大型LNG储罐嵌岩灌注桩施工技术综述.pdf

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1、施工技术大型LNG储罐嵌岩灌注桩施工技术综述张磊中石化宁波工程有限公司摘要：为了提高16万立及以上大型LNG储罐大直径嵌岩灌用高强耐磨材料，以保证钻进施工中的效率，并且寿命长，可靠性高。注桩在复杂地质条件下的施工技术质量，有必要对其桩基施工技1）磨阻式钻杆：适用于普通土层钻进，在较软地层钻进效率术进行研究和总结。通过某沿海地区填海处理的复杂地质条件下高。内外层键条易脱锁，钻杆提升比较简便。一般由5节钻杆组液化天然气储罐工程项目桩基施工的全过程的技术管理，对其两成，钻孔深度一般较深。钻杆靠键条之间的摩擦力进行向下施压，个标段采用不同的施工工艺进行了观察、比较、分析

2、。归纳总结了加压力较小，不适宜用于硬地层的钻进。比较经济、高效、合理的施工技术。为今后大直径嵌岩灌注桩施工2）机锁式钻杆：钻杆靠内外键条加压面向下施压，加压力大，提供参考。适用于硬地层钻进。钻杆一般超过4节，钻孔深度在50m以内。在关键词：LNG储罐；嵌岩灌注桩；工艺技术提升钻杆前，必须使内外键条脱锁后再提升钻杆，脱锁比较复杂。钻斗（钻头）是施工过程中非常重要的部件，在钻土或钻岩过1前言程中要根据不同土层或岩石来更换钻头以有效快速的钻进，但是我国大型LNG接收站储罐技术与世界发达国家相比起步较晚，钻头在使用过程中容易磨损，需要经常进行维护和更换齿头，其有国内已建

3、成的16万立LNG全包容储罐基本上是由国外工程公司来多种形式，适应软硬不同的土层。承揽完成。液化天然气储罐工程拟建四座存储容积为16万立方的3嵌岩桩旋挖成孔工艺全包容混凝土储罐。储罐包括内罐、外罐、穹顶、吊顶、罐底等结构。3.1工艺流程外罐及外穹顶为预应力混凝土结构，外罐内径80m，高43.7m。嵌岩桩的工艺流程与普通灌注桩的工艺流程基本相同，只是本工程共计1324根嵌岩灌注桩，桩径1.2m，512根灌注桩入中在入岩至终孔过程中在工艺上有一定的特殊性，这样的特殊性也风化中粒花岗岩2.8m，812根灌注桩入中风化中粒花岗岩1.8m。工是因为嵌岩部分施工困难所造成。

4、其工艺流程见图1。程场地地质条件复杂程度为一级，根据该项目的岩土工程勘察资料，场地地层自上而下有：人工填土（填石）层（Qml）、耕植土层（Qpd）、第四系全新统冲洪积层（Qal+pl4）、第四系上更新统沼泽相沉积层（Qhal+plel3）、第四系上更新统冲洪积层（Q3）、第四系残积层（Q）及燕山期中粒花岗岩（γ25），节里发育。根据资料，中风化中粒花岗岩岩石单轴抗压强度平均为30.1MPa，最大值为108.9MPa，钻进十分困难。由于地质条件复杂，特别是在个别较硬基岩桩位的嵌岩施工中，碰到的问题也较多。正是诸多难题的挑战与攻克，积累了经验。以下介绍嵌岩灌注桩的施

5、工技术。2嵌岩钻孔施工设备对于嵌岩灌注桩，结合本项目的施工地质条件及设计要求，采用旋挖钻机进行施工，钻机的选择主要是根据岩石的硬度、桩的深度、直径以及施工要求等。2.1基本原理钻机通过卷扬装置下落伸缩钻杆，将破岩钻斗置于孔底，通过钻机驱动装置转动钻杆带动钻斗旋转；与此同时动力头对钻杆加压，使钻机钻取岩石进入钻斗；然后钻机提升钻斗至地面，打开钻斗阀门，将土卸入运渣车运走。如此反复，达到成孔的目的。在出渣同时，向孔内补充优质泥浆进行护壁。2.2钻机基本构成钻机多采用履带式底盘，由桩架、驱动装置、伸缩式钻杆及钻头（配套嵌岩钻具）组成。钻机性能参数见表1。2.3钻机施工

6、重要部件钻杆为伸缩式结构，其功能是将扭矩和给进压力传递给下端钻具，以完成灌注桩成孔作业。钻杆均采用高强合金钢管，内外键条采图1嵌岩桩旋挖成孔工艺流程表1钻机性能参数动力头最大扭矩/型号最大钻孔直径/m钻孔深度/m最大钻压/kN主机功率/kW钻架高/m钻机自重/t（kN·m）BG25243～59.523726021322.881XR3602.592～10236024029824.592245装饰装修天地3.2泥浆性能的测定度，并开始捞取岩样进行初步判定是否入岩，如果捞取的岩样中1）泥浆的比重测定：可用泥浆比重计测定。将要量测的泥浆80%以上为中风化中粒花岗岩，则可

7、以初步判定入岩，并每隔1m捞装满泥浆杯，加盖并洗净从小孔溢出的泥浆，然后置于支架上，移取岩样进行跟踪复判，要求每次岩样中中风化中粒花岗岩达到动砝码，使杠杆呈水平状态（即气泡处于中央），读出游码左侧所示80%以上直至终孔。如果在此过程中捞取的某次岩样发现有强分刻度，即为泥浆的比重。若工地上没有上述仪器，可用一口杯，先化的软弱层，则必须重新判定入岩。之所以提前判岩，是避免误称其质量设为mＬ，再装清水称其质量为m2，再倒去清水，装满泥判、晚判的情况发生，一旦在进入中风化后一段时间才开始判定入浆并擦去杯周溢出的泥浆，称其质量为m3，则ρx=m3-m1/m2-m1。岩，则

8、会因为岩层裂隙发育减缓、