目前,旋挖鉆機因工藝先進,成孔快速穩(wěn)定等優(yōu)勢,已經(jīng)成為鉆孔灌注樁主流的施工機械之一。由于各地工程地質(zhì)條件千差萬別,不同工程設(shè)計不太可能做到與實際地層完全一致,有時甚至還存在較大差異。因此,巖土施工單位在承攬鉆孔灌注樁基工程時,樁基鉆孔面臨不小的不確定性。在樁基鉆孔過程中有些技術(shù)問題若處置不當(dāng),不僅會造成較大的經(jīng)濟損失,還可能對工程設(shè)備甚至人員安全構(gòu)成威脅。
結(jié)合近幾年使用旋挖鉆機在各類不同的地層鉆進實踐經(jīng)驗,總結(jié)了旋挖鉆機在一些較為特殊地層鉆孔施工經(jīng)常遇到的技術(shù)問題及解決方法。
1、軟土等易塌地層的特點及成孔風(fēng)險
2、旋挖鉆孔的施工方法
(1)應(yīng)基本確認(rèn)護筒下放深度范圍內(nèi)無100mm以上大直徑石塊;根據(jù)長護筒直徑各下放長度選擇合適功率的振動錘。
(2)小直徑施工時,應(yīng)綜合考慮鉆桿的外徑及護筒直徑的大小,鉆桿外徑宜比護筒直徑小200mm以上,護筒長度較大時,差值應(yīng)更大些以方便施工。
1、砂土、粉土地層的特點及成了風(fēng)險
2、旋挖鉆孔的施工方法
采用泥漿護壁在分先較好的砂土或粉土地層中施工時,應(yīng)考慮采取以下幾點措施:
(1)適當(dāng)降低鉆頭的下放和起拔速度,減小鉆斗與孔壁之間泥漿的流速,減少沖刷。
(2)適當(dāng)加大鉆齒的外撇角度。增加孔壁與鉆斗側(cè)壁的間距。
(3)適當(dāng)增加鉆斗內(nèi)流水孔面積,減小鉆斗起拔過程中頂部和底部的負(fù)壓,進而減小孔內(nèi)泥漿的流速。
(4)配置優(yōu)質(zhì)泥漿護壁,及時量測孔內(nèi)泥漿的含砂率。當(dāng)超標(biāo)時及時采取有效的措施。
(5)檢查鉆斗底蓋閉合后的密封性。若發(fā)現(xiàn)扭曲造成空隙較大,應(yīng)及時整修,以免造成漏砂。
1、石、孤石地層的特點及成孔風(fēng)險
2、旋挖鉆孔的施工方法
旋挖鉆鉆孔遇到大漂石地層時,若漂石地層位于淺表,宜用挖機將漂石挖除后回填黏土,并將孔口護筒下放到漂石層底,再行鉆進;若漂石位于較深部位,當(dāng)漂石粒徑大于撈砂斗開口口徑而無法正常鉆井時,可用筒形鉆頭將大漂石取出后,再配合撈砂斗逐步鉆井。
鉆孔灌注樁遇到孤石時,若孤石恰好全部位于孔內(nèi),則可用筒形鉆斗直接將孤石取出;若孤石大部分埋于孔周地層中形成探頭石,則不應(yīng)強行鉆井。而就用筒形外頭慢慢將探頭石切斷并取出后,方可下正常鉆井。
1、硬黏土、泥巖地層的特點及成孔風(fēng)險
2、旋挖鉆孔的施工方法
在硬黏土中鉆井,應(yīng)考慮采用體形式鉆斗或?qū)@斗底部側(cè)面開豁口等方式,以提高卸土效率。在泥巖地層旋挖鉆孔灌注樁成孔,可從以下幾點著手,以提高施工效率。
(1)優(yōu)先選用機鎖鉆桿干也鉆進。不得已采用摩擦鉆桿鉆進時,可以考慮增加鉆桿和鉆斗的重量,以便鉆齒能夠切入泥巖中并順利建立加壓力。
(2)對強風(fēng)化及風(fēng)化程度更高的地層,鉆斗布齒時優(yōu)先考慮用V19鉆齒鉆進。必要時可以通過割豁口、鉆斗左右側(cè)布齒高度差異,適當(dāng)增加入巖角度等布局設(shè)計,鉆斗布齒時須采用合金截齒,以提高抗磨和搞折斷能力。
(3)基樁孔徑較大時,應(yīng)考慮采用分級鉆進成孔。首級鉆孔可采用長徑比較大的筒形鉆斗直接取芯;二級鉆孔時利用與孔徑大小相同的切齒外頭鉆井這。
(4)避免布齒過于稀疏。避免鉆斗兩側(cè)布齒具有相同的切削軌跡,應(yīng)及時修補磨損嚴(yán)重的邊齒,有效避免鉆齒過度磨損和托底造成的鉆進困難。
1、灰?guī)r溶洞地層的特點及成孔風(fēng)險
2、旋挖鉆孔施工方法題
在灰?guī)r溶洞地層進行鉆孔灌注樁施工,成孔時可以以下面幾方面采取措施,以降低成孔風(fēng)險。遇到基巖面時,放慢鉆進速度以避免斜孔。
(1)認(rèn)真比對鉆探資料。當(dāng)鉆進到溶洞頂面附近時,應(yīng)放慢鉆進速度,備好充足的護壁泥漿及回填用黏土。當(dāng)鉆透洞頂造成孔內(nèi)護壁泥漿急速下降時,應(yīng)及時回填鉆孔以避免塌孔。
(2)優(yōu)先選用導(dǎo)向較好的直體加長鉆斗。若已造成斜孔并在洞頂附近造成卡鉆時,應(yīng)緩慢旋轉(zhuǎn)提鉆。在鉆斗頂部應(yīng)及時焊接,以利于導(dǎo)向的斜梁結(jié)構(gòu)。
(3)遇到溶洞較大且少充或無充填時應(yīng)及時回填黏土并用旋挖鉆斗反轉(zhuǎn)壓實。避免成孔后灌注混凝土過程中造成過量超方。
1、花崗硅等硬巖地層的特點及成孔風(fēng)險
2、旋挖鉆孔的施工法
(2)合理配置鉆具。該類地層大直徑樁成孔時,應(yīng)選擇分級鉆進方式。第一級應(yīng)選擇直徑600mm~800mm的加長筒鉆,直接取芯,創(chuàng)造自由面;或選擇小直徑螺旋鉆鉆進創(chuàng)造自由面。
(3)當(dāng)硬巖地層發(fā)生斜孔后掃孔難度極大。因此遇到斜巖面時,務(wù)必修正后才能正常鉆進。
從近幾年使用旋挖鉆機施工鉆孔灌注實踐情況看,其可適用于大部分地層的施工;但是對某一具體項目而言,旋挖鉆孔要能順利和有效實施,需要根據(jù)實際地層和設(shè)計孔徑、孔深等情況,合理選擇機型,合理配置鉆桿鉆具,制定并落實好切實可靠的具體措施,總結(jié)起來有以下幾點:
(1)做好孔口護壁措施。對需要護壁的鉆孔,優(yōu)先考慮泥漿護壁鉆進。對軟土及新近回填土等用泥漿護壁無法保證護壁效果的,應(yīng)果斷采用全護筒護壁。
(2)選擇適當(dāng)?shù)臋C型。當(dāng)鉆機靈活,提放鉆等速度快更適合地層好,深度和樁徑不大的樁基施工。大鉆機功率較大,能夠鉆進較硬地層和施工大直徑鉆孔。使用大功率鉆機鉆進簡單地層,效率低下;使用小功率鉆進,則無法鉆進硬巖地層。
(3)合理配置鉆具,根據(jù)實際情況優(yōu)化鉆齒布局。在鉆機進場前,應(yīng)根據(jù)地勘資料進行鉆具配置;先鉆進數(shù)孔作試探,待了解實際地質(zhì)情況后,應(yīng)根據(jù)實際情況及時優(yōu)化鉆齒布局。
(4)關(guān)鍵點謹(jǐn)慎鉆進。在斜巖面、探頭石、溶洞頂部等關(guān)鍵部位,應(yīng)放慢鉆進速度,提前準(zhǔn)備好應(yīng)急措施。
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