钻孔灌注桩数字化施工技术及应用

随着钻孔灌注桩向超孔深、超大直径方向发展,其施工控制难度也显著增加。传统施工工艺高度依赖人工对施工参数进行采集和记录,难以满足精细化施工管控的要求。为了保证超长大直径桩施工质量,以双柳长江大桥北主塔桩基施工为依托工程,对钻孔灌注成孔、成桩关键施工参数及采集方式进行分析,并针对成孔、成桩过程的关键参数进行自动化监测装置的开发与应用。研究结果表明采用数字化技术手段,能有效减少施工过程中人工采集工作量,提升钻孔灌注桩施工精细化管控水平,可供类似工程借鉴。

软土地区超高层建筑岩土工程关键问题及沉降控制研究

以上海中心大厦为例,对软土地区超高层建筑桩型选择、桩基承载力计算、沉降计算参数取值及沉降计算等岩土工程关键技术问题进行了总结和研究。超高层荷载大,对桩基承载力要求高,桩型选择需结合周边环境、桩基承载力要求、施工可行性等因素综合考虑后确定,软土地区超高层建筑采用后注浆大直径超长灌注桩是适宜的。超高层建筑基础沉降要求高,需结合地层条件、结构特点、荷载分布情况、周边环境等因素综合考虑,确定沉降计算参数及计算方法。经采用多种计算方法进行沉降预测,塔楼沉降量估算值为75~120 mm,最终实测总沉降量约100 mm,有限元法的预测结果与实测值更为吻合,其中结构封顶时沉降量占最终沉降量的90%左右,沉降变形主要发生在工程建设期间。

煤矿井下大口径长距离贯通钻孔成孔关键技术

煤矿井下大口径长距离贯通钻孔可作为输送通道以替代矿井传统井工巷道,相比常规井下大口径钻孔,区别及难点主要在于“点对点”精准贯通、大口径长距离分级高效扩孔,以及全孔段套管敷设并注浆固管。介绍了煤矿井下大口径长距离贯通钻孔成孔关键技术,从RMRS绕障对接技术、分级扩孔技术、排渣工艺技术、全孔段套管敷设技术及注浆固管技术等5个方面深入研究,实现了大口径长距离贯通钻孔高效成孔。在钻孔设计方位轨道多个关键点处钻取的引导直孔内,采用RMRS技术进行超前引导,以实现定向绕障及“点对点”精准贯通;合理优化扩孔级序,采用回拉扩孔工艺以提高扩孔钻进效率;利用“孔内循环+机械辅助”联合排渣工艺提升扩孔钻进排渣效率;选配适用滚珠扶正器,采用“前拉+后推”组合方式实现长距离全孔段套管敷设;采用“环空带压注浆法”进行注浆固管以保障固管质量。基于上述关键技术,构建了大柳塔井与活鸡兔井之间的大口径长距离输水管道,总长度1932 m,钻孔终孔孔径330 mm,全孔段敷设输水套管尺寸?219 mm×8.94 mm;先导孔成功从2座桥墩之间斜向安全穿过,实际贯通点B_s与设计贯通点B之间水平投影位移偏差0.4 m、垂直剖面位移偏差0.25 m,空间位移偏差0.47 m,基本实现“点对点”连通;注浆固管声幅测井合格率95%,管路实际输水能力达150 m^(3)/h。

大直径超长距离顶管在软土中顶进关键技术研究

通过对竹园污水处理厂四期厂外管道工程顶管使用泥水平衡施工工艺,对该法在软土地层顶管参数、技术控制要点及中间质量控制进行了研究,结果表明,在软土中作业大直径超长距离曲线管节使用泥水平衡顶管工艺,具有很好的经济性,值得推广应用。

深厚软土中大直径超长桩承载机理数值模拟研究

大直径超长桩的承载力问题在工程中逐渐涌现,尤其在深厚软土地区,具有很强的现实工程意义,依托福州地铁园项目现场试验结果,基于PLAXIS 3D进行数值模拟研究,并通过数值模拟结果分析深厚软土中大直径超长桩承载机理,结果表明,超长混凝土桩轴力呈非线性分布,自上至下逐渐减小,同一埋深处,桩身轴力随着荷载等级增加而逐渐增大;摩阻力的发挥程度与荷载大小、土层性质有关;桩长、桩径对承载机理也有较大影响。

复杂地层大直径变截面超长桩基施工技术应用研究

大直径变截面超长灌注桩具有可充分发挥结构性能、工程造价低等诸多优势,在高墩大跨桥梁桩基中得到广泛应用。但与等截面桩相比,大直径变截面超长灌注桩的施工工序较多,工艺较为复杂,质量控制相对困难。文章依托新疆某高速公路特大桥桩基工程,针对砂卵石全风化砂岩复合地层大直径变截面超长桩基施工技术进行探讨,分析阐述施工工艺流程,提出施工技术要点,以期为类似工程施工提供借鉴参考。

动水含砂层胶凝材料旋喷桩止水技术

在动水含砂地层中,由于地下水流动和水泥性能局限,传统工艺难以成桩。为改善成桩效果,一方面采用早凝性、防渗性更好的矿物基胶凝材料替代水泥以减少动水影响,另外采用双高压大直径旋喷工法使搅拌更充分,从而达到较好的成桩效果。在典型动水含砂地层的止水帷幕工程中,传统的水泥搅拌桩无法止水造成基坑涌水,因此应用上述新材料和新工艺进行止水帷幕施工,结果表明成桩效果和止水效果极佳,说明胶凝材料是动水砂层中成桩的理想材料,且大直径双高压旋喷桩工艺适用于富水软土、含砂地层的软土加固和地基处理。

超长期循环荷载作用下海上风机大直径单桩动力特性演变规律研究

大直径单桩基础是目前应用最广泛的一种海上风机支撑结构,其现有相对成熟的研究主要集中在承载力、累积变形和初始动力特性计算等问题。而海上风机对海洋环境中的风、浪、流、地震波及其运行荷载等动荷载非常敏感,因此在长期循环荷载作用过程中,其振动特性变化规律必须得到充分研究。通过在干砂中对大直径单桩进行室内1 g模型试验,以模型桩承载力为参考值,施加相同频率、不同幅值的循环荷载,并在加载过程中进行频响分析,得到桩顶水平位移频响函数,进而得出了以下结论:(1)桩基一阶共振频率随循环次数增大而增大;(2)阻尼比随循环加载次数整体呈降低趋势;(3)桩顶刚度则受循环荷载的致密作用和振动坑的形成等多因素影响,割线刚度主要呈下降趋势,卸载刚度呈增大趋势。

孟加拉国帕德玛大桥施工关键技术

孟加拉国帕德玛大桥为双层桥面公铁两用桥,主桥为连续钢桁组合梁桥,桥跨布置为6×(6×150)m+1×(5×150)m。单个桥墩基础采用6根∅3.0 m、倾斜度为1∶6的大直径钢管斜桩;上部结构为全焊接连续钢桁梁-胶拼桥面板组合梁结构。钢管斜桩采用岸上分段制造,浮运至墩位处采用水上定位平台+多层导向架分2节插打的方案施工;上部结构钢桁梁采用整孔制造、整孔架设、逐孔合龙的方案施工。施工过程中下部结构采用水上定位平台及多层导向架施工技术,确保了钢管斜桩的快速插打和施工精度;通过桩内取土置换以及桩侧、桩底压浆技术,提升了桩基承载力,有效解决了桥址地质条件差等问题。大跨度连续钢桁梁采用工厂全焊接整孔制造、现场整孔架设技术,保证了钢梁制造质量和架设工期;桥面板施工采用岸上预制、现场安装的方法,减少了桥上现浇作业量及高空作业风险,保证了施工质量。

武汉超长大直径钻孔锚桩法试桩技术的应用

武汉地区某高速项目软土中桩基工程量较大,为确保工期可控和节省工程造价,在确保工程安全前提下充分挖掘地基潜力,结合项目前期锚桩法试桩施工和现场试验实例,测定该地区超长大直径钻孔桩单桩垂直向极限承载力,并同步测定桩端阻力和侧壁分层摩阻力等岩土物理参数,为项目后续两阶段设计桩基的选型和优化桥梁基桩长度等提供参考。

高速铁路大直径盾构隧道超近距离侧穿墩台独桩基础变形控制

针对广湛高速铁路(广州—湛江)湛江湾海底大直径盾构隧道超近距离连续侧穿湛江海湾大桥A匝道墩台独桩基础工程,提出了全方位高压旋喷桩加固+洞内注浆+布置临时支墩的变形控制方案。经数值检算将10 mm作为墩顶沉降控制值,能够保证既有结构安全。盾构通过时邻近的A3#、A4#桥墩均先隆起后沉降,且沉降起始时间在盾构刀盘通过之前,施工中应注意合理控制切口压力。采用全方位高压旋喷桩加固后,桥桩与周边地层固结为一体,有利于减小地层沉降,进而控制桥墩沉降。经现场监测,穿越期间桥墩累计沉降最大值为0.71 mm,满足变形控制要求。

富水软土地层大直径泥水盾构始发端头加固技术

以济南黄河隧道盾构始发工程为依托,介绍工程概况及地质条件,并对富水软土地层中超大直径泥水盾构始发端头加固技术进行研究,发现采用三重管旋喷法+垂直冻结法对始发端头进行加固,可有效降低洞门凿除和盾构始发的风险。

关于超长大直径灌注桩质量控制的探讨

钻孔灌注桩施工中,桩径越大,深度越深,施工成孔时间越长,施工质量影响因素越多,出现塌孔现象的概率越高。因此,在超深大直径钻孔灌注桩施工中,加强对施工质量的控制是非常必要的。本文根据工程实例,对超长大直径灌注桩在施工准备阶段、施工过程关键环节、施工完成后桩基检测等各个阶段施工质量控制要点进行了分析,为提高相关工程施工质量提供参考。

深厚软土地层超长超大直径扩底桩承载力性状及机理研究

深厚软土地区超长超大直径扩底桩荷载传递机理复杂,且国内相关工程数量少,可供施工人员参考资料有限,传统桩基理论已无法合理的分析其工作机理和受力特性。文章依托深圳大运枢纽超长超大直径扩底桩工程,通过现场静载试验与数值仿真分析,研究了在深厚软土地层中超长超大直径扩底桩在静载作用下的荷载传递机理及沉降规律。基于荷载传递法,针对深厚软土地基的特殊性质,考虑了桩侧土初始剪应力、软化特性以及桩端土加工硬化特性,进行了沉降公式的推导。并基于MATLAB,开发了高性能的迭代算法以研究单桩的承载力性状。结果表明:现场试验、数值模拟与理论算法得到的荷载-沉降曲线线型吻合较好。当传递深度达到约0.4倍桩长时,下部桩身基本不产生压缩变形;桩基极限承载力大于设计值,存在较大的承载潜力,桩基设计较合理,满足承载力要求,可以为同类地区桩基工程设计与施工提供参考。

粉砂地层大直径深长水中桩基施工技术

黄河地质以粉砂粉土为主,有地质松软、易液化、抗冲能力弱的特点,且黄河河道流速大、冲刷深,这些对水中桩基成桩质量极易造成影响。依托东津黄河大桥19#主塔2m大直径、孔深130m深长水中桩基的施工,系统地对钻孔过程中护筒长度及垂直度、泥浆含砂率、成孔垂直度、钢筋笼加工质量、砼灌注质量控制等进行研究,提高了桩基成桩质量,效果显著,为以后类似工作积累了宝贵经验。

沉管灌注桩冲击沉管成孔与振动拔管成桩一体化施工技术

在面对大直径、深桩长的沉管灌注桩施工时,现场选择分别使用固定在不同机架上的液压打桩锤沉管、振动锤拔管成桩工艺。使用该工艺进行沉管、拔管施工不连续,工序转换时间过长,现场难以管理。为了更好地提高沉管灌注桩施工效率,介绍一种“沉管灌注桩冲击沉管成孔与振动拔管成桩一体化施工技术”,通过将液压冲击锤和弹簧振动锤集成在打桩架上进行沉管、拔管一体化施工,节省了工序转换及辅助作业时间和机械使用成本,达到便捷、高效、经济的效果。

超高层建筑钻孔灌注桩基础压缩变形及沉降探析

在黄土地区建造超高层建筑时,由于地质条件的限制,钻孔灌注桩成为一种常用的基础工程技术。与其他区域相比,黄土地区常采取泥浆护壁的钻孔灌注桩施工技术。钻孔灌注桩的设计需要考虑施工工艺技术以及土层的物理力学参数、承载力和变形特性,以确保建筑物稳定和安全。结合工程实例对超高层建筑下钻孔灌注桩的压缩变形及沉降进行初步分析。

强透水性砂层大直径深长桩塌孔处理技术

基于渭河公轨合建特大桥桩基施工在钻进、钢筋笼下放过程中或完毕时塌孔等问题的应对处理技术,对所处强透水性砂层地质条件下大直径深长桩塌孔进行了原因分析、处理方案优选与实施。对于塌孔内无钢筋笼的桩位采用回填质量比为1∶10的水泥黏土混合物静置半月以上,重新进行钻孔施工;塌孔内仍有钢筋笼的桩位采用小口径钻头钻进并进行洗孔,拔笼后再成桩;钢筋笼确难拔出的采用冲击钻重新成孔。

大直径高压旋喷桩施工质量控制

文章结合平阳县鳌江滨水文旅长廊项目——平阳县鳌江标准堤加固工程施工实践,依据高压旋喷桩的成桩机理,探索试验水、空气、水泥浆的压力、流量、提升速度、旋转速度及水泥浆的掺量、比重等各项技术指标与成桩质量间的关系,根据高压旋喷桩施工工艺特点,在施工过程中严格把控各工序的施工质量,严格控制由试桩获得的各项技术参数,及时管控可能出现的施工偏差,认真落实注意事项,利用质量控制的基本原理方法,做好事前、事中、事后各项工作,阐述、总结淤泥质地基处理中采用大直径高压旋喷桩的施工质量控制方法。

上海中心大厦大直径超长灌注桩现场试验研究

中国在建第一高楼上海中心大厦(632 m)采用了直径为1 m、桩端埋深88 m的大直径超长灌注桩,有别于金茂大厦(420 m)、上海环球金融中心(492 m)另两栋超高层建筑所采用的钢管桩。通过现场试桩验证成桩可行性及承载力取值,试桩载荷试验加载至极限,采用分布式光纤量测桩身应变,同时为研究上海软土地区大直径超长灌注桩承载特性及荷载传递机理提供了有价值的数据。试验结果表明:试桩破坏前,Q–s曲线近似为线性,破坏时,桩体发生刺入变形;桩侧桩端联合后注浆桩与桩端后注浆桩在侧摩阻力分布及发挥性状方面存在显著差异;黏性土中桩侧摩阻力充分发挥所需桩土相对位移小于5 mm,砂性土中小于10 mm;桩土相对位移超过极限位移后,埋深较浅的黏性土中由于桩土相对位移大出现明显的软化现象;与规范值相比,有效桩长范围内浅部土层中桩侧摩阻力小于规范取值下限,深部土层中桩侧摩阻力达规范取值上限的2倍以上;试桩端阻比较小,表现出摩擦型桩特性;桩身压缩占桩顶沉降95%左右,桩顶沉降主要由桩身压缩产生。试桩试验为上海软土地区600 m超高层建筑首次采用灌注桩提供指导和技术支持。