全套管大深度旋挖灌注桩工法

1、在北京市海淀区临近地铁的砂卵石复杂地层中，大深度全套管钻孔灌注桩施工（不能使用泥浆，不能扰动临近地铁基础，大载荷摩擦桩、平衡法载荷试验，地层复杂，施工风险大）

2、国产全回转钻机+大型岩石旋挖钻机，形成大深度全回转套管旋挖钻孔灌注桩工法。

3、QHZ-2000型全回转套管钻机10天完成了三根直径Φ1200mm深度61.7m的全套管灌注桩，创国内卵砾石地层全回转套管钻进的深度记录。

4、是目前最理想的集“安全广谱和绿色环保”于一身的先进大口径桩基施工技术。

一、工程概况

1.临近北京地铁6号线

北京市海淀区玉渊潭房地产桩基工程（慈寿寺地铁站西北角）

场地东侧紧邻地铁10号线

场地南侧紧贴地铁6号线。

施工方：北京城建集团，北京筑基建设工程有限公司

（1）全回转钻机施工三根试桩。桩长62m直径Φ1200全套管灌注桩，采用后压浆处理，桩底、桩侧复式注浆，载荷平衡法电测桩基承载力。

（2）搓管机施工80根支护桩。桩径1200mm，桩深27m，桩直线间隔分布，桩间锚索加固。排桩中心线距离地铁线路最近仅2m。

2地层情况

人工填土层（0~ -2米）

新近沉积层（粉质粘土、细砂层）（~ -11米 ）

第四纪沉积层（卵石20-60mm、粉质粘土）（~ -18米）

卵石层（卵石为主，粒径20-60mm最大300mm）（~ -45米）

细沙层（易埋钻，桩端持力层）（~-65米）

水位：上层滞水埋深7.9m，潜水埋深25~26m

孔内取出的卵石和砾石

搓管机防护桩施工示意图

3工程难度

（1）45米以上为深厚卵砾石层，45米以下是粉细砂。典型复杂地层，全套管护壁，粉砂层易埋钻。（北京地区砂卵石层以往全回转钻机施工的最大深度为35m）

（2）排桩紧邻地铁线路，对地铁隧道周边地基沉降及土体变形控制较严格

（3）场地位于城市核心区，对粉尘和噪音的控制要求较高，不允许使用泥浆循环。

北京慈寿寺全回转套管灌注桩施工，2周内完成Ф1200深62米的全套管灌注桩3根，创国内卵砾石地层62米深度记录

2014年6月5日国土资源部专家组对勘探技术研究所研制的QHZ-2000型全回转套管钻机、1200套管钻具、和全套管旋挖工法进行了现场考察和成果验收。

二、全套管全回转旋挖施工技术

1全套管设备组成

主要包括：

1、QHZ-2000型 全回转钻机

2、1200双壁套管

3、1000旋挖钻斗

4、TR250D 旋挖钻机

其他钻具：

高强刀齿Ф1200套管钻头

Ф1000~1200扩靴钻斗

Ф800嵌岩短螺旋钻头

设备参数

2临近地铁的全回转套管施工

临近地铁施工要求：

（1）40m以前，套管钻头超前钻进，捞砂钻斗在套管内取土；40m以深，钻斗超前套管量不超过1m，保证地铁基础不沉降。

（2）钻遇流砂层时防止埋钻，套管内注入高比重泥浆。

3施工流程

全回转套管旋挖成孔

下笼-灌注-拔套管

4施工效果

(1) 施工效率高

62米Ф1200套管纯钻进时间平均为24.7h，卵石层钻速3.2m/h，创国内砂卵石层全套管深度记录。

(2) 垂直精度高，桩身质量好

通过低应变动测法和自平衡法静载试验，3根桩均为I类桩。

(3) 对周边地基几乎无扰动

通过对地面沉降、地铁隧道沉降和隆起的监测，各项实测值均在设计允许值范围内。

三、全套管搓管机旋挖施工技术

主要包括：

1、CGJ-1500S搓管机

2、1200双壁套管

3、1000旋挖钻斗

4、TR250D 旋挖钻机

搓管机临近北京地铁6号线线施工现场

旋挖钻机专用搓管机

搓管机施工效果

（1）垂直度控制：第1-2节套管压入的垂直度对整个桩孔垂直度起着决定性作用。6米以内可用搓管机油缸直接纠偏，超过10米起拔套管回填土后重新下压。可达到0.3-0.5%

（2）成桩质量：搓管与旋挖取土同步进行，严格控制套管超前量，浇筑混凝土确保导管处于液面下4米左右。经检测，桩型尺寸规整，单桩承载力大，无断桩和缩径，29根桩均为Ⅰ类桩。

四、结论

1、在日益提倡环保的今天，城市桩基施工遇地层复杂、临近重要地下构筑物时，常规的成桩方法因扰动周边地基、桩质量和环保不达标等原因日益受到限制。

2、采用全回转钻机或搓管机全孔下套管护壁成桩，配合大型旋挖钻机和因地制宜的旋挖钻具实现了全套管护壁的高效优质成桩。

3、在赋存地下水的砂层、卵砾石层、淤泥质层、岩溶地层、风化岩层等，全套管灌注桩是目前理想的集“安全广谱和绿色环保”于一身的先进大口径桩基施工技术。