湿陷性黄土地区桩基工程施工技术研究

技术总结、 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 申报评审表 题 目 湿陷性黄土地区桩基工程施工技术研究 申报单位 中铁十四局集团第五工程有限公司 作者 姓名 工作单位 职 称、职 务 李良 中铁十四局集团第五工程有限公司 总工、助工 李大森 中铁十四局集团第五工程有限公司 工程部部长、助工 李文庆 中铁十四局集团第五工程有限公司 技术员、助工 阮超 中铁十四局集团第五工程有限公司 技术员、助工 工程名称 同海公路工程项目部湿陷性黄土桩基工程施工 工程完工时间 2016.8 内容提要 依托新建宁夏省道103线同心至海源公路工程，结合西北黄土高原地质、水文特征和施工现状，进行了湿陷性黄土地区桩基工程施工技术研究，提出了“旋挖钻钻孔，膨润土造浆打水孔”的施工方案，并阐述了施工过程中主要质量控制要点，以期可以指导其他类似工程施工。 综合 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 论文结 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 海公路工程桩基施工实际情况提出了确保在湿陷性黄土地区桩基施工质量的有效措施,重点论述在湿陷性黄土地区桩基工程施工的工艺,做到湿陷性黄土地质桩基施工技术创新、成本降低、质量可控、施工效率高的效果,为类似工程提供经验和技术数据。 申报单位 评审意见及 推荐等级 同意上报集团公司优秀论文二等奖 （盖章） 2017年 1 月30日 集团公司 评审意见 （盖章） 年 月 日 备 注             中铁十四局集团有限公司技术论文打印格式 l、开页、字数、打印：以A4纸，38行×40字为宜。不设封面，双面打印。 2、文章组成顺序及打印字体要求： 标题                  2黑  单位、作者姓名          4楷 内容提要              5黑  提要内容为5楷 关键词                5黑  词内容为 5楷 正文                  5宋(文中章、节标题分别用4黑、5黑，图名及内容分别用6黑、6楷，表名及内容分别用5黑、6宋) 参阅文献(资料)              6黑  文献名用6楷 图表：大小适宜。要求绘制规范、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 、清晰。 小图表——以看得清，实际需要为原则； 中图表——一般以半幅A4为宜； 大图表——以A4为宜，四周需留有空边； 特殊型——以A4折叠为宜，上、下需留有空边。 3、装订顺序与要求：①优秀技术论文申报表；②论文材料。一并装订成册,一式2份。 湿陷性黄土地区桩基工程施工技术研究 中铁十四局集团第五工程有限公司 李良 李大森 李文庆 阮超 【摘要】:  依托新建宁夏省道103线同心至海源公路工程，结合西北黄土高原地质、水文特征和施工现状，进行了湿陷性黄土地区桩基工程施工技术研究，提出了“旋挖钻钻孔，膨润土造浆打水孔”的施工方案，并阐述了施工过程中主要质量控制要点，以期可以指导其他类似工程施工。 【关键词】：湿陷性黄土  桩基工程  旋挖机钻孔  膨润土造浆 优势对比施工。 1 引言 随着我国经济的快速发展，基础设施建设已进入高峰期。为响应党中央号召“大力发展西部地区”，交通网络建设必不可少。针对西北黄土高原地区地质情况，如何确保在湿陷性黄土地区进行桩基施工，既能提高成桩率又能减少成本，使桩基施工更加经济合理，以宁夏省道103线同心至海原公路工程为例，介绍了“旋挖钻钻孔，膨润土造浆打水孔”的施工方案。 2 工程概况及现场调查情况 宁夏省道103线同海公路A3标段沿石峡口水库库尾布线，从六盘山低山丘陵区至关桥河河谷区，地势依次降低。主要地貌分为低山丘陵区（Ⅲ）、黄土丘陵区。勘查区特殊性岩土主要为湿陷性土、季节性冻土、膨性土及软弱地基土。依据中国湿陷性黄土地质分区图，项目沿线湿陷性黄土在干燥状态下具有大孔隙，结构疏松，易溶盐含量高，土样呈中性至碱性，其孔隙比为0.863~1.053，黄土具有Ⅱ级（中等）-Ⅲ级（严重）湿陷性。在遇水潮湿状态下，结构迅速破坏发生显著的附加下沉，可形成10m以上湿陷性淤泥层，呈流塑性，易缩孔、塌孔，给桩基施工带来困难。这种土质的桩基处理与其他土质的桩基处理相比，施工难度大，进度慢，程度复杂，耗用时间长。 3 湿陷性黄土地区桩基施工采取的方法及措施 根据同海公路工程，总体上采取“旋挖钻钻孔，膨润土造浆打水孔”的施工方案。具体施工步骤及要求为： 3.1场地平整及基础土换填 由于本标段紧挨石峡口水库，地表多为雨水冲刷形成的深沟，呈“Ⅴ”形，施工场地狭小，沟底为淤泥累积形成的湿陷性黄土层。首先要平整场地，提供旋挖钻机施工平台。针对现场情况，如果表面为坚硬黄土层，可在按照设计标高和路面标高情况下，平整出施工场地直接下旋挖钻机，进行钻孔。如果现场表面为浸水的湿陷性黄土层，旋挖钻机无法站位操作施工，这时候需要进行基础土换填，用挖机和装载机铲掉表层浸水软泥，换填黏质土，换填厚度不小于护筒长度，并分层夯实，使护筒底口处不致漏失泥浆，打造施工平台。 3.2 旋挖钻机钻孔 修好施工平台，旋挖钻机就位后，就要进行钻孔。钻孔之前，一定要参照好工程地质勘测报告，一般黄土高原地区严重缺水，湿陷性黄土承载力较低，可直接打干孔。但由于本标段地质的特殊情况---紧挨石峡口水库，地表层为浸水湿陷性黄土，众所周知，湿陷性黄土层遇水后结构迅速破坏发生显著的附加下沉，产生严重湿陷。所以旋挖钻进时可先做干孔，进行观察。像本标段沟底的桩基一般在钻进到4~8m时，就会出现桩基缩孔或者塌孔，底部有7~10m的湿陷性软泥层，这就需要进行造浆打水桩，钻进过程中应保证泥浆面始终不低于护筒底部500mm以上，由于这里地质多为粉土，要将旋挖钻的升降速度放缓慢。泥浆初次注入时，应垂直向桩孔中间进行注浆。 图1  中联280型旋挖钻机打水桩 3.3 造浆打水孔 常规意义上，都是采用正循环或反循环、冲击钻做水孔。而这里我们采用的仍是旋挖钻做水孔，造浆是必不可少的，针对不同的湿陷性黄土地质，造浆方式不同，造浆的好坏也直接影响桩基的成孔质量。湿陷性黄土地区，采用旋挖钻打水桩，一般不采用红黏土造浆，红黏土造浆会导致桩基成孔后里面泥沙沉淀量大，灌注困难，不能保证成孔质量，这里我们采用膨润土造浆，火碱及纤维素辅助的造浆措施。 3.3.1 常规造浆 如果开始钻孔时，地表本身就是坚硬的黄土层，下去8m左右才遇到湿陷性软泥层，并且软泥层只有5-10m厚，钻孔过程中有轻微锁孔，可采用膨润土加火碱造浆，按照一袋火碱配3-5袋膨润土的比例进行配制。可直接在钻孔桩附近挖一个泥浆池，加入膨润土及火碱进行造浆，造浆时要在泥浆池中加一循环泥浆泵，将泥浆搅匀。钻孔过程中，直接将造好的泥浆注入水孔内，旋挖钻机钻孔。 3.3.2 复杂地质造浆 本合同段地貌多由雨水冲刷形成的深沟地貌，地表层以下可能会存在裂隙，导致钻孔过程中泥浆外漏，同时地表层表面就是软泥层，地层下湿陷性软泥层又较厚，达10m以上，钻孔过程中锁孔较严重时，除了换填大面积地表土压实整个施工场地，需要用膨润土、火碱、纤维素进行造浆。并且严格执行造浆标准，在将泥浆搅匀的前提下，还需要增大泥浆比重，造出的泥浆需均匀粘稠。 图2  用膨润土、火碱、纤维素造浆的泥浆池 上述两种方法造浆，必须随时对孔内泥浆的性能进行检测，不符合要求及时进行调整，清孔后的泥浆指标要满足：相对密度：1.03~1.10；黏度：17~20Pa.s；含砂率：<2%；胶体率：>98%。同时灌桩前要对桩孔内的沉渣厚度进行检测，摩擦桩：要符合设计规定，设计未规定时，对于直径≤1.5m的桩，沉渣厚度≤200mm；对桩径>1.5m或桩长>40m或土质较差的桩，沉渣厚度≤300mm 。 图3 泥浆各项指标检测 3.4 冲击钻钻孔 对于大直径，大桩长桩，除了地表层为湿陷性黄土层，地层下30m左右处有泥岩或砂岩，就需要更换旋挖钻机的钻杆及钻头，可采用合金杆及斗齿钻头，最后再扩孔。如果仍不能满足地质要求，就要用红黏土造浆，冲击钻钻孔，并下长护筒。造浆要求仍需满足以上要求。 3.5 造浆设备的选取 旋挖钻钻孔，如果桩基数量少可直接就地取材，在钻孔桩基附近挖泥浆池和沉淀池进行造浆，并用循环泥浆泵不停地进行搅浆。如果旋挖钻孔数量多，由于是用膨润土、火碱、纤维素造浆，为节省成本，增大泥浆的循环利用率，可用铁质水箱制作简易的造浆设备。而对于冲击钻，用红黏土造浆，成本低，为图省工，可直接就地挖泥浆池及沉淀池。 图4 造浆简易设施 4 施工方案综合比选 在同海公路工程中，有的标段则采用了“振动锤下长护筒打桩”的施工方案。 4.1 施工安全性比选 振动锤下长护筒打桩，一套设备需配置一台振动锤、一台履带吊外加2cm厚钢板卷制的长护筒。施工中，无论是振动锤操作还是履带吊操作，都存在安全隐患，下长护筒的过程中，更是需要工人扶正护筒，存在的安全隐患不言而喻。就同海公路A3合同段地质情况而言，用膨润土、火碱、纤维素造浆，只需做好泥浆池的围护工作，大大降低了安全风险，能满足施工安全性的要求。 4.2 工程经济比选 根据本标段地质情况，石峡口12#大桥、13#大桥、14#大桥、15#大桥、16#大桥存在流塑性粉质粘土，共计101根桩基采用了膨润土、火碱、纤维素造浆，共消耗485t膨润土、4.5t火碱、0.8t纤维素，膨润土每吨380元，火碱每吨3200元，纤维素每吨14000元，共计花费209900元。如果采用“振动锤下长护筒打桩”方案，按照施工 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 需要上四套打桩设备，振动锤月租金7万元，履带吊月租金5万元，2cm厚钢板卷制的长护筒约10万元，施工期2个月，共计176万，后期回收40万的长护筒，在施工过程中还不能保证护筒不会下沉和掉落。由此可见，本施工方案在施工工期和工程经济性方面具有明显的优势。 4.3 综合比选 综合施工安全性、工程经济性和施工工期，宁夏省道103线同心至海原公路工程A3合同段针对本合同段内的湿陷性黄土，应选择施工工艺简单，工程经济好，施工工期短的膨润土、火碱、纤维素造浆，旋挖钻钻进法施工。当然，针对本标段的复杂地质情况，再采取冲击钻辅助钻孔以提高施工质量和效率。 5 结束语 宁夏省道103线同心至海原公路工程A3合同段，桩基382根，自2016年4月1日开始施工，于8月中旬顺利完成桩基灌注工作，验桩质量达100%，完成了项目部下达的目标任务。在施工过程中克服了湿陷性黄土地质差工期紧等困难，通过优化施工方案，精心组织施工，合理节约成本和工期，保证了安全质量，为同类工程积累了宝贵经验。 参考文献： ［1］《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011. ［2］《同心至海原公路工程两阶段施工图设计》. ［3］《湿陷性黄土桩基技术处理方法探讨》陈翔、张超越 《现代商贸工业 》2009.