砂卵石层中钻孔桩成孔工艺研究
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砂卵石地层钻孔桩施工采用化学泥浆成孔施工技术研究发布时间:2021-01-27T09:36:13.327Z 来源:《基层建设》2020年第26期作者:班学锋尹冰峰郭伟伟胡杰朱佳兴[导读] 摘要:针对兰张三四线铁路钻孔桩在砂卵石地层施工时塌孔较为严重,粘土(或膨润土)取土困难的难题,对钻孔桩在钻进过程中采用化学泥浆护壁成孔进行技术研究,取得较好的施工成果。
中建铁路工程总承包有限公司甘肃武威 733000摘要:针对兰张三四线铁路钻孔桩在砂卵石地层施工时塌孔较为严重,粘土(或膨润土)取土困难的难题,对钻孔桩在钻进过程中采用化学泥浆护壁成孔进行技术研究,取得较好的施工成果。
关键词:砂卵石、旋挖钻、化学泥浆、钻孔桩、施工工艺Study on chemical mud drilling technology for bored pile construction in sandy cobble stratumAbstract:In order to solve the problem of serious collapse of bored pile in sand-cobble stratum and the difficulty of clay (or Bentonite) soil collection during the construction of lanzhang-sansi railway, a technical study was carried out on the drilling of bored pile using chemical mud for wall protection, good construction results have been achieved.Key words: Sand gravel, rotary drilling, chemical mud, drilling pile, construction technology1、工程概况本标段新建兰州至张掖三四线铁路中川机场至武威段ZQ5标线路位于威武市境内,线路起自古浪县柴家庄西北DK208+833.01,本标段终点为武威市凉州区烧房庄的DK257+925,清水河特大桥里程为DK246+241.54至DK254+748.13,共8506.59m:其中桩基1795根,桩径分别为1m、1.25m、1.5m,桩长最大为45m,最小为15m,区内地层由新到老主要有第四系、第三系、白垩系、三叠系、二叠系、泥盆系、志留系、奥陶系等,并伴有加里东晚期闪长岩侵入。
砂卵层中大孔径钻孔桩的成孔方法研究摘要:本文分别从砂卵层的地质特征与大孔径钻孔桩的施工要素等方面展开研究,并提出一些砂卵层中大孔径钻孔桩成孔的方法。
关键词:砂卵层;钻孔桩;成孔方法在铁路桥梁施工过程中,时常遇到许多阻碍因素,如地质特性导致难以成孔或钻孔极易造成事故的情况,或受到项目当地的环境限制,导致符合该项目的施工工艺难以顺利进行,造成工程延误。
因此,结合工地的实际情况,进一步改善钻孔工艺,有利于提高项目工程质量与施工效率。
一、砂卵层地质特征砂卵石层具有粒径不均,孔隙密度大,粘结性不强,具有较强的透水性。
在这样特征的地质环境下,钻进容易造成事故,难以成孔。
目前,国内针对这一地质特征,常用的钻孔方式有四种,如回转钻进施工法、冲击钻进施工法、人工挖孔施工法与贝诺特施工法。
二、砂卵层施工方法(一)回转钻进施工法回转钻进施工法实质是进行正、反循环的钻孔防湿,采用灌注成桩的施工过程。
具体施工程序为先埋设护筒,安装好钻机后,进行钻进,到达桩端为止;清理孔内虚土,测量并确定孔壁的回淤厚度;以垂吊的方式,放入钢筋笼,插入导管后,将虚土清理干净,灌注混凝土成桩;拔出导管与护筒。
采用正、反循环方式钻孔时,需注意:应对泥浆循环、排水与清渣系统的安装设置问题进行充分的考虑,确保在泥浆循环顺畅、排水彻底、清渣顺利的情况下进行正、反循环施工。
同时还应严格控制泥浆的指标,如在粘土或亚粘土中进行钻孔时,可酌情关注清水,将原土化为泥浆,保护孔壁;在砂石层或砂土层较厚的环境下钻孔时,应制备适当厚度的泥浆。
在土层松软环境下进行转进工序时,根据泥浆补给情况选取适当钻进速度;在土质较硬或岩层中钻进时,以钻机不发生调动为标准,调整钻进速度。
为保证尽量垂直钻孔,采用钻杆加压型正循环回转钻机,并在钻具中加设扶正器。
当在钻进时,出现斜孔、踏孔等现象,应停止钻进并采取应对措施后再行钻进。
反循环钻机的使用范围:多瓣式钻头在土层较硬的环境中钻进时,容易打滑,因此适用于粒径小于钻杆10mm的砂卵层;滚轮式钻头又称牙轮式钻头,在钻进时需要加压,因此需要安装旋转连接器与旋转盘,适用于土质特硬的粘土与砂砾层;并用式钻头是在滚轮式钻头基础上加装耙形刀刃,省去频繁更换钻头的程序,可一直进行钻进施工,适用于岩土混合层;抓斗式钻头适用于砾石层,且粒径不低于150mm;扩孔钻头为砂砾层专用钻头。
卵石铺盖层溶洞桩成孔技术摘要:为进一步促进粤东西北地区振兴发展,广东省加快推进以高速公路为重点的粤东西北地区交通基础设施建设,粤西、粤北部多个高速公路项目相继开工建设,该地区为岩溶地貌集中分布区域。
本文以广东省北部某高速公路项目大桥桩基础成孔技术进行研究,主要针对在河岸厚卵石层及岩溶发育双重复杂特殊地质条件下桥梁基础施工,在施工过程中如何合理的解决桩基础成孔的重难点,提出较好的施工技术,确保桩基础施工安全和施工质量。
关键词:卵石层;溶洞区;桩基础;成孔1前言该大桥跨越一条无通航河道,河道内和河岸上卵石分布广多,根据钻探揭露溶洞等不良地质,影响拟建桥台、墩的稳定性,墩台桩基采用摩擦桩或端承桩,并穿过溶洞,以厚度不小于5~8m的中风化粉砂岩、灰岩作为基础持力层。
墩台基础类型选用钻孔灌注桩。
2地质情况桥位地处冲洪积平原地段,跨越河流,两端桥台位于山坡,桥位区地面标高约214~233m。
桥位区第四系覆盖层主要为卵石土、粗砂、细砂、漂石土;基底由石炭系下统灰岩及其风化层组成。
桥位桩基施工路段的高密度电法视电阻率剖面图见图2.2。
3.2溶洞分类根据溶洞发育情况、溶洞填充状态及溶洞数量,溶洞可分为以下几种类型:(1)根据溶洞高度,大于5m的为大溶洞,3~5m的为中溶洞,小于3m的为小溶洞;(2)根据溶洞填充状态,洞内无填充杂物为无填充溶洞,洞内约一半有填充物,其中顶部为空孔为半填充溶洞,洞内完全充填亚粘土、亚砂土、粘性土等为全填充溶洞;(3)根据桩基范围内溶洞个数,层数一层为单个溶洞,层数多层为多层溶洞。
4施工方案结合本工程的地质剖面图图2.3,发现该路段下岩层多个层面分布着多层大小不等,全填充、半填充或无填充的溶洞,且溶洞高度一般都在0.3~5m。
个别桩基存在较大而且串珠状溶洞,溶洞内的填充物主要为软可塑状态的亚粘土或夹砂、夹碎砾石等。
同时,分析桥位处用高密度电法勘探测量的高密度视电阻率值分布杂乱,凹陷状、闭合状异常分布,且异常数量众多,规模较大,延伸深度之深,从而可以推测出该岩溶强烈发育,主要为中、大规模全充填或半充填溶洞,在垂直方向上延伸深度大,溶洞埋深较浅,顶板厚度较薄,多呈串珠状、多层状分布,岩溶地质灾害对线路设计施工影响较严重。
砂卵石地层钻孔桩施工技术(全文)砂卵石地层钻孔桩施工技术1. 砂卵石地层钻孔桩施工技术概述\t1.1 目的和范围\t1.2 参考标准和规范\t1.3 主要术语和定义2. 砂卵石地层钻孔桩的设计与选择\t2.1 工程背景和要求\t2.2 地质调查与钻探\t2.3 钻孔桩的设计\t2.4 钻孔桩的选择3. 施工前的准备工作\t3.1 地面平整与布段\t3.2 施工设备与工具的准备\t3.3 施工人员的培训和分工4. 钻孔桩施工工艺流程\t4.1 钻孔桩施工流程概述\t4.2 钻孔\t\t4.2.1 钻孔设备与工具\t\t4.2.2 钻孔方法与参数\t4.3 渣土清理\t\t4.3.1 渣土清理设备与工具\t\t4.3.2 渣土清理方法与参数\t4.4 支套设置\t\t4.4.1 支套类型与设备\t\t4.4.2 支套设置方法与注意事项\t4.5 打钢筋笼\t\t4.5.1 钢筋笼制作与安装\t4.6 灌注混凝土\t\t4.6.1 混凝土搅拌与运输\t\t4.6.2 灌注混凝土方法与要求5. 施工中的质量控制\t5.1 施工中的监测与检测\t5.2 锚固与防浆6. 施工安全与环境保护7. 工程验收与质量评定8. 附件本文档涉及附件:附件1-设计图纸,附件2-钻孔桩设计计算书。
法律名词及注释:1. 钻孔桩:一种通过钻孔、灌注混凝土等工艺形成的地基处理措施,用于增加地基承载力或加固土层。
2. 地质调查与钻探:对工程所在地区的地质情况进行详细的调查和勘探,获取地层组成、地质力学参数等信息。
3. 混凝土:一种由水泥、砂子、骨料等经过搅拌、浇筑、固化等工艺形成的人工材料,具有高强度和耐久性。
砂卵石地层钻孔桩施工技术1. 砂卵石地层钻孔桩施工技术简介\t1.1 技术背景与意义\t1.2 相关标准和规范\t1.3 术语解释2. 钻孔桩设计与选择\t2.1 工程需求和背景\t2.2 地质调查与勘探\t2.3 钻孔桩设计\t2.4 钻孔桩选型3. 施工前的准备工作\t3.1 地面处理与布设\t3.2 施工设备与工具准备\t3.3 施工人员培训与分工4. 钻孔桩施工工艺流程\t4.1 施工工艺概述\t4.2 钻孔工艺\t\t4.2.1 钻孔设备与工具\t\t4.2.2 钻孔方法与参数\t4.3 渣土清理工艺\t\t4.3.1 渣土清理设备与工具\t\t4.3.2 渣土清理方法与参数\t4.4 支套设置工艺\t\t4.4.1 支套类型与设备\t\t4.4.2 支套设置方法与注意事项\t4.5 钢筋笼安装工艺\t\t4.5.1 钢筋笼制作与安装\t4.6 混凝土灌注工艺\t\t4.6.1 混凝土搅拌与运输\t\t4.6.2 混凝土灌注方法与要求5. 施工中的质量控制\t5.1 监测与检测\t5.2 防浆与锚固6. 施工安全与环境保护7. 工程验收与质量评定8. 附件本文档涉及附件:附件1-设计图纸,附件2-施工记录。
砂卵石地层钻孔桩施工技术简介砂卵石地层是一种常见的地质类型,其特点是含有大量的砂卵石颗粒,地层较松散。
在这种地质环境下进行桩基施工是一项具有挑战性的工作。
本文将详细探讨砂卵石地层钻孔桩施工技术。
钻孔前准备工作在进行砂卵石地层钻孔桩施工之前,需要进行一系列的准备工作,包括:1.地质勘察:详细了解地质情况,包括地层类型、地下水位等信息,以便确定施工方案。
2.设计方案:根据地质勘察结果,制定钻孔桩的设计方案,包括桩径、桩长等参数。
3.施工设备准备:选择适合砂卵石地层施工的钻机和配套设备,并进行检修和调试。
钻孔桩施工过程砂卵石地层钻孔桩的施工过程可以分为以下几个步骤:1. 设计标高确定根据设计要求,确定钻孔桩的标高位置,并进行标记。
2. 钻孔前处理在施工区域周围进行挖掘,清除杂物和表层土壤,以便进行钻孔作业。
3. 钻孔作业采用合适的钻具和钻头,进行钻孔作业。
在砂卵石地层中,钻孔过程中容易遭遇坍塌和堵塞的问题,需要采取一系列措施进行解决:•注浆支护:在钻孔过程中,通过注浆的方式加固孔壁,防止坍塌。
•吹洗冲洗:钻孔过程中,定期进行吹洗冲洗,清除孔内的堵塞物,保证钻孔畅通。
4. 钢筋笼安装完成钻孔后,开始进行钢筋笼的安装。
钢筋笼要根据设计要求进行布置,并确保笼筋位置正确。
5. 混凝土浇筑在钢筋笼安装完成后,进行混凝土浇筑。
在砂卵石地层中,需要注意以下几点:•浇筑方式:可以采用搅拌站泵送的方式进行浇筑,确保混凝土能够充分填满钻孔,避免孔口冲刷。
•砂浆配比:根据地质情况和设计要求,确定合适的砂浆配比,确保混凝土的强度和稳定性。
6. 桩顶处理混凝土凝固后,对桩顶进行处理,包括修平、浇筑桩帽等工作。
施工质量控制为了确保砂卵石地层钻孔桩的施工质量,需要进行一系列的质量控制措施,包括:1.钻孔质量检查:检查钻孔的垂直度、直径等参数是否符合设计要求。
2.钢筋安装质量检查:检查钢筋的布置是否符合设计要求,是否存在错位、漏埋等问题。
砂卵石地层钻孔桩施工技术摘要:本文以京承高速公路三期工程为依托,分析地质特征,从施工原理、施工流程、操作要点等施工工艺角度阐述了在砂卵石地层采用冲击钻孔成桩的施工技术,并取得显著经济效果。
关键词:砂卵石地层冲击钻护筒泥浆钻进成孔灌注要在有丰富的松散卵石的河床上进行冲击钻孔灌注桩施工,不仅要保证施工质量,而且要满足工期的要求。
当卵石颗粒出现较大直径时,旋挖钻机和循环钻机无法满足钻进要求,所以采用冲击钻。
受钻具震动与撞击等因素影响,极易出现塌孔,直接影响工期、成孔质量和经济效益。
所以必须开展技术研究,采取措施,解决问题。
本文以京承高速公路(三期)潮河桥为例,浅析砂卵石地层钻孔桩施工技术。
1 工程概况及地层特征1.1 工程概况潮河桥为京承高速公路(三期)工程,位于北京市密云县东北方向,横跨潮河,为斜60度简支梁桥。
钻孔灌注桩基础长为11~19 m。
桩径分1.2 m和1.8 m两种。
1.2 地层特征本桥位于两个地貌单元,分别为剥蚀残丘和潮河河谷,潮河河床内现况无地表径流。
场地地层分布特征为:地表以下8~10 m范围内为砂卵石地层,成分以卵石夹杂漂石为主,漂石粒径为50~60 cm,由于河床遭遇严重盗采和盗采后的填埋,缺少细小颗粒;砂卵石以下为岩石,本桥桩基均为嵌岩桩,要求桩底进入弱风化岩2 m。
由此可见:覆盖层松散易钻,但孔壁稳定性差,常出现塌孔、超径等等问题,对泥浆性能要求较高,需控制进尺;下层岩石坚硬,冲击过程产生剧烈振动,易造成上层卵石层失稳。
2 施工工艺2.1 工艺原理及特点为避免护筒下及周边卵石的稳定埋,通过铺设混凝土及注浆等方法,有效的连接卵石和护筒,填充空隙,固定上层松软层,硬化深层松散卵石,并对护筒周围进行加固,防止因振动和机械等重物的压力引起坍孔。
本工艺具有以下特点。
式中:Q为注浆量(m3);R为扩散半径;H为注浆段长;N为地层空隙率;α为地层填充率;β为损失率。
2.3.3 钻机就位施工过程中,使用3台CZ-8型冲击钻,6个钢护筒,循环使用。
深厚砂卵石地质双护筒旋挖钻孔灌注桩施工工法深厚砂卵石地质双护筒旋挖钻孔灌注桩施工工法一、前言深厚砂卵石地质双护筒旋挖钻孔灌注桩施工工法是一种在复杂地质条件下进行桩基施工的技术,通过采用双护筒旋挖钻机挖取深厚砂卵石土层,并在钻孔中灌注混凝土形成桩体,从而达到加固和支撑地基的目的。
二、工法特点1. 适用范围广:该工法适用于深厚砂卵石地质条件下的各类工程,能够满足桩基的承载力和稳定性要求。
2. 施工效率高:采用双护筒旋挖钻机,能够快速、高效地完成钻孔和灌注作业,提高施工效率。
3. 施工质量好:双护筒旋挖钻机能够精确控制钻孔直径和深度,保证施工质量的准确性和稳定性。
4. 环保节能:灌注桩采用混凝土填充,无需使用其他材料,减少环境污染,并节约资源。
5. 施工适应性强:针对不同地质条件,可调整工艺参数,使工法适应不同工程的需求。
三、适应范围深厚砂卵石地质双护筒旋挖钻孔灌注桩施工工法适用于以下工程:1. 建筑物的基础支撑。
2. 桥梁、隧道等交通工程的基础。
3. 石化、电力等工业设施的基础。
4. 地铁、地下综合管廊等地下工程的基础。
四、工艺原理该工法基于深厚砂卵石地质条件下的桩基施工需求,通过双护筒旋挖钻机对地层进行钻孔、挖掘和灌注混凝土,形成稳定的桩体。
具体分析和解释如下:1. 施工工法与实际工程之间的联系:根据实际工程的地质情况确定施工参数,如钻孔直径、钻孔深度和灌注混凝土强度等。
2. 采取的技术措施:根据地质情况选择合适的双护筒旋挖钻机,配备适当的挖掘工具,采取合理的挖孔和灌注方法,确保施工质量和进度。
五、施工工艺1. 钻孔准备:根据设计要求选择合适的双护筒旋挖钻机,进行现场组装和调试。
2. 钻孔施工:根据设计要求确定钻孔的位置和深度,通过旋挖钻机进行钻孔,同时进行土样采集和记录。
3. 清孔挖掘:将钻孔中的土层清除,根据需要进行清洗或冲洗。
4. 钻孔检测:采取非破坏性检测方法对钻孔进行质量检测,确保钻孔符合设计要求。
戈壁滩光伏项目卵石地质微孔灌注桩成孔工艺的探讨摘要:西北地区地属冷温带大陆性干旱气候,干燥,降水稀少,昼夜温差大,具有丰富的光照资源,为新能源光伏发电提供了天然优越的地理环境。
因为地处我国大陆腹地,常年有效降雨量远远小于蒸发量,所以西北地区逐渐形成了砂土裸石的地形地貌。
再加上祁连山脉环境的影响,形成了河西走廊通道独有的大纵深戈壁滩;与华南地区传统微孔灌注桩的施工环境相比,西北地区地质较硬,卵石层较厚,地表土层沙化严重,已基本失去黏性。
因此,在桩基施工中易出现孔洞不成型、塌陷、漏浆等现象。
因引孔时孔洞塌落不成型,二次引孔返工率较高,导致项目引孔及桩基浇筑施工进度迟滞,人工及机械台班利用率低。
如何保证戈壁滩鹅卵石地质微孔灌注桩成孔施工质量,是本文探讨的重点。
关键词:戈壁滩光伏;粉砂卵石;微孔灌注桩;成孔工艺1 工程项目特点本项目位于西北地区,施工环境属冷温带大陆性干旱气候,干燥,降水稀少,昼夜温差大,具有丰富的光照资源,为新能源光伏发电提供了天然优越的地理环境。
因为地处我国大陆腹地,常年有效降雨量远远小于蒸发量,所以西北地区逐渐形成了砂土裸石的地形地貌。
1)合理布置戈壁滩鹅卵石地质的桩位,避开高低起伏较大的区域,便于机械施工,尽量减少土层地质对施工的影响。
可根据现场详尽地勘进行片区划分,对特殊位置进行设计优化。
2)为节约施工成本,光伏多采用微孔灌注桩,桩基直径可根据现场地勘进行优化设计。
泥浆护壁作业常规应用于大孔径灌注桩施工,为适应戈壁滩粉砂卵石的特殊地质,本项目首次将微孔灌注桩与泥浆护壁相结合,优势互补,形成新的“微孔灌注桩泥浆护壁作业”。
3)首次钻孔至设计深度后及时清理钻机周围的浮土及石块,避免洞口塌落掉入孔内,引起二次清孔作业。
4)采用“泥浆护壁”作业方法,优化施工工艺流程,操作简单安全可靠,施工难度降低,施工速度加快,缩短施工周期,节约人工及机械费用,有效提升微孔灌注桩成孔合格率。
5)本技术工艺适用于在高山山地、戈壁滩等土质较硬、孔洞不易成型的地带进行光伏电站微孔灌注桩基础的施工。
砂卵石地层钻孔桩施工技术砂卵石地层钻孔桩施工技术一、引言钻孔桩是一种在土层或岩层中通过钻进孔洞并灌注混凝土形成的桩基。
砂卵石地层是一种比较常见的地质条件,其特点是含有较多的细小颗粒和砾石,对于钻孔桩的施工会带来一定的困难。
因此,本文将介绍在砂卵石地层中进行钻孔桩施工的技术。
二、前期准备在进行钻孔桩施工前,需要对场地进行勘察和设计,并制定相应的施工方案。
同时,还需要准备好必要的设备和材料,包括钻机、混凝土搅拌车、混凝土泵等。
三、选用适当的钻头在砂卵石地层中进行钻孔桩施工时,需要选用适当的钻头。
通常情况下,采用硬质合金三角形锥头或四面体锥头。
这些钻头具有较高的硬度和耐磨性,在穿过岩屑和碎片时能够保持较好的钻进效果。
四、控制钻孔深度在进行钻孔桩施工时,需要控制钻孔深度。
由于砂卵石地层中含有较多的碎石和岩屑,如果不加以控制,很容易导致钻机无法顺利进入土层或岩层。
因此,在进行钻孔时,需要使用合适的压力和转速,并定期清理孔底的碎石和岩屑。
五、选择合适的灌注方式在进行钻孔桩施工时,还需要选择合适的灌注方式。
通常情况下,采用“先灌浆后灌混凝土”的方式。
首先,在完成钻孔后,在孔内注入一定比例的水泥浆或泥浆,以填充空隙和巩固土壤或岩体。
然后,在浆液硬化后再进行混凝土灌注。
六、注意安全问题在进行钻孔桩施工时,还需要注意安全问题。
首先要保证现场人员的安全,包括穿戴好必要的个人防护装备;其次要保证设备和机器的安全运行,并做好必要的维护和保养;最后要注意环境保护,避免对周围环境造成污染和破坏。
七、总结砂卵石地层钻孔桩施工技术是一项比较复杂的工作,需要在前期做好充分的准备和规划,并选用适当的设备和材料。
在施工过程中,还需要控制钻孔深度、选择合适的灌注方式,并注意安全问题。
只有做好这些方面的工作,才能保证钻孔桩施工的顺利进行,并最终达到预期效果。
砂卵石地层钻孔灌注桩成孔施工工艺概述摘要:本文就较厚砂卵石地层钻孔灌注桩成孔时碰到的塌孔、缩孔、钻机移位、地下水透析等施工难点问题进行解析,主要通过顶部换填红粘土固化土体、加长钢护筒、改良并加大泥浆比重、合理选用钻进器具并分层钻进的措施来改善施工工艺,有力的促进了在建工程进度,保障了工程质量,降低了工程成本。
关键词:砂卵石地层;钻孔灌注桩;成孔;施工工艺;一、工程概况及地层特征北拒马河暗渠防护加固工程北支防冲护砌透水防冲墙(地下连续钻孔灌注桩)总长276m,单桩设计直径1.5m,桩中心间距为2.0m,桩边净距为0.5m,桩顶标高54.0m,桩底标高31.0m,设计桩长为23m,混凝土强度等级为C30W6F150,数量138根;钢筋笼主筋采用HRB400EФ36,钢筋笼总重10.975t。
北支防冲护砌处于有丰富的松散砂卵石的北拒马河北支河道干枯河床上,原地面高程约为64~65m,覆盖层表层为第四系全新统上部冲积卵石层,厚3.0~5.0m,向下为第四系全新统下部冲洪积层卵石层,岩性为厚层卵石,阶地上地表为薄层壤土、砂壤土,上部壤土厚0.5~2.0m,下部卵石厚度较大,约至标高33.0处,具明显的双层结构。
另下游不足100m处盗采砂石坑长约400m,宽300m,因北京房山“7.21”特大暴雨及洪涝灾害,施工时坑内水面高程为47.6m,水深约33m,地下水源丰富。
图2:松散的表层土体图3:下部出现孤石后导致孔口坍塌2.2 施工措施针对以上施工困难,结合现场实际情况研究决定,经成功试桩后,主要采用以下施工措施:1、采用顶部换填红粘土固化土体和加长钢护筒的方法防止护筒周边的坍塌、钻机偏移和缩孔情况;2、加大泥浆比重并在内加入纯碱等(玻璃胶和普通硅酸盐水泥)改良泥浆的方法在孔内形成不透水混合泥皮薄膜,阻止泥浆大批量渗入周围土体中,并借用泥浆的静水压力阻止地下水渗入孔内与泥浆混合,从而达到促进孔壁稳定性的作用;3、对在钻进过程中碰到的孤石、超大粒径卵石和基岩的情况,合理选用钻进器具(斗齿直形螺钻斗、锥形螺旋钻头、双层底的旋挖钻斗、截齿筒式取心钻头、牙轮筒式取心钻头等),并采用分级钻进的方法进行钻进。
砂卵石地层的钻孔灌注桩施工工艺与质量控制方法分析摘要:砂卵石地层是典型力学不稳定且结构松散、卵石粒径不同、体内摩擦较大且流速性低的地层,钻孔灌注桩施工技术的应用,和普通地层的施工存在明显差异,需要按照地层的特点制定完善的施工工艺方案,严格控制施工的质量。
基于此,本文分析工程项目的概况,提出砂卵石地层钻孔灌注桩施工工艺方法和质量控制方法,旨在为增强钻孔灌注桩的施工效果提供助力。
关键词:砂卵石地层;钻孔灌注桩;施工工艺;质量控制桥梁工程项目施工中砂卵石地层钻孔灌注桩施工技术的应用,需重点完善和优化施工工艺模式和质量控制体系,通过对施工工艺的优化、质量控制体系的完善,提高整体工程项目的施工水平和建设效果,确保在桥梁工程项目的砂卵石地层中能够快速、准确和高质量完成钻孔灌注桩施工工作,充分发挥钻孔灌注桩施工技术的作用价值,为工程项目的高效化和稳定性施工建设夯实基础。
1 工程概况乐山高新区基础设施和配套工程项目中,乐高大道是城市的主干路,设计速度为每小时50km,标准化道路的宽度是80m,是双向的6车道,在跨越龙安路和乐宜高速方面建设桥梁,起始桩号是K1+797.000,最终桩号是K2+313.000,孔跨的规格为:,在跨越乐宜高速的过程中,主跨部分是长度为60m的钢混组合梁结构,钢长度是40m,桥梁总体长度是516m。
拟建施工现场是在乐山市高新技术产业开发区,地势较为平坦,勘查现场中的高程是363m-384m,相对高差为21m,只有A0#达到位置地势起伏较大,其他位置的地势起伏均较小[1]。
工程施工现场地下部分覆盖层,主要是第四系人工素填土、第三系中上更新统冰水堆积粉质黏土、粉砂、淤泥,同时还存在第四系中上更新统冰水堆积卵石土层,其中卵石主要是花岗岩、闪长岩等组合而成,多数粒径在20mm到120mm之间,最大的粒径是150mm,分布较为均匀,含量在55%到85%之间,砂泥质填充的含量在10%到30%之间,卵石具有坚硬性的特点,钻进的难度高,按照现场的动力初探试验分析结果,需要将其分成三个亚层,主要为密度稍高、中密度、密实性高的层次,按照砂卵石地层的特点进行钻进施工,确保钻孔灌注桩的施工质量和效果[2]。
砂卵石层中钻孔桩成孔工艺研究第1章工程概况北京地铁9号线第1合同段工程位于北京市丰台区,线路呈南北走向。
本合同段工程项目包括丰台科技园站、郭公庄站~丰台科技园站区间。
丰台科技园车站包括2个风道、5个出入口(含1个安全出口)。
1号风道位于车站东南端3号出入口以南,2号风道位于车站东北端4号出入口以北;1、2号出入口位于车站西侧,3、4号出入口位于车站东侧,5号出入口(安全出入口)位于车站东侧4号出入口及2号风道之间。
车站主体结构设计为地下双层双柱岛式车站,明挖法施工。
车站主体总长170.15m,标准段宽度20.9m,车站顶板覆土厚度4.6m,底板埋深18.2m,盾构井位置为19.7m。
车站主体围护桩采用φ1000钻孔灌注桩223根,4160 m,桩端深度:25.6m 。
车站附属围护桩采用φ1000钻孔灌注桩336根,5376 m。
1号风道为单层箱形框架结构,风道口及风道与主体接口位置宽12.87m,斜长17.42m,南北向长34.2m,基坑深13.8m,钻孔桩65根,东侧距离新改移马草河3.6~4.1m,围护结构采用围护桩+钢支撑体系。
2号风道为双层局部单层箱形框架结构,与主体接口位置宽15.35m,风道口宽15.1m,东西向长38.3m,南北向长32.65m,钻孔桩68根,双层段基坑深18.8m,单层段基坑深14.3m,周围场地开阔,风道施工范围内没有控制性管线,采用围护桩+钢支撑体系。
1号出入口与主体接口位置宽7.1m,出口位置宽6.7m,东西向长34.52m,南北向长38.16m。
钻孔桩48根。
2号出入口与主体接口位置宽7.1m,出口位置宽6.7m,东西向长31.72m,南北向长41.64m。
钻孔桩54根。
3号出入口与主体接口位置宽7.1m,出口位置宽6.7m,东西向长29.55m,南北向长39.6m,钻孔桩59根。
基坑最深处为地面向下16.16m,宽11.4m;东侧距离新改移马草河约2.5~3m,4号出入口南侧为旧马草河,施工期间将废弃。
富含大块径卵石的砂卵石地层旋挖桩成孔技术卢一韩曾昭勇蒙永涛广西建工集团第一建筑工程有限责任公司广西南宁530001摘要:旋挖桩成孔在遇到富含大块径卵石的砂卵石层时,即使采取有效的护壁方法,也难以将大块径卵石一次成功取出,不能确保在有限的施工时限内完成旋挖桩成孔。
提出一种固结后及时旋挖的施工方法,可以有效解决富含大块径卵石的砂卵石层旋挖桩成孔难题。
同时可以缩短工期,减少对附近建筑物的影响,具有良好的效果。
关键词:旋挖桩成孔;大块径卵石;砂卵石层;固结中图分类号:TU753文献标志码:A文章编号:1004-1001(2020)12-2216-02DOI:10.14144/ki.jzsg.2020.12.004 Hole-forming"Technology of Rotary Pile in Sandy Pebble StratumRich in Large Diameter PebblesLU Yihan ZENG Zhaoyong MENG YongtaoGuangxi Construction Engineering Group No.l Construction Engineering Co.,Ltd.,Nanning,Guangxi530001,ChinaAbstract:Even if effective wall protection method is adopted,it is difficult to take out the large diameter pebbles successfully at one time when encountering sand pebble layer rich in large diameter pebbles,which cannot ensure the completion of hole-forming for rotary pile in limited construction time limit.A construction method of timely rotary excavation after the consolidation is proposed,which can effectively solve the hole-forming problem of rotary excavation pile in sandy pebble layer rich in large size pebbles.At the same time,it can shorten the construction period and reduce the impact on the nearby buildings,which has achieved good effects.Keywords:hole-forming for rotary pile;large diameter pebble;sand pebble layer;consolidation随着我国经济的高质量发展,旧城改造不断扩大。
砂卵石层中钻孔桩成孔工艺研究第1章工程概况北京地铁9号线第1合同段工程位于北京市丰台区,线路呈南北走向。
本合同段工程项目包括丰台科技园站、郭公庄站~丰台科技园站区间。
丰台科技园车站包括2个风道、5个出入口(含1个安全出口)。
1号风道位于车站东南端3号出入口以南,2号风道位于车站东北端4号出入口以北;1、2号出入口位于车站西侧,3、4号出入口位于车站东侧,5号出入口(安全出入口)位于车站东侧4号出入口及2号风道之间。
车站主体结构设计为地下双层双柱岛式车站,明挖法施工。
车站主体总长170.15m,标准段宽度20.9m,车站顶板覆土厚度4.6m,底板埋深18.2m,盾构井位置为19.7m。
车站主体围护桩采用φ1000钻孔灌注桩223根,4160 m,桩端深度:25.6m 。
车站附属围护桩采用φ1000钻孔灌注桩336根,5376 m。
1号风道为单层箱形框架结构,风道口及风道与主体接口位置宽12.87m,斜长17.42m,南北向长34.2m,基坑深13.8m,钻孔桩65根,东侧距离新改移马草河3.6~4.1m,围护结构采用围护桩+钢支撑体系。
2号风道为双层局部单层箱形框架结构,与主体接口位置宽15.35m,风道口宽15.1m,东西向长38.3m,南北向长32.65m,钻孔桩68根,双层段基坑深18.8m,单层段基坑深14.3m,周围场地开阔,风道施工范围内没有控制性管线,采用围护桩+钢支撑体系。
1号出入口与主体接口位置宽7.1m,出口位置宽6.7m,东西向长34.52m,南北向长38.16m。
钻孔桩48根。
2号出入口与主体接口位置宽7.1m,出口位置宽6.7m,东西向长31.72m,南北向长41.64m。
钻孔桩54根。
3号出入口与主体接口位置宽7.1m,出口位置宽6.7m,东西向长29.55m,南北向长39.6m,钻孔桩59根。
基坑最深处为地面向下16.16m,宽11.4m;东侧距离新改移马草河约2.5~3m,4号出入口南侧为旧马草河,施工期间将废弃。
为了减少对新改移马草河影响出入口围护结构主要采用围护桩+钢支撑支护体系,出入口地面位置采用土钉墙支护体系。
4号出入口与主体接口位置宽7.1m,出口位置宽6.7m,东西向长37.32m,南北向长37.76m,钻孔桩42根。
基坑最深处为地面向下14.06m,宽11.4m;横向通道位置采用围护桩+钢支撑支护体系,出入口地面位置采用土钉墙支护体系。
车站附属结构采用明挖法施工。
车站南侧为明挖区间,北侧为盾构区间,车站北端设盾构始发(左线)/接收(右线)井,左线盾构机始发时,后配套设施可放置于车站内。
基坑部份采用上部土方放坡开挖、挂钢筋网片喷射砼支护,下部钻孔灌注桩+挂钢筋网片喷砼+钢支撑复合支护措施。
部分采用土钉墙支护体系。
第2章工程地质情况及周边情况调查2.1工程地质情况丰台科技园站位于永定河冲洪积扇的中上部,地层根据地勘报告,依次为粉土填土层、杂填土层、粉土层、粉细砂层、砂砾卵石层,砂砾卵石层大部分粒径在30cm以下,最大粒径超过30cm,从探孔挖出卵石看,大粒径呈扁平细长型。
91#桩98#桩2.2周边情况调查丰台科技园车站主体结构位于基地中环路(五圈路)与规划万寿路南延路交叉路口下,呈南北向布置,现状基地中环路路宽约40m,至站位西侧30m止。
站位西侧为大片荒地,东侧为少量树木。
站位西侧5m为现状南北向马草河,宽约6m,深约2m,至站位中心处折向东行。
马草河需要在车站第二期施工前改移至站位东侧。
车站周边多为荒地,基本无影响车站及附属设施施工的地面建筑物、地下构筑物。
有一条排污用的马草河穿越车站及出入口;西侧地面现有一处雨水泵站。
为了解该车站施工区域是否存在地下空洞现象,给施工提供参考资料,保障工程顺利安全地进行。
项目部将空洞探测方案报监理工程师批准后,并委托北京雅友通路政管网技术有限公司对指定区域地下20m范围内进行空洞探测,及对周边的地下管线进行调查和探测,测区内探测结果为:侧线布置的范围内,排除地下管线的异常、地面现场干扰的异常,没有发现明显的空洞异常。
地下空洞探测探井分布:丰台科技园1号探井:结论:1、地层:卵石颗粒对成孔影响较小;据调查塌孔现象严重;2、环境:周边环境简单,环境因素对施工影响小;3、水位:位于桩底以下,对成孔没有影响;4、成孔机械:丰台科技园站采用旋挖钻机存在漏浆和塌孔等严重问题。
第3章各种成孔工艺分析各种工艺对比:各工艺问题评价:问题工艺钻进困难安全风险设备资源工效塌孔漏浆噪音泥浆污染成本旋挖钻机法★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★乌卡斯冲击法★★★★★★★★★★★★★★★★★★冲抓法★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★冲击反循环法★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★高频液压振动取土成孔★★★★★★★★★★★★★★★★全套管全回转法★★★★★★★★★★★★★★★★★人工挖孔法★★★★★★★★★★★★★★★★★★★备注评价方法,采用5★ 分级评价,其中:1个★表示没有问题;2个★表示问题一般;3个★表示问题较严重;4个★表示问题严重5个★表示工法不可行第4章成孔工艺的选定针对丰台科技园车站各种工法问题评价,确定成孔方法。
钻孔桩施工常规施工方案基本上只有两种,旋挖钻成孔和冲击钻成孔,其它方案如高频液压振动取土成孔、全套管全回转法等施工方法,由于施工机具较少,施工成本太高,、不考虑。
施工前北京市轨道公司多次组织论证会,我标段内部也多次就施工方案展开研究,并对周边地质情况多方面进行调查。
通过对两种施工方法的比较:冲击钻机施工进度慢、成本高、对周边环境污染较大,但对地层的适应性较强。
旋挖钻机施工进度快,对周边环境污染较小,但对地层的适应性较差,粒径超过0.3米卵石钻进困难。
根据我们对周边地层的调查,及对地质资料的分析,丰台科技园站大粒径较少,超过0.3米卵石每根桩不超过10块,而且大粒径呈扁平细长型,由于存在两个面尺寸较小,旋挖钻机可以克服。
通过比选,最终确定旋挖钻为丰台科技园站的主要施工方案,冲击钻施工方案为替补施工方案。
第5章旋挖成孔工艺的难点及对策5.1难点旋挖钻机施工对地层的适应性较差,粒径超过0.3米卵石钻进困难,遇到较大粒径的卵石层或漂石较难适用。
工程特点主要是砂卵石层中机械成孔较为困难,机械成孔特别是旋挖成孔难度较大,主要存在以下影响:1、砂卵石层对钻头磨损较大;2、大粒径漂石影响旋转钻机施工,桩径为1米的旋挖钻施工,漂石粒径超过0.25米施工极为困难,粒径超过0.3米时必须将石块破碎方可钻进;3、砂卵石层漏浆现象严重。
4、砂卵石层中成孔容易塌孔。
5.2对策针对旋挖钻成孔的几个困难因素拟采用以下措施克服:1、采用增加钻头储备;2、采用增加泥浆浓度,除采用膨胀土泥浆外,储备一定量的黄泥,必要时加入泥浆内,加大泥浆粘度,加大泥浆池体积,增加泥浆储备;3、漂石粒径较大时普通钻头更换为螺旋钻头。
4、增加泥浆浓度,增加护筒长度,采用双护筒。
增加泥浆浓度后的双护筒第6章施工准备6.1旋挖机械选型根据工程施工实际进展情况,并及时总结了施工中出现的问题,本项目使用了三种旋挖机械, 2008年1月17日FR622C型号钻机进场,2008年6月22日SR150型号钻机进场、工作质量45t、上车体回转角度360度、主卷扬单绳拉力16t,2008年9月18日NSR220C型号钻机进场。
旋挖钻机作业6.2吊车选型据工程施工实际进展情况,并及时总结了施工中出现的问题,本项目使用了三种吊车, 2007年7月18日XZJ5240JQZ16型号吊车进场、最大起重量16t、起升高度29.5m、幅度30m,2007年11月5日XZJ264JQZ25E型号吊车进场、最大起重量25t、起升高度39m、幅度30m, 2008年6月3日QZ25E型号吊车进场、最大起重量25t、起升高度31.5m、幅度3~28m。
吊车作业6.3泥浆池1、由测量组放出泥浆池位置后,进行泥浆池施工。
2、泥浆池设在车站东北角场地开阔位置,顺车站方向放置。
3、泥浆池规格尺寸为平均长×宽×高---6m×3m×2m,边坡坡度为1:1,采用厚塑料布铺底防止漏浆及边坡防漏。
4、形状如下图所示5、泥浆池周边防护栏设置形式如图所示6.4泥浆旋挖钻机对地层扰动较小,只用护壁稳定液即可施工。
在孔口一定距离内挖设6×3×1.5米的泥浆池及循环水沟,并采用清水加膨润土制备护壁稳定液,加强试验,择优选择配合比,加强质量控制。
泥浆比重控制在1.1~1.3。
当钻入砂层等易坍地段时,可视情况往稳定液内加入粘土,增大泥浆稠度,提高泥浆护壁能力。
泥浆配合比:膨胀土:碱:黄土:水=100kg :20kg:50:2000kg;黄泥:约5立方米;泥浆检验报告表如下:6.5钻头根据施工需要,增加普通钻头和螺旋钻头的储备。
当采用普通钻头成孔中遇到漂石密度较大时,换螺旋钻头会破碎部份扁平漂石,破碎后在用普通钻头取出。
普通钻头螺旋钻头第7章施工情况介绍7.1不同深度的钻进情况2008年1月18日,上午10点正式开始第一根桩施工,到20日下午,共施工围护桩四根(编号分别是91、94、98、104,位于主体车站的西北角,其中91、94与98、104成90度角),桩长20.12米,位于地面下 23.3~23.5米。
通过现场记录分析:钻孔过程中,前10米钻进速度较快,地层为砂层及砂砾石层,分层高度约在地面下5米处,施工过程中无明显漏浆现象。
进入10米后,钻进较为困难,缓慢钻进,从出料看,地层应为砂卵石层,卵石最大粒径约为 14厘米(每次出料后表面有2~7块)。
进入16米后,钻进较为困难,卵石最大粒径大于22厘米(每次出料后表面有1~5块)。
进入18米后,普通钻头很难钻进,换为螺旋钻头,目前发现的该卵层最大完整粒径为 40厘米(91号桩18米深处)。
其中98号桩钻至17米深处时,泥浆用量太大,用铲车往钻孔内投入一次粘土(约0.5方)。
完成这四根桩螺旋钻头6次,检修钻具3次,换齿4个。
从混凝土浇筑来看,98号桩,超设计数量较为严重,设计数量为15.8立方,实际浇筑18.5立方,扩孔系数约为1.17,扣除桩底超深0.3米,桩顶超灌0.5米,扩孔系数约为1.13,其中下面6米,扩孔系数略大。
其它桩位扩孔系数均在1.15以内。
从混凝土浇筑看,四根桩基本无塌孔现象。
但是在后续施工中部分钻孔桩在地面以下10m范围内遇到了严重塌孔现象,对于地面下10m范围内塌孔可以采用双护筒及增大泥浆比重来克服。
7.2结论砂卵石土层自2008年1月18日,上午10点正式开始第一根桩施工,到20日下午,共施工围护桩四根。
从钻孔桩施工出料情况看,虽然有部份超过0.3米,甚至有超过0.4米的大块漂石,但漂石普遍存扁平、细长状,而且含量较小,包括超过0.1米的漂石含量应该都不会超过20%,在这种地层中,旋挖钻机能够成功进行钻进,部份超过0.3米,甚至有超过0.4米的扁平漂石可直接从短边,或扁平面用旋挖钻头直接取出,漂石密度较大时,换螺旋钻头会破碎部份扁平漂石,破碎后在用普通钻头取出。