全護(hù)筒法施工鉆孔灌注樁技術(shù)設(shè)計(jì)方案

1、 全套管法1.項(xiàng)目概況樁基礎(chǔ)位于巖溶發(fā)育區(qū)。根據(jù)2004年10月74#-D樁基：覆蓋層厚度0 21.5m，-10.39-12.09m微風(fēng)化灰?guī)r，-12.09-21.49m為溶洞，內(nèi)填軟塑壤土，夾有微風(fēng)化灰?guī)r齒，-21.49-31.59m微風(fēng)化灰?guī)r，樁長34.41m。92#-D樁基：覆蓋層厚度0 14m，-10.62微風(fēng)化-11.12m灰?guī)r，-11.12-13.52m溶洞，-13.52-15.22m微風(fēng)化灰?guī)r，-15.22-20.92m溶洞，充填流體塑性壤土，-20.92-25.82輕風(fēng)化灰?guī)r，-25.82-31.34m溶洞，-31.34輕風(fēng)-38.62m化灰?guī)r，樁長36.26m。#-D樁基：覆

2、蓋厚度0 14m，-10.65-14.65m溶洞，3m無填料，-14.65-22.67m微風(fēng)化灰?guī)r，樁長20.21m。95#-A樁基：覆蓋厚度0 13m, -9.48-10.88m微風(fēng)化灰?guī)r, -10.88-18.68m溶洞, 填充中細(xì)砂壤土, 形狀疏松, 軟塑狀, -18.68-28.48m微風(fēng)化灰?guī)r, 樁長度26.95#-C樁基：覆蓋厚度0 15.4m，-12.20-14.50m微風(fēng)化灰?guī)r，-14.50-22.20m溶洞，填充軟塑壤土，-22.20-30.50m微風(fēng)化灰?guī)r，長樁28.12m。97#-A樁基礎(chǔ)：覆蓋厚度0 14m, -10.80-11.50m微風(fēng)化石灰?guī)r, -11.50-13

3、.90m溶洞, -13.90-15.00m微風(fēng)化石灰?guī)r, -15.00-20.70m溶洞, 充填壤土, -20.70-28.40m微風(fēng)化石灰?guī)r, -28.40-30.50m溶洞, 無填料, -30.50-33.10m風(fēng)化化石巖石, -33.10-33.50m溶洞, 無填料, -33.50-40.70m風(fēng)化石灰?guī)r, 樁長37.60m。97#-C樁基：覆蓋厚度0 15m，-11.20-17.20m微風(fēng)化灰?guī)r，-17.20-26.10m溶洞，充填軟塑壤土，-26.10-33.50m微風(fēng)化灰?guī)r，樁長32.60m。、建設(shè)方案上述7個鉆孔樁，按照D地塊樁基參數(shù)清單（第一批）的要求，采用全套管法施工。根據(jù)設(shè)

4、計(jì)院提供的地質(zhì)資料，我部對上述7個樁基采用以下施工方案：#-D樁基：D= 200cm，施工采用雙護(hù)罩方案，外護(hù)板長22m，d= 230cm，內(nèi)護(hù)板長33m，d= 220m；92#-D樁基：D= 140cm，采用雙護(hù)罩方案施工，外殼長度18md= 180cm，內(nèi)殼長度35.5md= 160cm；93#-D樁基：D= 140cm，以單套管施工，套管長18m，d= 160cm；樁基：D= 140cm，采用雙套管方案，外套管長度13.5m，d= 180cm，內(nèi)套管長度22.5m，d= 160cm；95#-C樁基：D= 140cm，采用雙套管方案，外套管長度15.5m，d= 180cm，內(nèi)套管長度26m

5、，d= 160cm；97#-A樁基：D= 140cm，采用雙套管方案，外套管長度14.5m，d= 180cm，內(nèi)套管長度33m，d= 160cm；97#-C樁基：D= 140cm，采用雙護(hù)板方案，外套管長度15m，d= 180cm，內(nèi)套管長度30m，d= 160cm、鋼套管的設(shè)計(jì)與加工根據(jù)地質(zhì)鉆探資料，20m，地下水位低于地表2m，覆蓋層主要為砂土。鋼殼采用12mm(1) 鋼殼）、工況分析：eq oac(,1)、外鋼套管： A、鋼套管插入敲打時，檢查鋼套管的承載能力； B、當(dāng)出現(xiàn)巖溶孔洞和泥漿滲漏時，鋼套管在內(nèi)外水頭差和側(cè)向土壓力的作用下進(jìn)行局部穩(wěn)定校核。如果巖石表面不平整，則套管與巖石表面之

6、間存在間隙。在水壓的作用下，產(chǎn)生流沙，造成水壓和土壓不平衡，檢查鋼套管的局部穩(wěn)定性。eq oac(,2)、內(nèi)套管： A、內(nèi)套管必須貫穿整個洞穴。下沉?xí)r應(yīng)檢查鋼套管的承載能力。 B、由于鋼套管下孔口巖石表面不平整，當(dāng)漏漿時，鋼套管在內(nèi)外水頭差和側(cè)向土壓力的作用下進(jìn)行局部穩(wěn)定校核。）鋼套管承載力校核計(jì)算eq oac(,1)套管下沉，檢查承載力載荷：鋼套管下沉?xí)r的載荷為：套管自重和150KW打樁錘90t的振動力。A，外套管管重量（內(nèi)徑 230cm）：套管外徑232.4cm，鋼套管單位重量：打樁錘振動力的作用下，套管產(chǎn)生的應(yīng)力計(jì)算：=(6.8420+900)kN/0.0871=1.1910 4 KN/

7、 m 3 =11.9Mpa =196MpaB、預(yù)埋套管（內(nèi)徑 220cm）：鋼套管單位重量： 654.3 kg/m 3)/0.0834=1.3910 4 KN/ m 3 =13.9Mpa=196Mpa局部承載力eq oac(,2)巖石表面不平整和泥漿滲漏，鋼套管內(nèi)外會產(chǎn)生水頭差和土壓力不平衡，鋼套管在水壓和土壓力的作用下會發(fā)生局部變形。地質(zhì)資料，引橋上覆層厚度可達(dá)20m100%左右，采用最不利條件20m計(jì)算上覆層厚度，地表水從下方地面計(jì)算2m。盾構(gòu)底端地下水的土壓力和側(cè)向壓力可按下式計(jì)算P=htg ( 45-/2)+(- w )(Hh)htg2(45-/2)+(Hh ) w鋼套管上土壤和地下水

8、的最大總壓力， K N/m 2土壤重量， K N/m 3 ；沙質(zhì)土 =20 K N/ m 3夾套w重量， K N/m 3 ； w =10KN/m 3H鋼護(hù)墻的深度，m。 H=20m地表至地下水位的深度，m； h=2m土的內(nèi)摩擦角，粗砂取=32p=202tg ( 45-32/2)+(20-10)(20-2)tg2(45-32/2)+(20-2)10=247.6 K N /平方米計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算分析（D=230cm鋼套管），結(jié)果如下：A.當(dāng)鋼套管與巖石表面緊密結(jié)合時，無泥漿泄漏（即在247.6 K N/m 2的環(huán)空均勻壓力作用下）：圖：圖：、鋼套管承受不平衡壓力時（即鋼筒底端部分不受水壓和土壓影響

9、）圖：圖：、鋼套管承受不平衡土壓力時（即套管底端只承受水壓不承受土壓力）圖：應(yīng)力圖：以上三種工況的計(jì)算結(jié)果，工況B發(fā)生時最不利，安全系數(shù)為1.232， 12mm=鋼套管可以滿足施工要求?？紤]到復(fù)雜的地質(zhì)條件和各種不可預(yù)見的因素，內(nèi)外鋼套管均采用12mm鋼板制作。（2）、鋼套管加工10000厚的鋼板制作，套管12mm的為全焊。殼體接頭、葉腳和殼體頂部采用=12mm寬20cm鋼板包焊焊接，保證了下沉過程中鋼殼的局部剛性。鋼套管的長度是根據(jù)設(shè)計(jì)院出具的地質(zhì)鉆探圖紙中的溶洞深度和覆蓋層厚度來加工的。上述七個樁鋼套管的編號如下：位置保護(hù)器護(hù)板直徑（厘米）（米）體重（公斤）直徑（厘米）（米）體重（公斤）7

10、4#-D23022螞蟻22033塞子92#-D180_章_35.5_#-D16018858695#-A18013.5723616023.51121097#-A18014.57772160331574197#-C1801580401603014310全部的：136239kg2、施工技術(shù)（一）單套管施工工藝先在溶洞附近打孔，將鋼套管下沉穿過溶洞，打孔成樁，澆注混凝土。工藝流程：場地平整、測量、放樣，埋地套管鉆機(jī)就位，在溶洞內(nèi)打孔打孔，下放鋼套管，直至溶洞底部打孔鉆孔，鉆孔灌注樁施工完成。施工現(xiàn)場圖：（2）雙套管施工工藝先沖鉆至巖面，插入外套管，沖鉆，打通溶洞，下沉鋼內(nèi)套管，沖鉆至設(shè)計(jì)終孔標(biāo)高，完成

11、鉆孔樁施工。施工過程如下：雙套管鉆井施工流程：場地平整、測量放樣、下套管鉆機(jī)就位，在巖石表面鉆孔，將外鋼套管插入外鋼套管中。外鋼套管打孔鉆孔，直至靠近溶洞。小錘以低行程穿透溶洞，打樁機(jī)下沉。內(nèi)鋼套管貫穿整個溶洞。在標(biāo)高處澆注混凝土，并回收外殼。A. 外鋼套管插入施工測繪工程師放好樁的中心和軸線后，先用一根2m長度為d=240cm或的保護(hù)管，鉆機(jī)就位，190cm用直徑為230cm或的錘子打孔鉆孔；鉆至巖面時，起吊鉆頭180cm，用25t吊車吊起外鋼套管，插入外鋼套管，用150kw打樁錘振動下沉至巖石表面。在振動過程中，鋼套管垂直度的內(nèi)容誤差嚴(yán)格控制在1%L以內(nèi)。B、鉆機(jī)就位并打孔外鋼殼沉入到位后，開始沖壓。根據(jù)內(nèi)殼的直徑，選擇相應(yīng)的錘子（d=220cm或160cm）進(jìn)行打孔?？拷芏淬@孔時，更換小錘子，用低行程鉆孔，防止錘頭卡死。破洞后，如漏漿過快，需及時補(bǔ)充注入的漿液，保證水頭壓力，避免水壓與土壓不平衡，造成套管局部擠壓變形.溶洞破碎后，轉(zhuǎn)回普通柱塞，用小行程沖孔，將溶洞孔口直徑擴(kuò)大到內(nèi)鋼套管直徑。C. 內(nèi)套管下沉施工錘子沖破溶洞后，提起鉆錘，用25t汽車吊將內(nèi)鋼套管插入樁孔，用150kw沉樁錘振動沉鋼套管，穿過溶洞，到達(dá)洞穴底部的巖石表面。下沉過程中，鋼套管的垂直度嚴(yán)格控制在1%L以內(nèi)。D. 繼續(xù)鉆探和施工內(nèi)套管下沉到位后，將錘子放入孔內(nèi)并打孔