成果名称: 填石层微型钢管桩潜孔锤跟管钻进及一体砂浆机注浆成桩施工技术
完成单位: 深圳市工勘岩土集团有限公司
主要人员: 郑小刚,尚增弟,沈金鑫,雷斌,宿峰,王嘉佳,秦满辉,张英,廖坤盛,蔡伊木
介绍:

    1.课题来源与背景: 微型钢管桩广泛应用于软土地基处理,在填石地层中施工微型钢管桩时,通常采用普通履带式潜孔锤钻机跟管钻进,履带式钻机桩架高度不足6m,钻进时采用标准单节长3m钢管和钻杆,在孔口需多次接长钢管和钻杆,例如,对于长度超过15m的钢管桩,需要在孔口焊接钢管3次,造成施工进度缓慢;采用传统活塞式注浆泵进行注浆,其泵压不足,难以泵送高浓度砂浆;钻杆采用标准件,其壁厚仅为9mm,施工过程中钻杆容易弯曲;钻杆接头采用圆形丝扣接头,由于钻杆持续旋转,接头越来越紧,导致钻杆难以拆卸。因此亟需研发一种填石层微型钢管桩施工技术,达到节约工期、成桩质量好、综合成本低的施工目标。

    2.技术原理及性能指标: 2.1 技术原理 本技术涉及填石层地基处理领域,重点针对填石层微型钢管桩施工过程中存在的钻孔效率低、钻杆拆卸困难、注浆效果差等问题,采用偏心潜孔锤 钻进,利用管靴同步沉入钢管,借助高桩架潜孔锤钻机一次性跟管到位,免除了钻进过程中反复焊接接长钢管;钻杆采用加厚设计,其接头采用小直径潜孔锤六方接头以便于快速拆卸;注浆时采用螺杆式搅拌、注浆一体机灌注高浓度砂浆,该机型能稳定泵送高浓度砂浆,保证了注浆效果。 2.2 性能指标 1)偏心潜孔锤钻头外径134mm,钢管外径159mm,偏心钻头伸出后,其扩孔直径可达183mm。 2)潜孔锤钻进时,冲击频率可达30Hz,空压机排风量24m3/min,工作压力2.4Mpa。 3)钢管厚6mm,长13m,钢管底部管靴长60mm,在钢管底部1m范围内开设6个直径20mm的注浆孔。

    3.技术的创造性与先进性: 3.1 高桩架潜孔锤连续跟管钻进 本技术采用高桩架潜孔锤钻机进行钻进,其由旋挖机改制而成,桩架高度超过20m,动力头提供钻杆回转扭矩,主卷扬用于提升动力头,副卷扬主要用于提升钢管,钻进前,借助工艺孔一次性将钻杆和钢管安装到位,钻进时可实现连续跟管钻进,无需多次焊接接长钢管,提高钻进效率。 3.2 砂浆搅拌、高压注浆一体机注浆技术 注浆时采用WD5000型螺杆式砂浆一体机,该机兼具搅拌、注浆两种功能,主要由搅拌筒、储存料斗、螺杆泵三部分组成。搅拌筒可自动搅拌物料,料斗位于搅拌筒下方,用于临时储存水泥砂浆,螺杆泵通过挤压的方式赋予砂浆压力,砂浆在泵体内连续流动,因此出浆连续稳定,无脉冲。注浆时,搅拌筒内拌制完成的砂浆通过出浆孔进入料斗,螺杆泵启动后,砂浆从料斗内被吸入螺杆泵,经螺杆泵加压后被挤出至高压胶管,再经高压胶管输送后注入钢管。

    4. 技术的成熟程度,适用范围和安全性: 本技术已经形成了工法,各项质量标准以及操作规程。实践证明其安全性良好。 适用范围: 1)适用于填石层或硬岩地层的微型钢管桩偏心潜孔锤跟管施工。 2)适用于钻孔及跟管深度不大于25m,孔径不大于200mm的微型钢管桩施工。 3)适用于钢管内灌注水泥砂浆的微型钢管桩施工。

    5. 应用情况及存在的问题: 本技术已经应用在“广西巴马滨湖大道项目挡土墙地基加固工程”,“云浮港都骑通用码头二期工程项目微型钢管桩工程”等项目中,潜孔锤钻进时,渣土从孔内高速喷出,四处飞溅,容易对作业人员造成伤害,下一步应重点提高本技术的降尘能力,提高绿色施工水平 。

    6.历年获奖情况: 无。

批准登记号:
登记日期: 2023-12-07
研究起止时间: 2020-04-30至2023-05-14
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: 广东省建筑业协会
评价日期: 2023-05-18