目前,旋挖鉆機(jī)因工藝先進(jìn),成孔快速穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成為鉆孔灌注樁主流的施工機(jī)械之一。由于各地工程地質(zhì)條件千差萬(wàn)別,不同工程設(shè)計(jì)不太可能做到與實(shí)際地層完全一致,有時(shí)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(shí),樁基鉆孔面臨不小的不確定性。在樁基鉆孔過(guò)程中有些技術(shù)問題若處置不當(dāng),不僅會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失,還可能對(duì)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(jī)在各類不同的地層鉆進(jìn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了旋挖鉆機(jī)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(diǎn)及成孔風(fēng)險(xiǎn)
2、旋挖鉆孔的施工方法
(1)應(yīng)基本確認(rèn)護(hù)筒下放深度范圍內(nèi)無(wú)100mm以上大直徑石塊;根據(jù)長(zhǎng)護(hù)筒直徑各下放長(zhǎng)度選擇合適功率的振動(dòng)錘。
(2)小直徑施工時(shí),應(yīng)綜合考慮鉆桿的外徑及護(hù)筒直徑的大小,鉆桿外徑宜比護(hù)筒直徑小200mm以上,護(hù)筒長(zhǎng)度較大時(shí),差值應(yīng)更大些以方便施工。
1、砂土、粉土地層的特點(diǎn)及成了風(fēng)險(xiǎn)
2、旋挖鉆孔的施工方法
采用泥漿護(hù)壁在分先較好的砂土或粉土地層中施工時(shí),應(yīng)考慮采取以下幾點(diǎn)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?zèng)_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(guò)程中頂部和底部的負(fù)壓,進(jìn)而減小孔內(nèi)泥漿的流速。
(4)配置優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁,及時(shí)量測(cè)孔內(nèi)泥漿的含砂率。當(dāng)超標(biāo)時(shí)及時(shí)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(shí)整修,以免造成漏砂。
1、石、孤石地層的特點(diǎn)及成孔風(fēng)險(xiǎn)
2、旋挖鉆孔的施工方法
旋挖鉆鉆孔遇到大漂石地層時(shí),若漂石地層位于淺表,宜用挖機(jī)將漂石挖除后回填黏土,并將孔口護(hù)筒下放到漂石層底,再行鉆進(jìn);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(wú)法正常鉆井時(shí),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(shí),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(qiáng)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(diǎn)及成孔風(fēng)險(xiǎn)
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(diǎn)著手,以提高施工效率。
(1)優(yōu)先選用機(jī)鎖鉆桿干也鉆進(jìn)。不得已采用摩擦鉆桿鉆進(jìn)時(shí),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(duì)強(qiáng)風(fēng)化及風(fēng)化程度更高的地層,鉆斗布齒時(shí)優(yōu)先考慮用V19鉆齒鉆進(jìn)。必要時(shí)可以通過(guò)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(jì),鉆斗布齒時(shí)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(shí),應(yīng)考慮采用分級(jí)鉆進(jìn)成孔。首級(jí)鉆孔可采用長(zhǎng)徑比較大的筒形鉆斗直接取芯;二級(jí)鉆孔時(shí)利用與孔徑大小相同的切齒外頭鉆井這。
(4)避免布齒過(guò)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(shí)修補(bǔ)磨損嚴(yán)重的邊齒,有效避免鉆齒過(guò)度磨損和托底造成的鉆進(jìn)困難。
1、灰?guī)r溶洞地層的特點(diǎn)及成孔風(fēng)險(xiǎn)
2、旋挖鉆孔施工方法題
在灰?guī)r溶洞地層進(jìn)行鉆孔灌注樁施工,成孔時(shí)可以以下面幾方面采取措施,以降低成孔風(fēng)險(xiǎn)。遇到基巖面時(shí),放慢鉆進(jìn)速度以避免斜孔。
(1)認(rèn)真比對(duì)鉆探資料。當(dāng)鉆進(jìn)到溶洞頂面附近時(shí),應(yīng)放慢鉆進(jìn)速度,備好充足的護(hù)壁泥漿及回填用黏土。當(dāng)鉆透洞頂造成孔內(nèi)護(hù)壁泥漿急速下降時(shí),應(yīng)及時(shí)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(zhǎng)鉆斗。若已造成斜孔并在洞頂附近造成卡鉆時(shí),應(yīng)緩慢旋轉(zhuǎn)提鉆。在鉆斗頂部應(yīng)及時(shí)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(wú)充填時(shí)應(yīng)及時(shí)回填黏土并用旋挖鉆斗反轉(zhuǎn)壓實(shí)。避免成孔后灌注混凝土過(guò)程中造成過(guò)量超方。
1、花崗硅等硬巖地層的特點(diǎn)及成孔風(fēng)險(xiǎn)
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(shí),應(yīng)選擇分級(jí)鉆進(jìn)方式。第一級(jí)應(yīng)選擇直徑600mm~800mm的加長(zhǎng)筒鉆,直接取芯,創(chuàng)造自由面;或選擇小直徑螺旋鉆鉆進(jìn)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(shí),務(wù)必修正后才能正常鉆進(jìn)。
從近幾年使用旋挖鉆機(jī)施工鉆孔灌注實(shí)踐情況看,其可適用于大部分地層的施工;但是對(duì)某一具體項(xiàng)目而言,旋挖鉆孔要能順利和有效實(shí)施,需要根據(jù)實(shí)際地層和設(shè)計(jì)孔徑、孔深等情況,合理選擇機(jī)型,合理配置鉆桿鉆具,制定并落實(shí)好切實(shí)可靠的具體措施,總結(jié)起來(lái)有以下幾點(diǎn):
(1)做好孔口護(hù)壁措施。對(duì)需要護(hù)壁的鉆孔,優(yōu)先考慮泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)。對(duì)軟土及新近回填土等用泥漿護(hù)壁無(wú)法保證護(hù)壁效果的,應(yīng)果斷采用全護(hù)筒護(hù)壁。
(2)選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)型。當(dāng)鉆機(jī)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(jī)功率較大,能夠鉆進(jìn)較硬地層和施工大直徑鉆孔。使用大功率鉆機(jī)鉆進(jìn)簡(jiǎn)單地層,效率低下;使用小功率鉆進(jìn),則無(wú)法鉆進(jìn)硬巖地層。
(3)合理配置鉆具,根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)化鉆齒布局。在鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)前,應(yīng)根據(jù)地勘資料進(jìn)行鉆具配置;先鉆進(jìn)數(shù)孔作試探,待了解實(shí)際地質(zhì)情況后,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)優(yōu)化鉆齒布局。
(4)關(guān)鍵點(diǎn)謹(jǐn)慎鉆進(jìn)。在斜巖面、探頭石、溶洞頂部等關(guān)鍵部位,應(yīng)放慢鉆進(jìn)速度,提前準(zhǔn)備好應(yīng)急措施。
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