桥桩基施工的机械选择与节能减排

1 节能减排技术节能减排技术 技术名称 技术名称 桥梁桩基施工机械选择与节能减排桥梁桩基施工机械选择与节能减排 完成单位 完成单位 创造人员 创造人员 完成时间 完成时间 20112011 年年 1010 月月 2 桥桩基施工的机械选择与节能减排桥桩基施工的机械选择与节能减排 1 1 钻孔灌注桩施工技术钻孔灌注桩施工技术 钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔的手段在地基土中形成桩孔 并在其内放置钢筋笼 灌注混凝土而做成的桩 现代桩基钻孔设备主要有旋挖钻机和冲击钻机两种 旋挖钻机具有成孔速度快 环境污染小 施工现场干净 操作灵活方便等特点 已成为钻孔灌 注桩施工的主要成孔设备之一 适用于素填土层 亚黏土层 亚砂土层 亚黏土夹粉细砂层 强风 化泥质粉砂岩层 岩层要求均匀 冲击钻设备构造简单 适用范围广 操作方便 适用各种地层 成孔效率一般 但能耗较高 2 2 桩基施工技术 桩基施工技术 2 12 1 地质情况简述 地质情况简述 本管段内地表上覆第四系全新统人工填土粉质黏土及碎石土 冲洪积软土 软粉质黏土 松 软土 粉质黏土 粉质黏土 坡洪积软土 软粉质黏土 松软土 粉质黏土 粉质黏土 坡残 积粉质黏土 下伏岩基为侏罗系中统上沙溪庙组泥岩夹砂岩 下沙溪庙组泥岩夹砂岩 新田沟组泥岩夹砂岩 中下统自流井组泥岩夹砂页岩及灰岩 下统珍珠冲组泥岩夹砂岩 全风化带 W4 厚 2 10m 强 风化带 W3 厚 5 20m 本区上覆第四系全新统坡残积 冲洪积 Q4al pl 地层岩性如下 软土 暗紫红 褐灰色 软塑 流塑状 土质较纯 黏性较强 分布于测区丘包上 厚 2 4m 属 级普通土 粉质黏土 褐黄色 硬塑 含少量砂 泥岩质碎石角砾 顶部含植物根系 分布于测区丘包上 厚 0 2m 属 级普通土 泥岩夹砂岩 泥岩为紫红色 岩质较软 易风化剥落 具遇水软化崩解 失水收缩开裂等特性 砂岩多为长石石英砂岩 浅灰 紫红色 中厚 厚层状 质稍硬 全风化带厚 0 2m 属 级软石 强风化带厚 2 10m 属 级软石 以下为弱风化带 属 级软石 2 22 2 地质分析 地质分析 根据上述地质资料 地质岩层均匀 具备旋挖钻机施工的地质条件 2 32 3 桥梁基础统计表 桥梁基础统计表 基础统计表基础统计表 序序 号号 桥名桥名基础设计基础设计施工方法施工方法 平均平均 空钻长度空钻长度 m m 平均平均 设计桩长设计桩长 m m 桩基桩基 根数根数 m m 钻进钻进 总长度总长度 m m 备注备注 1 1 PP 大桥桩基钻孔灌注桩 3 86m19 32185048 88 2 2 PP 大桥桩基钻孔灌注桩 3 8917 2741560 66 3 3 PP 大桥桩基钻孔灌注桩 3 4314 7661196 58 4 4 PP 大桥桩基钻孔灌注桩 4 3519 44801903 2 5 5 PP 大桥桩基钻孔灌注桩 3 5618 3942054 84 6 6 PP 大桥桩基钻孔灌注桩 2 8416 4556410881 3 7 7 PP 大桥桩基钻孔灌注桩 4 3114 532602 1 8 8 PP 大桥桩基钻孔灌注桩 3 4312 516254 8 9 9 PP 大桥桩基钻孔灌注桩 4 4416 8628569 4 3 注 空钻长度考虑平台高度 总根数 1172 根 总装长 24071 76m 平均桩长 20 54m 2 42 4 桩基施工技术 桩基施工技术 2 4 12 4 1 旋挖钻机施工技术 旋挖钻机施工技术 1 钻机安装就位 钻机就位前 须将场地垫平填实 钻机按指定位置就位 调整钻杆的角 度 钻机安装就位后 要精心调平 使得底座和端座平稳 在钻进运行中定期用仪器或挂吊锤检查 和校正 确保钻机不产生位移和沉陷 2 旋挖钻孔 全液压旋挖钻机整机自动化程度很高 其水平 垂直度和钻孔中心由指示灯 控制 操作室配置钻进深度指示仪 本工程采用干钻成孔 减少循浆时间及泥浆池布置 钻斗升降速度 旋挖成孔靠钻斗挖装岩土直接提升卸到地表 控制钻斗升降速度 是成孔控制 的关键 需要根据不同桩径控制钻斗升降速度 且桩径愈大愈应加强控制 旋挖作业其他要点 尽可能根据土层正确选择钻斗类型结构 软土层选择楔形齿 小切削角 小刃角 齿宽稍 粘土层的齿间距宜大些 以免糊钻 影响进尺 旋挖钻钻孔施工工艺旋挖钻钻孔施工工艺 2 4 22 4 2 冲击钻施工技术 冲击钻施工技术 1 施工准备 清理平整场地 泥浆池布置 2 钻机就位 冲击钻机是利用钻机本身的动力 将钻机大致移动就位 再用千斤顶顶起支 架准备就位 使起重滑轮 钻头与护筒中心在同一垂直线上 以确保钻机的垂直度 3 冲击钻机施工工艺 钻进 抽渣 泥浆 钻进的反复循环以及辅助作业 检查孔径 钻 具 修理机械设备 补焊钻头等 的交错过程 关键问题是掌握冲程大小和抽渣时机 注意的问题 孔内水位应高于护筒脚 0 5m 以上 或地下水位 1 5 2 0m 在冲击钻进取渣或 停钻时 应及时向孔内补泥浆 以保持必要的水头高度 3 3 节能指标分析 节能指标分析 3 13 1 桩基钻进指标 桩基钻进指标 桩基钻进指标桩基钻进指标 序号序号机械名称机械名称桩基钻进指标桩基钻进指标 1 1 冲击钻5 米 天 2 2 旋挖钻60 米 天 3 23 2 能源消耗指标计算 能源消耗指标计算 冲击钻时间 H冲 4 8 小时 米 旋挖钻时间 H旋 0 3 小时 米 钻机安装就位 钻孔 清理底渣 进入下一道工序 4 旋挖钻每小时消耗柴油 20 升 旋挖钻每米消耗柴油 0 3 20 6 升 米 冲击钻实测平均每小时消耗 30 度电 冲击钻每米消耗柴油 4 8 30 144 度 米 使用冲击钻时需循浆 泥浆泵功率平均每小时消耗 10 度电 每根循浆时间 110 59 小时 共计 消耗 1105 9 度 能源分析表能源分析表 项目项目总数量总数量单位消耗量单位消耗量备注备注 旋挖钻桩基 24071 76m6 升 米 56 升 钻进桩基 24071 76m144 度 米 4 度 冲击钻 循浆桩基 1172 根1105 9 度 根 4 度 4 4 桥梁桩基机械选择 桥梁桩基机械选择 机械选择的经济比选 旋挖钻 柴油单价 8 3 元 升 费用 56 升 8 3 元 升 119 88 万元 冲击钻 网电单价 1 元 度 费用 4 4 1 元 度 553 2 万元 施工旋挖钻比冲击钻节约 433 32 万元 因此选择旋挖钻 5 5 节能减排效益分析 节能减排效益分析 5 15 1 节能效益分析 节能效益分析 PP 项目部钻孔灌注桩达到了 1182 根 大量的桩基础如果采用传统冲击钻施工 桩基成孔需消 耗柴油 553 2 万度电 而根据现场施工结果显示 选用旋挖钻机在同样土质情况下成孔只需消耗柴 油 56 升 将上述能源折算成标准煤 柴油 每升柴油重量为 0 87 千克 56 升 0 87 千克 166 01 吨 每吨柴油折算成标准煤系数为 1 457 消耗标准煤重量 166 01 1 457 244 86 吨 电能 每万度电折减系数 1 229 消耗标准煤重量 553 2 万度 1 229 679 88 吨 节约标准煤 435 02 吨 节约能源效果明显 5 35 3 减排效益分析 减排效益分析 温室气体的主要组成部分就是二氧化碳 CO2 使用各种化石能源 煤炭 石油 天然气 造 成大量得 CO2排放 1 升柴油 排放 2 63 千克 二氧化碳 根据上式计算 二氧化碳 56 升 2 63 千克 二氧化碳 升 379 85 吨 1 度电 排放 0 636 千克 二氧化碳 根据上式计算 二氧化碳 8 0 636 千克 二氧化碳 3518 86 吨 减少排放 3139 01 吨二氧化碳 减排效果明显 6 6 节能减排前景 节能减排前景 在桩基施工时需根据地质情况 合理选用施工方法和施工机械 既能