以上必须使用高风压；,潜孔锤,使用英格索兰高风压大风量空压机；,空压机,潜孔锤,钻杆,内六方加插销连接,钻杆连接头,带护套管及杆衣钻杆,杆衣主要作用为减小钻杆与孔壁之间的空隙，有利于渣土吹出地表，降低能耗。 护套管主要作用为防止复杂地层孔壁坍塌掉块。 护套管与杆衣相对固定，上端不与动力头相连。,带管钻头,套管管靴,Page 20,三、工程实例,地基为山区岩土混合地基，石灰岩出露浅，第四

5、层覆盖层薄，岩溶等不良地质作用发育,中石化茂名聚丙烯装置项目,地基为第四系人工填土层、残积层、寒武纪变质岩等,清远市碧海云天花园工程,要求以稳定石灰岩层作为桩端持力层，设计要求穿透5-10m厚卵砾石层，局部有砂岩孤石,连州市现代国际广场,湛江钢铁工程热轧单元,地基为第四系杂填土层、淤泥层、玄武岩等,施工录像,Page 21,中石化茂名聚丙烯装置项目,连州市现代国际广场,湛江钢铁工程热轧单元,Page 22,Page 23,工程实例1：连州市现代国际广场,建筑概况,建筑物规模：1#7#楼为30层高层建筑，地下为二层地下室；最大单柱荷载预计在15000kN。,地质条件,地基为山区岩土混合地基，石灰

6、岩出露浅，第四层覆盖层薄，岩溶等不良地质作用发育，选用中风化（破碎岩）灰岩或微风化灰岩为基础持力层,嵌岩桩,冲孔嵌岩桩应嵌入微风化灰岩全岩面不少于0.5m，且桩底必须有3d或不少于5m的完整基岩持力层。,微风化灰岩层面标高等值线图,地基中溶洞分布平面图,潜孔锤施工现场,Page 27,工程实例1：连州市现代国际广场,连州市现代国际广场,Page 28,Page 29,工程实例2：湛江钢铁工程热轧单元,建筑概况,建筑物规模：1#7#楼为30层高层建筑，地下为二层地下室；最大单柱荷载预计在15000kN。,地质条件,上部4-14米含块石杂填土、淤泥，覆盖层下有1-5米厚破碎玄武岩，下部软塑、可塑、

7、硬塑粘性土。,试验桩,采用800mm 灌注桩，或600mm管桩，分别进行试桩。,湛江钢铁,湛江钢铁,Page 31,工程实例3：中石化茂名聚丙烯装置项目,建筑概况,聚丙烯项目，工程占地面积约130.00251.50m2，拟建建(构)筑物有聚合反应框架、丙烯精制框架、压缩机、其它框架及设备、挤压造粒厂房等。,地质条件,场地钻孔揭露的地基土岩层自上而下有第四系人工填土层、残积层、寒武纪变质岩等，局部含强风化碎块或大块孤石。,嵌岩桩,长螺旋嵌岩灌注桩,茂名聚丙烯装置项目,Page 33,茂名聚丙烯全风化层顶板标高等值线图,茂名聚丙烯成桩效果检验,茂名聚丙烯成桩效果检验,1#单桩抗压载荷试验,Page

8、 38,工程实例4：清远市碧海云天花园工程（ 28层）,地质概况,石灰岩地区，覆盖层7-15m，长螺旋素砼桩复合地基承载力不够；灰岩地区直接打管桩不适合，断桩率高；采用冲孔桩不可预见因素多，造价高，工期长。,设计选择埋入式管桩,桩径500mm，引孔直径500mm，潜孔锤引孔后，直接放入管桩锤击终桩。采用柱下承台布桩，单桩承载力特征值250吨，相对造价低，大大节省施工工期。,结论,桩基检测全部满足设计要求。,清远市碧海云天花园工程地质剖面图,清远市碧海云天花园工程钻孔平面布置图,混凝土管桩设计说明,Page 42,四、设计方法,检验、改进、提高,1、长螺旋嵌岩桩 施工方法是潜孔锤引孔后，仍然采用

9、长螺旋工法完成后续成桩，其属于“干成孔钻孔灌注桩”，只是施工工艺采用长螺旋工法。由于其也存在孔底清渣不彻底问题，设计上建议桩端入岩深一些，即嵌固段长一些，施工时采用平底钻头，减少孔底残渣遗留。,Page 43,四、设计方法,检验、改进、提高,2、埋入式管桩 桩底是稳定的中风化、微风化岩石，一般桩径多大，引孔的潜孔锤直径也是多大，成孔直径实际上稍大于桩径，只有这样桩才能压到底。短时间内桩没有摩擦力，只有端承力，是完全的端承桩。桩完成一定时间以后，桩周土也可能会恢复一定摩擦力，但设计上难以考虑。 采用标准的开口桩尖，引孔后有少量渣土掉入，压桩时将其挤入桩芯。,Page 44,施工中可能遇到的问题,

10、1、上部覆盖土层太厚时，若直接用潜孔锤穿透，满地冒泡，破坏原状土。潜孔锤是“吃硬不吃软”，上部粘性较大的土层要用长螺旋钻杆先引孔。杆衣也不是越大越好，上部覆盖层太厚时，要考虑钻杆与孔壁缝隙大小，否则也不利于渣土排出，引起满场地冒泡。,施工中可能遇到的问题,Page 45,2、泥岩、泥质砂岩等软质岩石桩底、孔壁软化问题 （1）长螺旋灌注桩，潜孔锤引孔后，灌注前，间隔时间长，桩端土、孔壁软化，形成软土薄层，使端承力、摩擦力达不到预定要求；当时引孔当时灌注。 （2）管桩桩底软化，端承力降低。封底问题，先在孔中注入水泥砂浆，再压桩。,Page 46,五、结束语,解决上软下硬的复杂地质条件下的钻进问题,完