成果名称: 岩溶发育区灌注桩全套管全回转成桩综合配套施工技术
完成单位: 深圳市工勘岩土集团有限公司
主要人员: 雷斌,童心,李波,黄凯,李凯,王健,李树青,刘彪
介绍:

 1.课题来源与背景:喀斯特岩溶发育区地质结构比较复杂,溶洞、裂隙普遍发育。溶洞一般有单个、多层(串珠状)溶洞,有小溶洞(洞高≤3m)、大溶洞(洞高>3m),有全充填、半充填、无充填溶洞;裂隙发育表现为溶沟、溶槽、石笋、石芽发育,具体特征为岩面倾斜较大。在岩溶发育区施工灌注桩,一般采用冲击钻进和旋挖钻进成孔工艺,成孔过程中,由于岩面倾斜常造成钻头受力不均匀,易出现斜孔、卡钻、掉钻等问题,冲击钻进需反复回填块石、粘土进行纠偏,旋挖钻进则需采用灌注混凝土的方式处理偏孔,造成钻进成孔困难;而当遇到溶洞尤其是无充填的大溶洞时,易发生泥浆渗漏、垮孔,严重时甚至造成地面塌陷;另外,针对孔底沉渣控制的问题,使用常规捞渣斗难以使孔底沉渣厚度满足设计和规范要求,也对清孔工艺提出了更高的技术要求;而针对桩身混凝土浇灌,混凝土易沿溶洞发生充填,往往造成混凝土超灌量大。以上这些问题,使得在岩溶发育区灌注桩成孔、成桩质量难以控制,同时存在较大的安全隐患。 如何便捷有效地在岩溶地区完成灌注桩钻进成孔及浇筑成桩,急需在现行施工方法中进行改进创新,从施工工艺、技术措施等方面寻找突破口,并利用新型工艺的推广,使施工决策更科学有效,进一步推动技术进步。

2.技术原理及性能指标:本技术所述的岩溶发育区灌注桩成桩综合配套施工方法,其关键技术主要包括以下三个部分:一是采用全套管全回转钻进成孔,以全护筒护壁,避免溶洞漏失对成孔的影响;二是针对孔底沉渣控制,采用我司自主研发的“全套管全回转灌注桩套管内气举反循环清孔施工技术”,即在常规气举反循环清孔的基础上,采用一种在套管内进行清渣桶一次清孔捞渣和清渣头二次清孔悬浮沉渣的方法;三是结合我司自主研发的“喀斯特无充填溶洞全回转钻进灌注桩钢筋笼双套网综合成桩施工技术”,即通过在钢筋笼外侧安装钢丝网、密目尼龙网的双套网结构,在护筒起拔后能有效阻挡混凝土的扩散,确保桩身混凝土的有限超灌量,保证桩身质量。

3. 技术的创造性与先进性: 3.1 钻进效率高 本技术针对岩溶发育区的特点,采用全套管全回转钻机成孔,一次性解决钻孔护壁、溶洞漏浆、钻孔垂直度、斜岩处理等关键技术难题,无需反复处理,钻进成孔效率高。 3.2 成桩质量好 本技术采用全套管全回转钻进,全孔钢套管护壁,确保了溶洞段不漏浆,钻孔垂直度控制好,有效避免了斜孔、泥浆渗漏等问题;采用的一次清孔清渣桶和二次清孔清渣头,有效保证了孔底沉渣厚度满足设计及相关标准要求;钢筋笼采用双套网结构有效解决溶洞段套管起拔后灌注混凝土扩散流失的问题,成桩质量好。

 4. 技术的成熟程度,适用范围和安全性: 2019年1月至2020年12月,研发小组进入成果总结阶段,将各项目施工中的试验情况、数据资料、检测报告、工程验收情况等进行收集、整理、分析、总结,编制《全套管全回转灌注桩套管内气举反循环清孔施工技术》、《喀斯特无充填溶洞全回转钻进灌注桩钢筋笼双套网综合成桩施工技术》两项子课题科研总结报告和工法文本,并进行深圳市市级工法申报。2021年1月至2021年7月,综合《全套管全回转灌注桩套管内气举反循环清孔施工技术》、《喀斯特无充填溶洞全回转钻进灌注桩钢筋笼双套网综合成桩施工技术》两项子课题成果,总结形成《岩溶发育区灌注桩全套管全回转成桩综合配套施工技术》科研技术报告。经过实践检验,安全性良好。 适用范围: 适用于岩溶发育区灌注桩钻进成孔及灌注成桩施工;适用于溶洞高度大于3m、无充填、串珠溶洞的灌注桩施工。

5.应用情况及存在的问题:本项目已经“深圳国际农产品物流园西区(南方集联国际物流中心)桩基础工程(施工)A标段”和“凤凰公馆地基与基础工程”等项目中得到应用。

 6.历年获奖情况: 无。

批准登记号:
登记日期: 2023-04-28
研究起止时间: 2018-07-03至2021-07-21
所属行业: 建筑业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 广东省地质学会
评价日期: 2021-07-28