厚卵石地层施工中旋挖钻机技术问题的分析
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摘1要项目根据本项目地勘报告旋挖钻机是一种新型3泥浆循环顺序为(下转第98页)
序号12345678
土层①-1层①-2层②层③层④层
⑤-1层⑤-2层⑤-3层类型杂填土耕植土粉土细砂圆砾卵石层卵石层卵石层
成分
粉质粘土、碎石、砖渣松散、粉质粘土松散-稍密、粉质粘土松散-中密、云母片、石英、长石石英岩、灰岩、石英、长石及燧石石英岩、灰岩;25mm~40mm
石英岩、灰岩、大理岩及燧石;25mm~50mm 石英岩、灰岩、大理岩及石英燧石;20mm~30mm
厚度(埋深)0.90m~2.40m
厚度0.30m~0.80m 厚度3.70m~9.0m 埋深4.00m~9.40m 埋深6.20m~10.40m 埋深14.50m~19.70m 埋深6.20m~10.40m 埋深24.20m~29.80m
综上所述参考文献作者简介),(上接第95页)(上接第96页)
原因分析原因分析通过对该项目桩基旋挖钻施工的重点控制参考文献]JGJ ]DB ]GB 浅埋偏压地质条件下同样的控制诚然参考文献。
旋挖钻机在砂卵石地层桩基施工中的应用分析摘要:在公路工程中,砂卵石地层的桩基施工是较为重要的一个环节,而成孔施工是其重中之重的关键。
本文以工程为例分析了旋挖机在桩基施工中的应用情况,说明其在复杂地质基础上有着较大的应用优势。
关键词:复杂地质卵石地层旋挖机械施工工艺一、工程概况1、地理位置本项目位于甘肃省陇南市,是甘肃省高速公路网在甘肃南部地区的重要组成部分,也是甘肃南部经济带的公路运输大动脉,在甘肃省干线公路网中具有特殊的地位和作用。
其中甘肃省平凉~武都地方高速公路成县~武都段土建工程CW15标路线起点位于冯家崖村(K71+400),由起点向西南方向延伸并于北峪河与205省道间的农田上布线,路线几次跨越北峪河并于大李家村跨越大李家村吊桥后于K75+932布设马街互通,于K76+260处上跨205省道,后路线继续向西南延伸到本标段的终点马街恒利机砖厂(左线ZK78+300,右线YK78+300),全长6.9km。
2、地质勘测情况根据工程地质测绘和钻探,桥址区域地层主要由四个全新统冲洪积层、上更新同残坡积层粉质粘土、碎石和上第三系紫红色泥质粉砂岩、泥质粉砂岩与粉砂岩互层、下三系红色砂砾岩夹少量钙质粉砂岩和粉砂质泥岩,部分地区是紫红色粉砂质泥岩与砂砾岩互层,中部夹杂志留系灰岩。
二、旋挖钻机在砂卵石地层的施工应用根据前面的地质勘测资料,施工中决定采用旋挖钻机进行桩基础施工,具体的施工工艺如下:1、场地平整钻机在就为前应对场地进行平整和压实,因为旋挖钻机是一种半干式钻进方式,其出土的量较大,因此场地应尽量平整方便设备运输开挖出来的弃土。
2、放样桩孔施工前应对桩孔进行复核,即对控制点和水平点进行导线闭合,保证控制点设置的位置为坚固而稳定的区域内;在场地平整过后,对控制点和水准点的精度进行复核,使用全站仪等设备进行定位,利用水准仪测量桩基原有的高度,桩位放样时必须使用在木桩打钉的方式进行确认,以此保证放样的精确。
砂卵石地质旋挖钻孔灌注桩施工质量问题探讨摘要:浦里新城整体城镇化综合建设项目-浦里大道(古迹至福城段)桥梁及桩板墙桩基施工采用旋挖钻机成孔、汽车吊整体吊装下放钢筋笼、导管法灌注水下混凝土。
本工程桩基施工位于高桥河边,存在较厚的砂卵石地层,旋挖钻进施工较为困难,但通过攻坚克难,取得了较好的成效。
笔者通过现场实践经验和查阅相关资料,对砂卵石地质旋挖钻孔灌注桩施工过程中存在的主要质量问题进行深入研究,对其形成原因进行全面分析,以及提出了相应的预防措施及建议。
关键词:砂卵石地质;旋挖钻法;钻孔灌注桩;质量问题;原因分析;预防措施Abstract:the pile foundation construction of bridge and sheet pile wall of Puli Avenue (historic site to Fucheng section) is a comprehensive urbanization construction project of Puli new city. The rotary drilling rig is used to form holes, the truck crane is used to lift and lower the reinforcement cage, and the tremie method is used to pour underwater concrete. The pile foundation construction of this project is located in Gaoqiao River, there is a thick sandy cobble stratum, so the rotary drilling construction is more difficult, but through tackling difficulties, good results have been achieved. Through on-site practical experience and access to relevant information, the author makes an in-depth study on the main quality problems existing in the construction process of sand gravel geological rotary drilling cast-in-place pile, comprehensively analyzes the causes, and puts forward corresponding preventive measures and suggestions.Key words:sandy gravel geology; Rotary drilling method; Bored pile; Quality problems; Cause analysis; preventive measure随着我国基础设施建设的飞速发展,钻孔灌注桩已成为一种常用的基础结构形式,常见的机械钻孔方法有旋挖钻法、冲击钻法、回旋钻法。
旋挖钻桩基施工常见质量问题及处理措施施工现场复杂多变,因此在钻孔施工中可能发生漏浆、塌孔、涌沙、偏孔、斜孔、事故。
重点难点施工方法及处理措施详下表。
常见质量问题及处理措施
钻孔桩质量控制措施详下表
旋挖钻施工工艺流程
N
Y
场地平整
钻机准备
护筒制作.准备
埋设护筒
钻 孔 清 孔
测孔深,检孔
安装钢筋笼
导 管 安 装 搭设平台,安装漏斗
检查沉渣厚度
浇筑混凝土
截 桩 头
桩 检 测 进行下道工序
钢筋笼制作 导管试拼,准备 二次清孔 检查记录填写
浇筑记录,制作试
定位桩 钻机就位,校正
钻孔记录填写
泥浆制作。
旋挖钻机施工质量控制要点,施工中常见问题和解决办法核心提示:一、旋挖机施工流程二、旋挖桩施工质量的控制要点1、施工质量质量预控(1)桩机性能检查。
桩机组装完成后,应督促施工单位对桩机一、旋挖机施工流程二、旋挖桩施工质量的控制要点1、施工质量质量预控(1)桩机性能检查。
桩机组装完成后,应督促施工单位对桩机主要性能进行检查。
(2)成孔工艺评定。
通过试成孔,确定钻机在场地不同土层的钻进速度,护壁泥浆比重、成孔质量情况作初步分析,为下一步施工提供参考数据。
(3)审查施工组织设计,提倡方案的先进性、可行性、安全合理、质保措施工得力。
(4)督促施工队按工程要求建立、健全、完善施工现场的质量管理体系,并检查管理体系的正常运行。
(5)对关键部位、控制目标进行策划。
2、施工过程的质量控制要点(1)桩位测量:建立控制桩,妥善保护;对每根桩定位,可插端头有油漆标志的短钢筋;在每根桩护筒埋设前,还要再次复测,利用轴网上的两根控制桩作基点,矢量前方交汇法复核桩位,防止施工期间挠动造成桩位偏差。
(2)护筒埋设:用十字交叉检查护筒中心应与桩中心重合,护筒周边土要填实,保护护筒稳定。
(3)桩机就位调整:某些型号的旋挖钻机具有自动调整显示,但还应定期对自控系统复核。
(4)成孔:在钻孔过程中,应始终保持孔内泥浆液面位于地下水位以上2m左右。
检查自控仪表显示,防止钻头偏移出现孔斜,取出的碴土应及时清运出工作面。
(5)入岩:在钻至入岩时,根据最后一挖斗取出的石渣与标准岩样比较,确定入岩界面。
如岩层坚硬可换螺旋钻头,钻至不少于设计要求的深度(具体深度可现场根据岩层标高而定)。
(6)终孔检查:利用测绳、孔规(或孔径仪)检查孔深、孔径、垂直度等。
(7)清孔:按照试成孔经验,可在钢筋笼吊起后开始清孔,有利于减少沉碴厚度。
清孔后应立即测量孔深,与导管安装后的孔深比较,确定沉碴厚度。
(8)混凝土水下浇灌:砼浇灌过程是成桩的关键阶段,也是质量问题易发阶段,隐蔽性较强,事后难以补救。
旋挖钻机在碎、卵石地层高效施工技术一、碎、卵石地层的护壁方法1.长护筒护壁:这种护壁方法,主要针对开孔即遇碎、卵石地层的工程。
具体的操作方法如下图所示,随着钻斗钻进同时,压入护筒,当感到护筒压入困难时,可以使用短螺旋钻头捞取护筒下脚的碎石块,清除障碍物后,再向下压入护筒。
如此循环往复,使用护筒护壁直到穿过整个碎石土层。
注意:压入护筒时,要注意护筒外围的坍塌情况,一旦发生松动或坍塌情况,及时填充并压实以防止护筒发生倾斜或更深层的孔壁坍塌。
2.护筒+泥浆护壁+粘土(干水泥)这种护壁方法,主要针对有一定稳定覆盖层(≥2m)的碎、卵石地层。
根据覆盖层的厚度,选择护筒长度,护筒长度应以超过覆盖层与碎、卵石地层交界面为宜。
按照常规工法埋设护筒后,当钻进碎石层时,可先向孔内抛入粘土,然后使用钻头缓慢旋转,将粘土挤入碎石缝隙,形成稳定的孔壁并防止泥浆的漏失,再配合泥浆的运用,来保障碎石层钻进过程中孔壁的稳定和泥浆位的平衡。
另一种相似的方法是使用干水泥配合粘土使用,当钻进碎石层时,把干水泥装成体积适当的小袋和粘土一起抛入孔底,再使用钻头旋转,将粘土块和干水泥一起挤入碎石缝隙,静滞一段时间后,可形成稳固的孔壁,干水泥的作用,是增强粘土的附着力。
二、碎、卵石层钻进中钻杆及钻头的选择碎石土压缩性低、抗剪强度大,钻进过程中振动强烈,在此地层钻进一般要选用机锁式钻杆钻进。
对于钻头,一般采用如下两种钻具:1.小粒径卵石斗式钻头通过对斗式钻头改进设计(如下图左),增加高裙边和中心锥,使用耐磨性高的宝峨钻齿,钻进小粒径卵石时,中心锥和两侧裙边上截齿摔先切入卵石,通过旋转拨动、搅松卵石使其向钻斗进土口聚集,被宝峨齿捞入斗内,同时高裙边也有利于在卵石层形成稳定的孔壁,减少漏浆和塌孔事故发生。
2. 双层筒钻双层筒钻(如上图右)是为钻进中等粒径的碎卵石而设计的,其采用一种全新的钻进思想“挤”,即将大小不一的碎、卵石在筒内挤密后带出孔外(传统钻进思路分为切削、冲凿和犁取等)。
谈卵石地质的旋挖钻机施工工法引言:卵石地质是指地下覆盖有大量卵石或鹅卵石的地质情况。
在这种地质条件下进行施工工作是具有一定难度的,传统的施工方法往往效率低下且容易出现问题。
然而,随着旋挖钻机的发展和应用,为解决卵石地质带来的施工难题提供了一种可行的解决方案。
本文将详细讨论卵石地质的旋挖钻机施工工法,探讨其优势及应用前景。
一、旋挖钻机介绍旋挖钻机是一种多功能的基础施工设备,主要用于土壤和岩石的钻探、灌注桩、钻孔等工作。
相比传统的施工方法,旋挖钻机在效率、自动化程度和适应性等方面有着明显的优势。
旋挖钻机通过旋转挖取土壤和岩石,并通过离心作用将其排出钻孔,同时,还能够进行注浆、灌注桩和取样等工序。
旋挖钻机具有操作简便、灵活性高、施工效率高等特点,因此在卵石地质的施工中得到了广泛应用。
二、卵石地质施工特点卵石地质在施工中会给工程带来一系列问题。
首先,卵石的存在使得传统的施工方法无法直接进行,施工效率低下。
其次,卵石的存在增加了施工中的不确定性,可能会导致施工中断、设备损坏等问题。
此外,卵石还可能会对工程的稳定性和安全性产生不利影响。
因此,如何有效应对卵石地质,提高施工效率和工程质量,是一个亟待解决的问题。
三、旋挖钻机施工优势1. 高效快捷旋挖钻机在卵石地质中能够快速、高效地进行施工,其旋转挖掘和离心排出的工序使得钻孔更加迅速,大大缩短了施工周期。
此外,旋挖钻机操作简便,一人即可完成施工,大大减少了人力成本。
2. 自适应性强旋挖钻机具有较强的适应性,能够适应不同类型的卵石地质。
通过调整参数和使用不同类型的钻头,旋挖钻机可以轻松应对卵石地质条件下的施工要求,确保施工的顺利进行。
3. 精准控制旋挖钻机配备了先进的控制系统,可以实时监控施工过程中的数据,并根据实际情况进行调整。
这使得施工过程更加精准,提高了工程的质量和稳定性。
四、旋挖钻机施工工法1. 钻孔准备在进行卵石地质的旋挖钻机施工前,首先需要进行钻孔准备工作。
旋挖钻机在卵石地层中的施工技术要点卵石主要由颗粒大小不一、形状不规则、风化程度各异的岩石碎屑或石英、长石等原生矿物组成,成单粒结构及块状和假斑状构造,具有孔隙性大、压缩性低、透水性强、抗剪强度大的特点。
正是由于卵石土颗粒结构松散,粒径不均匀,胶结性差,钻进时冲击力强、摩阻力较大,在这地层中钻进时钻具极容易出现磨损和断裂,还可能出现卡钻、埋钻、孔壁坍塌、漏浆,个别地还有钻进困难的问题。
因此在这种地层中钻进时应该根据地层特点选择专用钻头采用分级钻进的方法,可以对钻头进行改造或使用短螺旋钻头,减少对钻具的磨损和防止钻杆断裂。
并且在钻进的过程中应该注意要严格控制每个工作循环进尺,避免发生埋钻事故;同时要适当控制钻斗的提升速度,升降速度宜控制在0.75—0.85m/s。
提升速度过快,泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过,冲刷孔壁,破坏孔壁泥皮,对孔壁的稳定性不利,引起掉块卡住钻头。
在卵石地层中钻进时引起漏浆和塌孔现象的原因有:①在钻进的过程中,由于卵石地层结构松散,胶结性差,卵石的比重远超过泥浆的比重,泥浆漏失严重,发生掉块塌孔。
或者是由于钻斗旋转速度太快,带动孔内泥浆高速冲刷孔壁,破坏孔壁泥皮,导致孔壁坍塌。
②在提放钻具的过程中,钻头刮碰孔壁,破坏泥皮导致孔壁塌方。
③在下放钢筋笼的过程中没有保持好垂直度或钢筋笼发生变形,使钢筋笼与孔壁发生刮碰导致塌孔。
对于埋深较浅的卵石地层可采用护筒护臂的方式来预防漏浆和孔壁坍塌的发生。
要根据卵石地层的厚度和钻孔的孔径来确定钢护筒的长度和厚度。
在埋藏较深的卵石地层中,对于地下水位以上的塌孔必须在地下水位以上形成稳固的孔壁阻止泥浆渗漏,可以采用抛填粘土或干水泥的方式或者提高泥浆的粘稠度再加入一些膨胀土或黄泥或者适量防渗剂防止泥浆向卵石缝隙中渗漏来防止塌。
而对于地下水位以下的塌孔可以适当的提高泥浆比重和粘稠度来保护卵石层,但当泥浆的比重远小于卵石层的比重时这种方法就不起作用了。
这时如果发现大量漏浆可向孔内注浆以平衡孔壁侧向压力防止塌孔,同时及时向孔内投放片石、粘土和水泥等填料,通过钻头的旋转使这些填料不断落入孔壁,等待一定时间孔壁稳定后再继续钻进,或者可以通过预注浆的方式防止漏浆,在桩孔四周预先钻小孔然后通过注浆管道向里面喷射水泥浆,当注浆孔中水泥浆达到一定强度后其周围的碎石间隙因浆液的渗透得以固结从而提高孔壁的整体性。
旋挖钻机施工应用及常见问题处理方法1. 引言旋挖钻机是一种常见的土木工程施工机械,广泛应用于基础设施建设、地质勘探和矿山开采等领域。
本文将介绍旋挖钻机的施工应用,并提供一些常见问题的处理方法。
2. 旋挖钻机施工应用2.1 基础设施建设旋挖钻机在基础设施建设中扮演着重要角色。
它可以用于桩基础的施工,如钻孔灌注桩、连续壁桩等。
旋挖钻机通过旋转钻杆和钻头,在不同地质条件下实现快速、准确的孔洞钻进,为后续的桩基施工提供可靠的基础。
2.2 地质勘探地质勘探是一项重要的工作,用于了解地下地质条件,为工程建设提供数据支持。
旋挖钻机可以用于地质勘探中的土壤样品采集、岩心钻探等工作。
它具有高效、精确的钻进能力,使得地质勘探工作更加便捷和可靠。
2.3 矿山开采旋挖钻机在矿山开采中也有着广泛的应用。
它可以用于开采洗煤厂中的洗煤排渣水井,以及钻孔爆破、探矿勘探等工作。
旋挖钻机通过钻进地下,获取更多的地质信息,为矿山开采提供有力支持。
3. 常见问题处理方法3.1 旋挖钻机钻杆卡住在使用旋挖钻机时,有时钻杆会由于地质条件复杂或设备故障而卡住。
此时,我们应该根据具体情况采取以下处理方法:- 检查设备故障:首先排除设备故障,检查钻杆是否因为机械故障而卡住,如有故障应及时修复或更换设备。
- 调整钻进参数:根据地质条件调整旋挖钻机的钻进参数,如转速、推进力、泥浆质量等,以减少钻杆卡住的可能性。
- 采取后退措施:如果钻杆卡住无法前进,可以采取后退措施,将钻杆回退到较低的位置,然后重新调整钻进参数后再次钻进。
3.2 旋挖钻机泥浆处理问题在旋挖钻机施工过程中,泥浆处理是一个重要的环节。
以下是一些常见的泥浆处理问题以及相应的处理方法:- 泥浆浓度过高:如果泥浆浓度过高,可能会导致泵送困难和钻进不畅。
这时可以通过添加适量的清水来稀释泥浆,以降低浓度。
- 泥浆含砂量过高:如果泥浆中含砂量过高,会增加泥浆系统和钻进设备的磨损。
可以通过设置过滤器或离心分离器来去除泥浆中的砂颗粒。
旋挖钻孔桩施工重点及难点分析旋挖钻机成孔是以带动钻头旋转逐进逐次取土的一种孔桩成孔施工工艺, 钻孔机械设备是采用履带底盘承载行走, 方便灵活, 通常采用水下浇筑混凝土的方式进行浇筑, 保证桩身质量。
干、湿环境, 素土、岩石或淤泥等土质均能施工, 在国外已有几十年的历史, 但国内是在进几年才逐渐被认识和应用。
其特点是作业效率高、工期短、尘土泥浆少, 安全隐患小。
1.定位放线定位放线要准确, 并经现场质量控制人员复核无误后方能埋设护筒, 且护筒的埋设应准确, 保证其平面定位与垂直度。
2.塌孔处理因场内地局部的回填深度达5m以上, 回填土质结构松散, 存在大量孤石, 且地势低下, 汇水面积大, 导致地下存留大量的地下滞水, 成孔过程中极易出现塌孔现象, 避免孔壁坍塌, 保证桩身质量是难点及重点。
3.孔位偏移控制因地下土质软硬不同、钻头受力不均等现象, 导致孔桩倾斜或偏位, 因此桩位及孔桩垂直度的控制是保证施工质量的重点及难点。
4.持力层控制成孔过程中应根据地勘资料及现场护筒口标高, 计算出孔桩开挖深度, 提前半小时通知地勘及甲方等相关单位对持力层进行确定, 若现场情况与地勘资料吻合, 经地勘单位现场人员确定后, 可按设计要求进行嵌岩;若现场情况与地勘资料不符, 则应经地勘单位现场人员根据现场实际情况, 重新确定进入中风化岩面的标高(孔深), 我方按此进行嵌岩施工。
5.沉渣控制因机械成孔没有护壁, 不能下人, 孔底沉渣的清理及检测难度较大, 加之吊放钢筋笼时, 钢筋笼与孔壁摩擦, 不可避免的会掉入部分泥渣, 施工过程孔底沉渣的控制是难点及重点, 孔桩挖到设计及地勘建议开挖深度后进行清底, 并反复测梁其厚度, 将其控制在允许范围, 钢筋笼安装完毕后应再次测量, 若不满足要求, 应进行二次清底, 确保孔底沉渣在控制范围内。
6.水下混凝土浇筑混凝土浇筑采用水下混凝土浇筑方式进行施工, 导管安装要求导管连接严密、不漏水, 且导管应接到孔底。
谈卵石地质的旋挖钻机施工工法引言:旋挖钻机是一种常用于基础工程施工的机械设备。
而在卵石地质条件下,施工工法更加复杂,需要特别注意一些关键问题。
本文将从卵石地质的特点、旋挖钻机的施工原理以及卵石地质下旋挖钻机的施工工法等方面进行详细讨论。
一、卵石地质的特点卵石地质主要指地下土层中存在大量的卵石,这些卵石的形状和大小不一,分布不均匀,给施工带来了很大的困难。
卵石地质的特点包括以下几点:1. 卵石的分布不均匀,可能会集中分布在某些特定区域;2. 卵石大小不一,有些卵石比较大,甚至超过了旋挖钻机的处理能力;3. 卵石可能会对旋挖钻机的刀盘和刀齿造成损坏;4. 在卵石地质条件下,土质通常较硬,需要采取更大的功率和更稳定的施工工法。
二、旋挖钻机的施工原理旋挖钻机是一种以钻杆为主要工具,通过旋转钻杆和刀盘,实现土层的切削和破碎。
具体施工原理如下:1. 通过旋转钻杆带动刀盘旋转,切削土体;2. 刀盘上的刀齿通过切削和冲击作用,将土体破碎;3. 钻杆通过旋转和推进作用,将破碎的土体从孔中排出。
三、卵石地质下旋挖钻机的施工工法针对卵石地质,旋挖钻机的施工工法需要特别注意以下几点:1. 选择合适的刀盘和刀齿:在卵石地质条件下,刀盘和刀齿需要具备更强的破碎和耐磨性能,可以选择具有特殊结构和材质的刀盘和刀齿,以增加切削和破碎效果,延长刀具寿命。
2. 加装护套:在钻杆上加装护套,可以有效保护钻杆免受卵石的损害。
护套可以选择耐磨性能好、强度高的材质,确保施工的顺利进行。
3. 合理设置钻孔位置和排渣系统:根据卵石分布的特点,在施工前需要进行详细的勘察和测量工作,合理选择钻孔的位置,避开卵石集中分布的区域。
在钻孔过程中,要及时清理钻孔中的卵石碎屑,避免影响钻孔的进度和质量。
4. 控制旋挖钻机的推进速度:在卵石地质条件下,需要控制旋挖钻机的推进速度,避免过快导致刀具损坏或施工质量下降。
可以根据切削和破碎情况适时调整推进速度,保证施工的质量和效率。
旋挖钻机在碎、卵石地层高效施工技术一、碎、卵石地层的护壁方法1.长护筒护壁:这种护壁方法,主要针对开孔即遇碎、卵石地层的工程。
具体的操作方法如下图所示,随着钻斗钻进同时,压入护筒,当感到护筒压入困难时,可以使用短螺旋钻头捞取护筒下脚的碎石块,清除障碍物后,再向下压入护筒。
如此循环往复,使用护筒护壁直到穿过整个碎石土层。
注意:压入护筒时,要注意护筒外围的坍塌情况,一旦发生松动或坍塌情况,及时填充并压实以防止护筒发生倾斜或更深层的孔壁坍塌。
2.护筒+泥浆护壁+粘土(干水泥)这种护壁方法,主要针对有一定稳定覆盖层(≥2m)的碎、卵石地层。
根据覆盖层的厚度,选择护筒长度,护筒长度应以超过覆盖层与碎、卵石地层交界面为宜。
按照常规工法埋设护筒后,当钻进碎石层时,可先向孔内抛入粘土,然后使用钻头缓慢旋转,将粘土挤入碎石缝隙,形成稳定的孔壁并防止泥浆的漏失,再配合泥浆的运用,来保障碎石层钻进过程中孔壁的稳定和泥浆位的平衡。
另一种相似的方法是使用干水泥配合粘土使用,当钻进碎石层时,把干水泥装成体积适当的小袋和粘土一起抛入孔底,再使用钻头旋转,将粘土块和干水泥一起挤入碎石缝隙,静滞一段时间后,可形成稳固的孔壁,干水泥的作用,是增强粘土的附着力。
二、碎、卵石层钻进中钻杆及钻头的选择碎石土压缩性低、抗剪强度大,钻进过程中振动强烈,在此地层钻进一般要选用机锁式钻杆钻进。
对于钻头,一般采用如下两种钻具:1.小粒径卵石斗式钻头通过对斗式钻头改进设计(如下图左),增加高裙边和中心锥,使用耐磨性高的宝峨钻齿,钻进小粒径卵石时,中心锥和两侧裙边上截齿摔先切入卵石,通过旋转拨动、搅松卵石使其向钻斗进土口聚集,被宝峨齿捞入斗内,同时高裙边也有利于在卵石层形成稳定的孔壁,减少漏浆和塌孔事故发生。
2. 双层筒钻双层筒钻(如上图右)是为钻进中等粒径的碎卵石而设计的,其采用一种全新的钻进思想“挤”,即将大小不一的碎、卵石在筒内挤密后带出孔外(传统钻进思路分为切削、冲凿和犁取等)。
旋挖钻机在砂卵石地层桩基施工中的应用探讨发布时间:2021-06-07T15:27:07.980Z 来源:《基层建设》2021年第4期作者:陈宇[导读] 摘要:近些年,我国政府在基建领域的投入非常大,基建行业发展的同时也涌现出了很多先进的施工技术,这些技术对于保障工程质量、缩短工程期限具有重要作用。
通号工程局集团建设工程有限公司上海市 200000摘要:近些年,我国政府在基建领域的投入非常大,基建行业发展的同时也涌现出了很多先进的施工技术,这些技术对于保障工程质量、缩短工程期限具有重要作用。
本文对旋挖钻机在砂卵石地层桩基础施工中的应用展开了分析,旨在给同行业工作人员提供有益参考。
关键词:旋挖钻孔;工程桩基工程;质量控制;施工工艺旋挖钻机是一种应用广泛的施工工艺,不仅被广泛的应用到城市基建工程,在交通工程、建筑工程等方面也有着良好的应用,可以快速打出孔位,同时对施工现场的污染较少,不会产生过多的泥浆,近些年发展非常迅速。
大型基建工程一般具有线路长、要求高等特点,要想充分发挥旋挖钻孔的优势,就要采用旋挖钻成孔的施工方法,选择最佳的施工方案,同时落实好质量控制措施。
1 旋挖钻机工艺原理旋挖钻机是一种常用的施工工法,还可以称为钻斗施工法。
在实际的施工过程中,将钻斗设置在钻杆柱下端位置,要注意钻斗是可以正常闭合开启的,同时两侧带有切削道具,在开启机械时,机械会给钻机施加一个压力,同时钻具具有很大的自重,可以让钻齿逐渐深入地层内部,旋转钻杆向下钻洞,钻头处于回旋的状态,铲除附近的土层,铲下来的土渣则进入到钻斗内部,等到斗内装有一定量的土体以后,可以拆卸钻斗,卸掉内部的土料,接下来重复上述动作,循环完成钻孔任务,得到一个个桩孔。
旋挖钻机优势众多,主要包括速度快、范围广、灵活、对孔块、自动化水平高、污染小等等。
2 砂卵石地层旋挖钻机施工的优势分析通常来讲,目前桩基础成孔工艺主要有三种,即冲击钻成孔工艺、人工挖孔成孔工艺以及旋挖钻机成孔工艺。
旋挖钻机成孔、成桩过程中常见的问题以及解决方案旋挖钻机成孔、成桩过程中常见的问题以及解决方案1、护筒冒水护筒外壁冒水,严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和位移,造成桩孔偏斜,甚至无法施工。
病因分析:埋设护筒时周围土不密实,或护筒水位差太大,或钻头起落时碰撞。
防治措施:埋护筒时坑底与四周要选用最正确含水量的粘土分层夯实;在护筒适当高度开孔,使护筒内保持有1-1.5m的水头高度;起落钻头时防止碰撞护筒;初发现护筒冒水时可用粘土在四周填实加固,如护筒严重下沉或位移那么应返工重埋。
2、钻进极慢或不进尺在硬可塑粘土层中钻进极慢,一般为8-10h,占单桩钻进进间的60%-70%.病因分析:钻头选型不当,合金刀具安装角度欠妥,刀具切土过浅,钻头配重过轻,钻头被粘土糊满。
防治措施:更换或改造钻头,重新安排刀具角度、形状、排列方向,加大配重、加强排渣、降低泥浆比重或改用钻进方式,采取反循环钻进方式。
3、桩孔孔壁坍塌成孔中或成孔后,孔壁不同程度塌落。
成孔中排出的泥浆不断出现气泡,有时护筒内的水位突然下降,均为塌孔的兆头。
病因分析:主要是由于土质松散,加之泥浆护壁不好;护筒埋设不好,筒内水位不高;提住钻头钻进;钻头钻速过快或空转时间太长都易引起钻孔下部坍塌;成孔后待灌时间和灌注时间过长。
防治措施:在松散易坍土层中适当深埋护筒,密实回填土,使用优质泥浆,提高泥浆比重和粘度,升高护筒,终孔后补给泥浆,保持要求的水头高度,保证钢筋笼制作质量,防止变形;吊设时要对准孔位,吊直扶稳,缓缓下沉,防止碰撞孔壁;成孔后待灌时间一般不超过3h,并尽可能加快灌注速度、缩短灌注时间;在钢筋笼未下孔内的情况下,浆砂、粘土混合物回填至坍塌孔深以上1-2m,或全孔回填并密实后再用原钻头和优质泥浆扫孔;在钢筋笼碰孔壁而引起轻微坍塌的情况下,用直径小于钢筋笼内径的钻头以优质泥浆扫孔或用导管清孔。
4、桩孔局部缩颈局部缩颈是指局部孔径小于设计孔径。
病因分析:泥浆性能欠佳,失水量大。
■施工技术2020年浅谈卵石层地质情况下旋挖桩的成孔施工技术鲍慧钦(福建省九龙建设集团有限公司,福建厦门361000)摘要以福州建筑工程职业中专学校教学综合大楼为例,分析了灌注桩施工技术难点,通过对比确定了旋挖钻机成孔方案。
介绍了旋挖成孔工作原理,从测量放线、钻具的选用、钢护筒埋设、泥浆制备和钻进成孔等方面详细地阐述了旋挖成孔施工技术,为类似项目积累宝贵的经验。
关键词卵石层;灌注桩;旋挖钻机;短螺旋钻头;筒式钻头;泥浆0引言旋挖钻机具有行走灵活、施工简便、施工效率高、施工噪音低和成孔效果好等优点,被广泛应用到各类桩基工程。
随着地质条件越来越复杂,旋挖钻机钻头的选用越来越严格。
根据地质条件不同来选用合适的钻头能够有效提高成孔效率,达到事半功倍的效果。
如果钻头的选用不符合要求,不仅导致成孔困难,还会延误工期和增加施工成本,无法达到预期的效果。
1工程概况福州建筑工程职业中专学校教学综合大楼位于福州市仓山科技园区双湖三路9号。
占地面积为13104m2,12层,地下室为1层。
总建筑面积为2234&61,其中地上总建筑面积为19433.57m2,地下室总建筑面积为2915.04m2o抗震设防烈度为7度,结构形式为框剪结构,建筑抗震等级为框架二级,剪力墙一级。
本工程工程碎用钢筋混凝土灌注桩,总桩数为151根,桩径为1000mm,桩长为25m,桩身混凝土强度为C35,受力纵筋为8根直径为25mm螺纹钢筋。
桩端持力层为中风化花岗斑岩,要求桩端嵌岩深度为1.0m o2工程水文地质条件2.1工程地质条件施工场地的地质情况由上而下分别叙述如下:①杂填土,主要成分为建筑垃圾,呈松散状态,层厚0.20~0.60m。
②粉质黏土,灰黄色,呈可塑状态,夹杂少量卵石,层厚0.50~ 1.80m。
③卵石,粒径为30~60mm,呈中密状态,卵石中夹杂少量漂石,粒径为300~500mm。
卵石形状为次圆状,质地坚硬,颗粒间由粉质黏土填充,局部夹杂粗砂,层厚4.60-8.90m。
厚卵石地层施工中旋挖钻机技术问题的分析
刘建中
湖南省基础建设工程总公司
[摘要]结合工程实践,介绍了旋挖钻机在卵石地层钻孔灌注桩施工中的应用,并提出了旋挖钻机在卵石地层中施工时的注意事项,以指导旋挖钻机施工作业。
针对超厚卵石层施工中旋挖钻机成孔质量问题及预防措施,经笔者实践证明对钻孔灌注桩质量获得了良好的控制。
[关键词]旋挖钻机;卵石地层;施工;注意事项
[Abstract]with engineering practice,this paper introduces the rotating drill gravel stratum in the application of bored pile construction,and puts forward the rotating drill in the pebble strata attention in the construction,in order to guide the rotating drill construction work. Focused on the thick layer construction of pebble into the rotating drill hole quality problems and the prevention measures,and the author of the proved bored pile quality have the good control.
[Key Words]the rotating drill;Pebble formation;The construction;note
中图分类号:TU521.1文献标识码:A文章编号:
1前言
由于转盘回转和冲击反循环桩基施工钻机存在效率低,移位繁琐,对环境污染大,钻孔成本高等缺点。
因此,在城市、道路桥梁施工逐渐的被进口的旋挖钻机取代。
旋挖钻机机械化、自动化程度高,现场移位灵活方便,成孔效率高、质量好,对环境污染小,在桩基施工中,有着常规钻机无法比拟的技术优势,很多施工单位对旋挖钻机在粘土、粉土、砂性土层中施工应用比较多,而在卵石地层中的应用相对较少,认为旋挖钻机不适合在卵石地层施工。
笔者根据多年实践经验对旋挖钻机在厚卵石地层施工应注意的技术问题了进行分析。
2工程介绍
某桥主线全长2.61km,主桥设计为98.3m+260m+110m双塔双索面半漂浮体系预应力混凝土斜拉桥,基础位于水中,采用2.0m钻孔灌注桩;桥梁基础采用1.5m 及1.2m钻孔灌注桩。
该工程所有桩基基础均按摩擦桩进行设计。
根据地质勘探,工程地层从上到下依次为粉质黏土(揭露厚度4m)、粉砂(最大揭露厚度5m左右)、卵石(磨圆度较好,呈亚圆状,粒径4~8cm,最大15cm,由泥砂质充填,粒径大的卵石层漏浆严重,由南向北厚度逐渐变大,揭露厚度30~42m)、强风化泥灰岩(最大揭露厚度32m)、半胶结状泥岩夹砂砾岩(该层未揭穿)。
根据桥址地质情况,以及钻孔机选型试验,最终选择以旋挖钻机成孔为主的施工方法。
3旋挖钻机钻头的选择与应用
在工程中厚卵石地层施工时多采用砂钻和开岩钻。
挖砂钻头的特点:首先,钻头底部有防止钻渣脱落的挡板,保证了有效钻进效率;其次,钻头斗齿角度比粘土钻头角度要小,一般为小于35°,这样可以保证有足够的强度扰动卵石。
当遇到卵石密集且坚硬的地质情况时,采用开岩钻扰动破坏地层结构,然后用挖砂钻头捞出渣物。
要对挖砂钻头进行加固加强,对钻体辅助护孔的功能进行改造提高。
由于卵石地层比较松散,不容易形成良好的孔壁,只有增加钻体与地层的接触面积来保证和提高旋挖钻头的造壁能力。
通过在钻体的锥形部分添加弧形钢板,以起到增加接触面积,提高钻头稳定造壁能力。
4施工操作注意事项
4.1孔内安全
注意检查护筒内泥浆液、周围地形变化情况,发现护筒周围出现异常要停止钻进,查明原因防止发生事故。
卵石层施工时,钻头提升、放下都要缓慢,以防止由于钻头运动速度过快,形成局部真空造成塌孔事故。
卵石层施工时进尺速度不宜过快,要采用正反相结合法有效地形成护壁。
要记清楚每一次钻头提升前的进尺深度,与再次下钻后深度相比较,这样可以及时发现到孔内变化情况,有效的预防孔内事故。
4.2操作安全
使用机锁钻杆加压时,要注意钻机压力变化,不要超过液压系统设计承受能力。
提升钻杆必须完全解锁才能提钻。
司钻人员在施工时经常检查钻机钢丝绳、提引器,发现钢丝绳磨损超过说明书时要及时更换。
5成孔质量问题及预防措施
通过对工程中桩基施工过程的总结分析,在施工中如果控制不好极易出现偏孔和漏浆问题,经过多次实际试验及总结,较好地解决了施工过程中存在的质量隐患。
5.1偏孔问题
旋挖钻机在砂卵层中特别是在疏密不均的砂卵层极易出现偏孔现象,根据对现场偏孔程度的分析,可大致分为缓慢偏差和无规律偏差2种。
(1)缓慢偏差:下放钻斗时随着孔深的增加,第一节钻杆偏离中心靠向护筒一侧,靠得越近孔偏差越大。
(2)无规律偏差:随着钻杆的下放,第一节钻杆左右摇晃,或在干孔钻进时可看到孔内无规则螺旋式偏差现象,这种偏差现象多数是由于钻斗钻进时受力不均匀而导致的。
5.1.1偏孔原因
(1)在钻杆入孔对中准确的情况下,地质是偏孔主要原因之一,多数是由于风化岩、岩石分布不均匀,或地层砂卵石层的粒径或密实度分布不均匀,导致钻进时钻斗受力不平衡而造成。
(2)钻斗本身也具有导向防偏功能,其中心先导尖具有定位功能,同时可改变钻进顺序。
钻齿的数量及角度是否一致,钻体两侧边刀或防护条的高度是否一致,这些均可使钻斗钻进时左右受力不均匀而导致偏差。
(3)由于每次钻进取料、卸料之后,需再下放钻杆,如果对中不精确,就会产生累积误差而导致偏孔;当孔内有岩石、漂石、卵石和风化岩层时,需控制浮动、加压方式,快速下放会造成偏孔。
(4)钻进速度原因。
钻进速度过快、加压过急也会造成偏孔,当钻进达到一定深度、钻杆长细比较大时,在钻进加压过程中,钻杆会产生弯曲,导致钻斗口一侧上翘,造成孔位偏差超标。
5.1.2预防偏孔措施
通过地质报告、岩芯取样、地理环境等详细了解地质情况,旋挖钻机所处位置地面要平整,受地形限制时,应将履带用木块垫平。
钻斗应通过试挖验证,确定钻机操作程序和工艺,钻进易偏位的地层时可使用后浮动,螺旋钻斗比双底捞沙斗能更好地预防偏差;通过降低钻进阻力,特别是中心先导尖具有定位作用;
可在螺旋钻斗或双底钻斗钻体上方焊接与孔径相符的2m长护筒,通过加长钻斗导向钻进;通过浮动、保持钻斗每次入孔对中和钻杆垂直,控制加压和钻速;通过振动和负载判断当前地质情况,改变钻进方式如切削钻进、破碎式钻进、拨动式钻进和碾磨式钻进等等都可有效预防偏孔。
5.2漏浆问题
根据现场统计,漏浆一般发生在桩基施工前期,应在施工前期详细了解地质勘查资料,掌握孔位地质砂卵层疏密程度,在砂卵层钻进时必须高度重视。
对预计会发生漏浆的孔位,在泥浆池内准备2~3倍孔容积的优质泥浆,以免因漏浆未能及时补充而发生塌孔事故;在进入砂卵层前停止钻进,置换成优质泥浆钻进,然后再观察、记录漏浆情况;若漏浆严重,除进一步补充泥浆外,在泥浆中可适当加0.5%的水泥粉,或向孔内投放球状黏土,同时保持孔内水头大于地下水位2~3m。
6施工操作注意事项
注意检查护筒内泥浆液、周围地形变化情况,发现护筒周围出现异常要停止钻进,查明原因防止发生事故。
钻头提升、放下都要缓慢,以防止由于钻头运动速度过快,形成局部真空造成塌孔事故。
施工时进尺速度不宜过快,要采用正反相结合法有效地形成护壁。
要记清楚每一次钻头提升前的进尺深度,与再次下钻后深度相比较,这样可以及时发现到孔内变化情况,有效的预防孔内事故。
使用机锁钻杆加压时,要注意钻机压力变化,不要超过液压系统设计承受能力。
提升钻杆必须完全解锁才能提钻。
在施工时应经常检查钻机钢丝绳、提引器,发现钢丝绳磨损超过说明书时要及时更换。
7结语
在地质较复杂的情况下疏密不均的厚卵石层中采用旋挖钻机施工,需要在施工过程中逐步积累经验,同时还应全面了解旋挖钻机的机械性能以及构造特征,掌握旋挖钻机的操作要点,从地质条件、设备因素、操作要素等各个方面进行系统的分析,制定具有针对性的预防措施,以减少质量安全事故的发生,确保桩基施工质量。
参考文献
[1]王继宏.旋挖钻机在风化岩层钻孔灌注桩施工中的应用[J].山西建筑,2010,36(22):
126-127.
[2]赵鹏飞,王占友.旋挖钻进工艺在广东潮州电厂桩基工程中的应用[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2005年08期
[3]郭玉文.旋挖钻机在高架桥桩基施工中的应用[J].铁道建筑技术,2005(11):56-57.
厚卵石地层施工中旋挖钻机技术问题的分析
作者:刘建中
作者单位:湖南省基础建设工程总公司
刊名:
城市建设理论研究(电子版)
英文刊名:ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu
年,卷(期):2012(1)
本文链接:/Periodical_csjsllyj2012011353.aspx。