CN114215049A - 一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法 - Google Patents
一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114215049A CN114215049A CN202111500180.6A CN202111500180A CN114215049A CN 114215049 A CN114215049 A CN 114215049A CN 202111500180 A CN202111500180 A CN 202111500180A CN 114215049 A CN114215049 A CN 114215049A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel casing
- main steel
- hole
- auxiliary
- auxiliary steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 136
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 136
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 claims description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 2
- 238000009440 infrastructure construction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
- E02D5/38—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making by use of mould-pipes or other moulds
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D15/00—Handling building or like materials for hydraulic engineering or foundations
- E02D15/08—Sinking workpieces into water or soil inasmuch as not provided for elsewhere
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Foundations (AREA)
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法，在施工深水海域大直径钻孔桩时，先采用辅助钢护筒将海床整平，然后在辅助钢护筒的引孔通道内进行引孔，将筒壁位置裸岩掏空，再吊离辅助钢护筒，在掏空的孔内下放主体钢护筒，最后在圆环孔的主体钢护筒的内外注浆嵌固，使该段形成嵌固层，主体钢护筒成为稳定结构。本发明中利用辅助钢护筒下沉钻孔桩主体钢护筒的施工方法对首次引孔的平面精度要求较低，提供了裸岩及倾斜岩面环境下主体钢护筒的自稳基础，极大地方便了裸岩地质下辅助钢护筒的快速入岩，解决了裸岩地质环境下主体钢护筒的嵌固问题，降低了海上施工的风险，产生了较好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁工程钻孔桩结构的施工方法，尤其是涉及一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法。
背景技术
随着我国经济和社会的快速发展，基础设施建设规模也在不断增大，桥梁建造不断向深水港湾区、海洋区域迈进。一般水域环境下，传统的钻孔桩施工均采用薄壁圆钢管作为钢护筒，通过浮吊下放，然后利用水上钻孔平台钻孔；然而对裸岩地质、且岩石强度较硬的倾斜岩层，采用常规施工方法时，会造成以下几个方面的问题：
（1）单纯的钢护筒下放之后不能自稳，不能抵抗风浪环境，无法进行钻孔施工；
（2）对超过一定深度的深水基础，大直径钢护筒若采用单纯的钢管结构、按常用规范选取护筒壁厚，会造成钢护筒重量较大，对吊装设备要求太高，从经济上比选，亦非最优方案；若减小钢护筒壁厚，在深水基础下又容易造成钢护筒刚度不够。
故传统的钻孔桩施工方式以及单一的钢管护筒结构在深水基础、倾斜海床、裸岩地质环境里施工存在一定的局限性；类似情形，须先采用一种刚度大、重量轻的辅助钢护筒结构对海床进行引孔预处理，当处理后的海床具备自稳条件时，再下放主体钢护筒、进行钻孔施工。
发明内容
本发明的目的在于提供一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法，该施工方法是利用辅助钢护筒先对海床进行预处理，凿平后引孔，创造主体钢护筒的嵌固条件，然后下放主体钢护筒，灌浆锚固，最后在钻孔平台上进行钻孔桩施工，它解决了主体钢护筒在此类地质下的快速自稳问题。
本发明的目的是这样实现的：
一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法，特征是：施工步骤如下：
（1）打桩船定位及辅助钢护筒下放：在打桩船上设置固定辅助钢护筒所用的导向平台，行驶至设计桩位处抛锚定位，采用浮吊将辅助钢护筒从导向平台内下放至海床表面；
（2）初步稳桩：采用液压冲击锤重锤轻打，确保辅助钢护筒的底口稳定支撑在岩面上（受倾斜岩面影响，该过程中，辅助钢护筒的底部可能仅部分区域支撑在岩面上）；
（3）海床凿平处理：采用潜孔锤，在辅助钢护筒的内部先对海床面进行凿平处理，凿平过程中辅助钢护筒起吊并适当调整位置，确保整平区域大于辅助钢护筒直径，便于辅助钢护筒的底口全部支撑在岩面，避免局部受力；
（4）正式引孔：辅助钢护筒的底部稳定之后，在导向平台上设置引孔平台，采用潜孔钻在辅助钢护筒内部预先设置好的钢管引孔通道里依次进行引孔，将钢护筒筒壁位置裸岩掏空，掏空后形成的圆环孔围成的中心轴线为主体钢护筒的直径；
（5）下放主体钢护筒：引孔完成后，吊离辅助钢护筒，下放主体钢护筒至已完成的圆环孔内，在此过程前，在导向平台上设置双层导向，用于调整底部的主体钢护筒的精度；采用浮吊下放主体钢护筒时，辅助钢护筒的引孔过程中未处理到的小范围区域，依靠主体钢护筒的自重轻打下沉；
（6）护筒底注浆固结：在圆环孔内填筑碎石，采用压浆管进行水下压浆，确保主体钢护筒的底部与岩石达到固结状态，防止主体钢护筒后期发生塌孔、漏浆现象；
（7）钻孔桩施工：采用大型钻机，对主体钢护筒进行钻孔、下放钢筋笼、浇筑混凝土等工序施工。
所述步骤（1）- （4）为海床处理阶段，（5）- （7）为主体钢护筒下放、钻孔阶段。
在所述步骤（1）中，须导向平台设上下两层水平约束，以确保辅助钢护筒抵抗波浪、水流荷载。
在所述步骤（4）中，引孔时，圆环孔的嵌固深度要能确保后期的主体钢护筒达到刚接条件，潜孔钻的直径可根据桩基精度控制标准选择常用规格。
本发明在深水基础、裸岩地质环境下的桩基施工前，先采用辅助钢护筒对海床进行预处理，这样就提供了裸岩地质及倾斜岩面环境下的主体钢护筒的自稳基础，然后凿平后引孔，创造主体钢护筒的嵌固条件，然后下放主体钢护筒，灌浆锚固，使该段形成嵌固层，最后在钻孔平台上进行钻孔桩施工。本发明中利用辅助钢护筒下沉钻孔桩主体钢护筒的施工方法对首次引孔的平面精度要求较低，极大地方便了裸岩地质下辅助钢护筒的快速入岩，解决了裸岩地质环境下主体钢护筒的嵌固问题，降低了海上施工的风险，产生了较好的经济效益。
附图说明
图1为本发明处于引孔状态的立面布置图；
图2为本发明辅助钢护筒的引孔平面图，图中A处为主体钢护筒的中心线；
图3为本发明主体钢护筒下放及锚固的立面图；
图中：导向平台1、辅助钢护筒2、引孔平台3、打桩船4、引孔区域5、主体钢护筒6、圆环孔7。
具体实施方式
下面结合实施实例并对照附图对本发明作进一步详细说明。
一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法，施工步骤如下：
（1）打桩船4定位及辅助钢护筒2下放：在打桩船4上设置固定辅助钢护筒2所用的导向平台1，行驶至设计桩位处抛锚定位，采用浮吊将辅助钢护筒2从导向平台1内下放至海床表面（导向平台1设上下两层水平约束，以确保辅助钢护筒2抵抗波浪、水流荷载）；
（2）初步稳桩：采用液压冲击锤重锤轻打，确保辅助钢护筒2的底口稳定支撑在岩面上（受倾斜岩面影响，该过程中，辅助钢护筒2底部可能仅部分区域支撑在岩面上）；
（3）海床凿平处理：采用潜孔锤，在辅助钢护筒2的内部先对海床面进行凿平处理，凿平过程中辅助钢护筒2起吊并适当调整位置，确保整平的引孔区域5大于辅助钢护筒2的直径，便于辅助钢护筒2的底口全部支撑在岩面，避免局部受力；
（4）正式引孔：辅助钢护筒2的底部稳定之后，在导向平台1上设置引孔平台3，采用潜孔钻在辅助钢护筒2内部的引孔通道里依次进行引孔，将钢护筒筒壁位置裸岩掏空，圆环孔7围成的中心轴线为主体钢护筒6的直径；
引孔的嵌固深度要能确保辅助钢护筒2达到刚接条件，潜孔钻的直径可根据桩基精度控制标准选择常用规格；
（5）下放主体钢护筒6：钻孔完成后，吊离辅助钢护筒2，下放主体钢护筒6至已完成圆环孔7内，通过导向平台1上设置的双层导向调整底部主体钢护筒6的精度；采用浮吊下放主体钢护筒6时，在辅助钢护筒2的引孔过程中未处理到的小范围区域，依靠主体钢护筒6的自重轻打下沉；
（6）护筒底注浆固结：圆环孔7内填筑碎石，采用压浆管进行水下压浆，确保主体钢护筒6的底部达到固结状态，防止主体钢护筒后期发生塌孔、漏浆现象；
（7）钻孔桩施工：采用大型钻机，对主体钢护筒6进行钻孔、下放钢筋笼、浇筑混凝土等工序施工。
所述步骤（1）- （4）为海床处理阶段，（5）- （7）为主体钢护筒6的下放、钻孔阶段。
Claims (5)
1.一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法，其特征在于：施工步骤如下：
（1）打桩船定位及辅助钢护筒下放：在打桩船上设置固定辅助钢护筒所用的导向平台，行驶至设计桩位处抛锚定位，采用浮吊将辅助钢护筒从导向平台内下放至海床表面；
（2）初步稳桩：采用液压冲击锤重锤轻打，确保辅助钢护筒的底口稳定支撑在岩面上；受倾斜岩面影响，该过程中，辅助钢护筒的底部可能仅部分区域支撑在岩面上；
（3）海床凿平处理：采用潜孔锤，在辅助钢护筒的内部先对海床面进行凿平处理，凿平过程中辅助钢护筒起吊并适当调整位置，确保整平区域大于辅助钢护筒直径，便于辅助钢护筒的底口全部支撑在岩面，避免局部受力；
（4）正式引孔：辅助钢护筒的底部稳定之后，在导向平台上设置引孔平台，采用潜孔钻在辅助钢护筒内部预先设置好的钢管引孔通道里依次进行引孔，将钢护筒筒壁位置裸岩掏空，掏空后形成的圆环孔围成的中心轴线为主体钢护筒的直径；
（5）下放主体钢护筒：引孔完成后，吊离辅助钢护筒，下放主体钢护筒至已完成的圆环孔内，在此过程前，在导向平台上设置双层导向，用于调整底部的主体钢护筒的精度；采用浮吊下放主体钢护筒时，辅助钢护筒的引孔过程中未处理到的小范围区域，依靠主体钢护筒的自重轻打下沉；
（6）护筒底注浆固结：在圆环孔内填筑碎石，采用压浆管进行水下压浆，确保主体钢护筒的底部达到固结状态，防止主体钢护筒后期发生塌孔、漏浆现象；
（7）钻孔桩施工：采用大型钻机，对主体钢护筒进行钻孔、下放钢筋笼、浇筑混凝土工序施工。
2.根据权利要求1所述的深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法，其特征在于：所述步骤（1）- （4）为海床处理阶段，（5）- （7）为主体钢护筒下放、钻孔阶段。
3.根据权利要求1所述的深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法，其特征在于：在所述步骤（1）中，须导向平台设上下两层水平约束，以确保辅助钢护筒抵抗波浪、水流荷载。
4.根据权利要求1所述的深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法，其特征在于：在所述步骤（4）中，引孔时，圆环孔的嵌固深度要能确保后期的主体钢护筒达到刚接条件，潜孔钻的直径可根据桩基精度控制标准选择常用规格。
5.根据权利要求1所述的深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法，其特征在于：在所述步骤（1）--（4）中，需要采用辅助钢护筒，该辅助钢护筒须具备足够的刚度和强度以满足深水环境引孔施工的要求。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111500180.6A CN114215049A (zh) | 2021-12-09 | 2021-12-09 | 一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111500180.6A CN114215049A (zh) | 2021-12-09 | 2021-12-09 | 一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114215049A true CN114215049A (zh) | 2022-03-22 |
Family
ID=80700533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111500180.6A Pending CN114215049A (zh) | 2021-12-09 | 2021-12-09 | 一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114215049A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115961626A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-04-14 | 保利长大工程有限公司 | 一种水下桩基护筒锚固方法 |
| CN116676964A (zh) * | 2023-07-27 | 2023-09-01 | 中国建筑第六工程局有限公司 | 一种潮汐作用下裸岩桩基施工方法 |
| CN116856408A (zh) * | 2023-09-04 | 2023-10-10 | 中交第一航务工程局有限公司 | 适用于深水裸岩区的钢护筒的沉设方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2930275A1 (de) * | 2014-04-08 | 2015-10-14 | Herrenknecht AG | System und Verfahren zum Herstellen einer Gründung für ein Bauwerk im Wasser |
| CN107059857A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-08-18 | 中交第二航务工程局有限公司 | 深水倾斜岩面条件下的钢护筒跟进方法 |
| CN112031017A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-04 | 中铁十一局集团第一工程有限公司 | 一种适用于裸岩地质条件下深水桩基钢护筒施工方法 |
| CN112538852A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-23 | 湖北工建基础设施建设有限公司 | 针对薄覆盖层的深水钻孔灌注桩的施工方法 |
| CN112554197A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-26 | 中铁大桥局集团有限公司 | 一种适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法 |
-
2021
- 2021-12-09 CN CN202111500180.6A patent/CN114215049A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2930275A1 (de) * | 2014-04-08 | 2015-10-14 | Herrenknecht AG | System und Verfahren zum Herstellen einer Gründung für ein Bauwerk im Wasser |
| CN107059857A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-08-18 | 中交第二航务工程局有限公司 | 深水倾斜岩面条件下的钢护筒跟进方法 |
| CN112031017A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-04 | 中铁十一局集团第一工程有限公司 | 一种适用于裸岩地质条件下深水桩基钢护筒施工方法 |
| CN112538852A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-23 | 湖北工建基础设施建设有限公司 | 针对薄覆盖层的深水钻孔灌注桩的施工方法 |
| CN112554197A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-26 | 中铁大桥局集团有限公司 | 一种适用于深水裸岩地质的钢护筒施工方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 彭文川等: "深门特大桥海中斜岩条件深水大孔径嵌岩桩施工关键技术研究", 《浙江交通职业技术学院学报》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115961626A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-04-14 | 保利长大工程有限公司 | 一种水下桩基护筒锚固方法 |
| CN116676964A (zh) * | 2023-07-27 | 2023-09-01 | 中国建筑第六工程局有限公司 | 一种潮汐作用下裸岩桩基施工方法 |
| CN116856408A (zh) * | 2023-09-04 | 2023-10-10 | 中交第一航务工程局有限公司 | 适用于深水裸岩区的钢护筒的沉设方法 |
| CN116856408B (zh) * | 2023-09-04 | 2023-11-07 | 中交第一航务工程局有限公司 | 适用于深水裸岩区的钢护筒的沉设方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114215049A (zh) | 一种深水基础、裸岩环境下钻孔桩主体钢护筒的施工方法 | |
| CN106245626A (zh) | 一种硬岩层旋挖钻进方法 | |
| EP3406802A1 (en) | Offshore rock-drilling redriving-type large-diameter pile structure and construction method | |
| CN102979039B (zh) | 一种在深水急流无覆盖层陡峭裸岩上的高位栈桥施工方法 | |
| GB2584902A (en) | Hollow subsea foundations | |
| CN112031017A (zh) | 一种适用于裸岩地质条件下深水桩基钢护筒施工方法 | |
| CN108166483A (zh) | 钻孔灌注桩施工方法 | |
| CN105569064A (zh) | 一种适用于深水裸岩的设置式沉井基础施工方法 | |
| CN112663600A (zh) | 一种富水砂质地层钻孔灌注桩施工方法 | |
| CN101205721A (zh) | 深水低桩承台施工中用钢围堰结合高压旋喷桩围水的方法 | |
| CN113550340A (zh) | 一种深水入岩条件下无封底双壁钢围堰深水基础施工方法 | |
| CN111594041A (zh) | 一种岩溶地质下大直径深孔桩基的快速成孔施工方法 | |
| CN112482364A (zh) | 滨海地区强腐蚀性软弱地质条件下的旋挖灌注桩施工工艺 | |
| CN110158579A (zh) | 一种钻孔灌注桩施工方法 | |
| CN106677166A (zh) | 卵砾石――风化岩地层钻孔灌注桩双机联合成桩流水施工方法 | |
| CN112281880A (zh) | 一种复杂地层长螺旋引孔插打锁口钢管桩围堰的施工方法 | |
| CN110241731A (zh) | 一种在海底内形成嵌岩桩基础的方法 | |
| CN201459749U (zh) | 一种深水钢管桩施工平台稳定结构 | |
| CN102605781A (zh) | 岩质河床钢管桩沉设施工工艺 | |
| CN113174991B (zh) | 一种海洋深水斜桩桩周地层塌陷注浆加固方法 | |
| CN110005377B (zh) | 一种垂直井井底腔室的建造方法 | |
| CN113481971A (zh) | 一种复杂地质条件下灌注桩成孔的施工方法 | |
| CN102979090A (zh) | 一种在深水急流无覆盖层陡峭裸岩上固定钢护筒的施工方法 | |
| CN112942399A (zh) | 一种穿岩层的沉井机械施工装置和方法 | |
| CN111188339A (zh) | 一种大直径超深灌注桩的超长钢护筒沉入*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220322 |