大直徑潛孔錘鑿巖成孔技術

1、LOGO 大直徑單管單動潛孔錘鑿巖成孔技術大直徑單管單動潛孔錘鑿巖成孔技術 主講：李慧生主講：李慧生廣州市地平線巖土工程有限公司廣州市地平線巖土工程有限公司LOGOPage 2一、公司、個人簡介一、公司、個人簡介1二、潛孔錘介紹二、潛孔錘介紹2三、工程案例三、工程案例3四、設計方法四、設計方法4五、結五、結 束束 語語5LOGOPage 3一、個人簡歷一、個人簡歷個人簡歷個人簡歷李慧生，男，李慧生，男，1964年出生，年出生，1988年年畢業(yè)畢業(yè)于于成都成都理工大學；理工大學；高級工程師高級工程師；工作經歷工作經歷1988年年-1997年年，在海南省建筑設計院工作；，在海南省建筑設計院工作；1

2、997年后進入廣州中煤江南基礎工程公司工作；年后進入廣州中煤江南基礎工程公司工作；現任職務現任職務2003年創(chuàng)立廣州市地平線巖土工程有限公司；年創(chuàng)立廣州市地平線巖土工程有限公司；現任公司總經理；現任公司總經理；LOGO廣州市地平線巖土工程有限公司廣州市地平線巖土工程有限公司涉足樁基礎及基坑支護各個涉足樁基礎及基坑支護各個領域，尤其在領域，尤其在長螺旋樁基的施工與研究長螺旋樁基的施工與研究領域領域，進行了進行了大量探索與嘗試，大量探索與嘗試，申請有大直徑潛孔錘與長螺旋多功申請有大直徑潛孔錘與長螺旋多功能樁機組合引孔技術、一體化長螺旋旋噴支盤樁鉆具、能樁機組合引孔技術、一體化長螺旋旋噴支盤樁鉆具、

3、一體化長螺旋擠擴支盤樁鉆具等專利技術。一體化長螺旋擠擴支盤樁鉆具等專利技術。目前，長目前，長螺旋樁機潛孔錘引孔技術已得到廣泛應用。螺旋樁機潛孔錘引孔技術已得到廣泛應用。http:/LOGOhttp:/已取得的發(fā)明專利和實用新型專利已取得的發(fā)明專利和實用新型專利LOGOhttp:/LOGOhttp:/LOGO潛孔錘引孔技術概述潛孔錘引孔技術概述n 該技術以長螺旋多功能樁機（或旋挖樁該技術以長螺旋多功能樁機（或旋挖樁機）做樁架，以長螺旋動力頭（或旋挖機）做樁架，以長螺旋動力頭（或旋挖樁機動力頭）做旋轉動力，在特制的鉆樁機動力頭）做旋轉動力，在特制的鉆桿下懸掛風動式潛孔錘，桿下懸掛風動式潛孔錘，潛孔

4、錘沖擊破潛孔錘沖擊破碎巖石的同時，動力頭帶動鉆桿及潛孔碎巖石的同時，動力頭帶動鉆桿及潛孔錘進行適度的鉆壓與回轉鉆進，既能研錘進行適度的鉆壓與回轉鉆進，既能研磨刻碎巖石，又能使?jié)摽族N擊打位置不磨刻碎巖石，又能使?jié)摽族N擊打位置不停的變化，使?jié)摽族N底部的合金突出點停的變化，使?jié)摽族N底部的合金突出點每次都擊打在不同位置，風動潛孔錘的每次都擊打在不同位置，風動潛孔錘的空氣既能冷卻鉆頭又能將破碎的巖屑吹空氣既能冷卻鉆頭又能將破碎的巖屑吹離孔底并排離孔底并排出出孔口孔口，達到快速，達到快速破碎破碎巖石巖石的的作用作用。http:/LOGO 引孔直徑引孔直徑300mm-1000mm,引引孔直徑孔直徑600mm

5、以內，潛孔錘、以內，潛孔錘、鉆桿等設備采用國產既有設備鉆桿等設備采用國產既有設備加自主創(chuàng)新，設備成本低，造加自主創(chuàng)新，設備成本低，造價低，具有廣闊的發(fā)展前景。價低，具有廣闊的發(fā)展前景。 地平線公司地平線公司2012年施工多個年施工多個800mm潛孔錘引孔項目。潛孔錘引孔項目。http:/潛孔錘引孔技術概述潛孔錘引孔技術概述LOGO二、潛孔錘介紹二、潛孔錘介紹單擊添加標題文字單擊添加標題文字潛孔錘潛孔錘樁機樁機空壓機空壓機設備設備LOGO設備組成設備組成LOGO設備組成設備組成LOGOPage 13單擊添加段落文字正確的潤滑程序對正確的潤滑程序對于鉆掘過程是十分于鉆掘過程是十分重要，如不適當的重

6、要，如不適當的處理會導致潛孔錘處理會導致潛孔錘的磨損和故障的磨損和故障。鉆頭上的下壓力鉆頭上的下壓力:每一每一吋直徑需要約五百磅，吋直徑需要約五百磅，即：即：32.7英寸英寸（830.58mm）的鉆頭）的鉆頭需要約需要約7.432106kg適宜的轉速需根據適宜的轉速需根據地質、進透率、鉆地質、進透率、鉆頭種類和重量控制頭種類和重量控制而定。最理想的進而定。最理想的進透率應是鉆桿每轉透率應是鉆桿每轉動一周，便能鉆掘動一周，便能鉆掘9.525mm。風量計算，決風量計算，決定風機數量定風機數量設備組成設備組成LOGO設備組成設備組成根據引孔直徑、深度決定根據引孔直徑、深度決定60、90、120型樁機

7、；型樁機；樁機樁機直徑直徑500mm以內采用低風壓，設備及施工造價低；以內采用低風壓，設備及施工造價低；直徑直徑600mm以上必須使用高風壓；以上必須使用高風壓；潛孔錘潛孔錘使用英格索蘭高風壓大風量空壓機；使用英格索蘭高風壓大風量空壓機；空壓機空壓機http:/LOGOhttp:/潛孔錘潛孔錘LOGO鉆桿鉆桿http:/LOGO內六方加插銷連接內六方加插銷連接http:/鉆桿連接頭鉆桿連接頭LOGO帶護套管及桿衣鉆桿帶護套管及桿衣鉆桿n 桿衣主要作用為減小鉆桿桿衣主要作用為減小鉆桿與孔壁之間的空隙，有利與孔壁之間的空隙，有利于渣土吹出地表，降低能于渣土吹出地表，降低能耗。耗。n 護套管主要作用

8、為防止復護套管主要作用為防止復雜地層孔壁坍塌掉塊。雜地層孔壁坍塌掉塊。n 護套管與桿衣相對固定，護套管與桿衣相對固定，上端不與動力頭相連。上端不與動力頭相連。http:/LOGO帶管鉆頭帶管鉆頭套管管靴套管管靴http:/LOGOPage 20三、工程實例三、工程實例地基為山區(qū)巖土混合地基，石灰?guī)r出露淺，第四層覆地基為山區(qū)巖土混合地基，石灰?guī)r出露淺，第四層覆蓋層薄，巖溶等不良地質作用發(fā)育蓋層薄，巖溶等不良地質作用發(fā)育地基為第四系人工填土層、殘積層、寒武紀變質巖等地基為第四系人工填土層、殘積層、寒武紀變質巖等要求以穩(wěn)定石灰?guī)r層作為樁端持力層，設計要求穿透要求以穩(wěn)定石灰?guī)r層作為樁端持力層，設計要求

9、穿透5-10m厚卵礫石層，局部有砂巖孤石厚卵礫石層，局部有砂巖孤石地基為第四系雜填土層、淤泥層、玄武巖等地基為第四系雜填土層、淤泥層、玄武巖等LOGO施工錄像施工錄像Page 21LOGOPage 22LOGOPage 23工程實例工程實例1：連州市現代國際廣場連州市現代國際廣場建筑概況建筑概況建筑物規(guī)模：建筑物規(guī)模：1#7#樓為樓為30層高層建筑，地下為層高層建筑，地下為二層地下室；最大單柱荷載預計在二層地下室；最大單柱荷載預計在15000kN。 地質條件地質條件地基為山區(qū)巖土混合地基，石灰?guī)r出露淺，第四地基為山區(qū)巖土混合地基，石灰?guī)r出露淺，第四層覆蓋層薄，巖溶等不良地質作用發(fā)育，選用中層覆

10、蓋層薄，巖溶等不良地質作用發(fā)育，選用中風化（破碎巖）灰?guī)r或微風化灰?guī)r為基礎持力層風化（破碎巖）灰?guī)r或微風化灰?guī)r為基礎持力層 嵌巖樁嵌巖樁沖孔嵌巖樁應嵌入微風化灰?guī)r全巖面不少于沖孔嵌巖樁應嵌入微風化灰?guī)r全巖面不少于0.5m，且樁底必須有，且樁底必須有3d或不少于或不少于5m的完整基巖的完整基巖持力層。持力層。 LOGO微風化灰?guī)r層面標高等值線圖微風化灰?guī)r層面標高等值線圖LOGO地基中溶洞分布平面圖地基中溶洞分布平面圖LOGO潛孔錘施工現場潛孔錘施工現場LOGOPage 27工程實例工程實例1：連州市現代國際廣場連州市現代國際廣場LOGO連州市現代國際廣場連州市現代國際廣場Page 28LOGOP

11、age 29工程實例工程實例2：湛江鋼鐵工程熱軋單元湛江鋼鐵工程熱軋單元建筑概況建筑概況建筑物規(guī)模：建筑物規(guī)模：1#7#樓為樓為30層高層建筑，地下為層高層建筑，地下為二層地下室；最大單柱荷載預計在二層地下室；最大單柱荷載預計在15000kN。 地質條件地質條件上部上部4-14米含塊石雜填土、淤泥，覆蓋層下有米含塊石雜填土、淤泥，覆蓋層下有1-5米厚破碎玄武巖，下部軟塑、可塑、硬塑粘性土。米厚破碎玄武巖，下部軟塑、可塑、硬塑粘性土。試驗樁試驗樁采用采用800mm 灌注樁，或灌注樁，或600mm管樁，分別進行管樁，分別進行試樁。試樁。LOGO湛江鋼鐵湛江鋼鐵LOGO湛江鋼鐵湛江鋼鐵Page 31

12、LOGO工程實例工程實例3：中石化茂名聚丙烯裝置項目：中石化茂名聚丙烯裝置項目建筑概況建筑概況聚丙烯項目，工程占地面積約聚丙烯項目，工程占地面積約130.00251.50m2，擬建建擬建建(構構)筑物有聚合反應框架、丙烯精制框架、筑物有聚合反應框架、丙烯精制框架、壓縮機、其它框架及設備、擠壓造粒廠房等。壓縮機、其它框架及設備、擠壓造粒廠房等。地質條件地質條件場地鉆孔揭露的地基土巖層自上而下有第四系人場地鉆孔揭露的地基土巖層自上而下有第四系人工填土層、殘積層、寒武紀變質巖等工填土層、殘積層、寒武紀變質巖等，局部含強局部含強風化碎塊或大塊孤石。風化碎塊或大塊孤石。 嵌巖樁嵌巖樁長螺旋嵌巖灌注樁長螺

13、旋嵌巖灌注樁LOGO茂名聚丙烯裝置項目茂名聚丙烯裝置項目Page 33LOGO茂名聚丙烯全風化層頂板標高等值線圖茂名聚丙烯全風化層頂板標高等值線圖LOGO茂名聚丙烯成樁效果檢驗茂名聚丙烯成樁效果檢驗LOGO茂名聚丙烯成樁效果檢驗茂名聚丙烯成樁效果檢驗LOGO1#單樁抗壓載荷試驗單樁抗壓載荷試驗LOGOPage 38工程實例工程實例4：清遠市碧海云天花園工程清遠市碧海云天花園工程（ 28層）層）地質概況地質概況石灰?guī)r地區(qū)，覆蓋層石灰?guī)r地區(qū)，覆蓋層7-15m，長螺旋素砼樁復合地基，長螺旋素砼樁復合地基承載力不夠；灰?guī)r地區(qū)直接打管樁不適合，斷樁率高；承載力不夠；灰?guī)r地區(qū)直接打管樁不適合，斷樁率高；采

14、用沖孔樁不可預見因素多，造價高，工期長。采用沖孔樁不可預見因素多，造價高，工期長。設計選擇埋入式管樁設計選擇埋入式管樁樁徑樁徑500mm，引孔直徑，引孔直徑500mm，潛孔錘引孔后，直，潛孔錘引孔后，直接放入管樁錘擊終樁。采用柱下承臺布樁，單樁承載接放入管樁錘擊終樁。采用柱下承臺布樁，單樁承載力特征值力特征值250噸，相對造價低，大大節(jié)省施工工期。噸，相對造價低，大大節(jié)省施工工期。結論結論樁基檢測全部滿足設計要求。樁基檢測全部滿足設計要求。LOGO清遠市碧海云天花園工程地質剖面圖清遠市碧海云天花園工程地質剖面圖LOGO清遠市碧海云天花園工程鉆孔平面布置圖清遠市碧海云天花園工程鉆孔平面布置圖LO

15、GO混凝土管樁設計說明混凝土管樁設計說明LOGOPage 42四、設計方法四、設計方法1、長螺旋嵌巖樁、長螺旋嵌巖樁 施工方法是潛孔錘引孔后，仍然采用長螺旋工法完成后施工方法是潛孔錘引孔后，仍然采用長螺旋工法完成后續(xù)成樁，其屬于續(xù)成樁，其屬于“干成孔鉆孔灌注樁干成孔鉆孔灌注樁”，只是施工工藝采，只是施工工藝采用長螺旋工法。由于其也存在孔底清渣不徹底問題，設計用長螺旋工法。由于其也存在孔底清渣不徹底問題，設計上建議樁端入巖深一些，即嵌固段長一些，施工時采用平上建議樁端入巖深一些，即嵌固段長一些，施工時采用平底鉆頭，減少孔底殘渣遺留。底鉆頭，減少孔底殘渣遺留。LOGOPage 43四、設計方法四、

16、設計方法2、埋入式管樁、埋入式管樁 樁底是穩(wěn)定的中風化、微風化巖石，一般樁徑多大，引樁底是穩(wěn)定的中風化、微風化巖石，一般樁徑多大，引孔的潛孔錘直徑也是多大，成孔直徑實際上稍大于樁徑，孔的潛孔錘直徑也是多大，成孔直徑實際上稍大于樁徑，只有這樣樁才能壓到底。短時間內樁沒有摩擦力，只有端只有這樣樁才能壓到底。短時間內樁沒有摩擦力，只有端承力，是完全的端承樁。樁完成一定時間以后，樁周土也承力，是完全的端承樁。樁完成一定時間以后，樁周土也可能會恢復一定摩擦力，但設計上難以考慮。可能會恢復一定摩擦力，但設計上難以考慮。 采用標準的開口樁尖，引孔后有少量渣土掉入，壓樁時采用標準的開口樁尖，引孔后有少量渣土掉

17、入，壓樁時將其擠入樁芯。將其擠入樁芯。LOGOPage 44施工中可能遇到的問題施工中可能遇到的問題1、上部上部覆蓋覆蓋土層土層太厚時太厚時，若直接用潛孔錘若直接用潛孔錘穿透，滿地冒泡穿透，滿地冒泡，破壞原狀土。潛孔錘是破壞原狀土。潛孔錘是“吃硬不吃軟吃硬不吃軟”，上部粘性較大的，上部粘性較大的土層要用長螺旋鉆桿先引孔。桿衣也不是越大越好，上部土層要用長螺旋鉆桿先引孔。桿衣也不是越大越好，上部覆蓋層太厚時，要考慮鉆桿與孔壁縫隙大小，否則也不利覆蓋層太厚時，要考慮鉆桿與孔壁縫隙大小，否則也不利于渣土排出，引起滿場地冒泡。于渣土排出，引起滿場地冒泡。LOGO施工中可能遇到的問題施工中可能遇到的問題Page 452、泥巖、泥質砂巖等軟質巖石樁底、孔壁軟化問題、泥巖、泥質砂巖等軟質巖石樁底、孔壁軟化問題（1）長螺旋灌注樁，潛孔錘引孔后，灌注前，間隔時間長，長螺旋灌注樁，潛孔錘引孔后，灌注前，間隔時間長，樁端土、樁端土、孔壁軟化，形成軟土薄層，使孔壁軟化，形成軟土薄層，使端承力、端承力、摩擦力達摩擦力達不到預定要求不到預定要求；當時引孔當時灌注。；當時引孔當時灌注。（2）管樁樁底軟化管樁樁底軟化，端承力降低，端承力降低。封底問題，先在孔中注封底問題，先在孔中注入水泥砂漿，再壓樁。入水泥砂漿，再壓樁。LOGOPage 46五、結束