首页 » 网站建设 » 酰胺PHP技巧_超长钻孔灌注桩软地皮基路段垂直度控制技能

酰胺PHP技巧_超长钻孔灌注桩软地皮基路段垂直度控制技能

访客 2024-10-25 0

扫一扫用手机浏览

文章目录 [+]

随着国民经济的迅速发展和城市化进程的加快,大跨度构造桥梁及各种高层建筑、超高层建筑得到迅猛发展,根本的形式朝向超大直径、超长桩身的方向发展。
钻孔贯注桩作为主要的根本形式具有单桩承载力大、施工设备大略、施工工艺成熟、施工方便快捷、安全性好等特点,特殊是在承载力哀求高、地层繁芜的情形下,钻孔贯注桩的上风更加明显。
因而较为广泛地运用于各种土木工程在工程中得到了较为广泛的运用。
但是由于钻孔贯注桩施工工序繁芜、受地层不愿定性影响大、水下暗藏作业、成桩后无法修补等特点,一定对施工质量掌握和施工技能都提出了更严格、更高的哀求。
钻孔贯注桩作为工程的成熟常用的工艺,其施工的质量好利害直接影响到工程的施工进度和质量,因此,钻孔桩的质量也成为工程施工的掌握重点。
而钻孔桩的垂直度掌握是重中之重。
工程中一样平常把桩长L>50 m或长径比L/D> 100的贯注桩定义为超长贯注桩。

超长钻孔贯注桩施工应结合地质构造条件科学合理地进行施工,科学精确地对超长钻孔贯注桩进行质量管理,钻孔贯注桩施工能确保施工安全、质量优质、进度高效,能带来良好的经济效益、社会效益和工期效益。

酰胺PHP技巧_超长钻孔灌注桩软地皮基路段垂直度控制技能

二 、工程概况

酰胺PHP技巧_超长钻孔灌注桩软地皮基路段垂直度控制技能
(图片来自网络侵删)

新建双向六车道高速公路,设计速率100 km/h;起讫桩号为K265+317.5~K270+777.35,路线长度5.46km。
整体式路基宽度为33.5m; 桥梁五座4706.42 m,个中特大桥4414.46 m/1座,大桥128.42 m/1座,通道桥23.04 m/1座,匝道桥65.5 m/座,天桥75.2 m/座,桩基112888 m/1270根,桥梁208 m/5座,中桥192 m/4座,小桥16 m/1座,桩基5394.36 m/88根。
桩基合计118282.4 m/1358根,条约培植工期36个月。

翁垟高架桥桩基115207延米/1228根,个中桩径1.6m桩基105518延米/1150根,桩径2.0m桩基9689延米/78根,最长桩基131m,桩径2.0m。
桩长80m以上的数量占85.5%。
桩基紧张采取旋挖机、反循环、冲击钻工艺施工。
施工韶光2014年12月24日至2017年4月5日结束。

三 超长钻孔贯注桩评判基本原则

综合各种超长桩定义办法对超长桩定义如下:桩长L大于即是50m或桩长径比L/d大于即是100的桩为超长桩。
由于超长桩的桩径一样平常都大于800mm,为大直径桩,故超长桩也便是大直径超长桩。

四 超长钻孔贯注桩施工重难点

1 钻孔贯注桩直径在1.6m~2.0m之间,属大直径钻孔贯注桩;

2 钻孔贯注桩桩长在85.0m~104.2m之间,钻孔深度在91.0m~110.0m之间,属超长钻孔贯注桩;

3 工程园地的地层构造为淤泥、淤泥质黏土、粉质黏土、淤泥质粉质黏土、黏土。
均为可塑状、软塑状、流塑状;

4 根据履行性施工组织设计的施工操持安排,钻孔贯注桩施工只有120d。

五 超长钻孔贯注桩施工的紧张缺陷

(1)超长钻孔贯注桩的桩身质量不易担保,在成桩过程中随意马虎涌现断桩、露筋、缩颈、塌孔和泥夹层的征象;

(2)超长钻孔贯注桩由于桩端沉渣不易清理干净,导致单桩的承载力变革较大;

(3)超长钻孔贯注桩受施工工艺的影响,桩孔垂直度难以掌握,从而导致成桩垂直度难以知足设计及规范哀求;

六 超长钻孔贯注桩施工实例

翁垟高架桥桩基115207延米/1228根,个中桩径1.6m桩基105518延米/1150根,桩径2.0m桩基9689延米/78根,最长桩基131m,桩径2.0m。
桩长80m以上的数量占85.5%。
桩基紧张采取旋挖机、反循环、冲击钻工艺施工。
施工韶光2014年12月24日至2017年4月5日结束。

翁垟高架桥0#桥台~31#桥墩桩基设计为端承式嵌岩钻孔贯注桩。
地表至基岩土层覆盖层厚度一样平常11~47m。
设计哀求桩端嵌岩深度为2d(2倍的桩径)。
32#桥墩~146#桥台设计采取摩擦桩,桩长80m~桩长100m之间的采取旋挖钻机施工,桩长100m~桩长131m之间的采取反循环钻机施工,桩长30~100m之间的采取正循环回转钻机施工,全部采取泥浆护壁悬浮钻渣。

七 钻孔贯注桩施工的分类

钻孔贯注桩施工一样平常分为三大类施工方法,冲击钻机钻孔、回转钻机和旋挖钻机钻孔。
回转钻机钻孔分为正循环回转钻机钻孔和反循环回转钻机钻孔。
钻孔贯注桩施工选择钻机时,须要考虑多方面的成分,选择钻机时首先要考虑地质情形,根据勘探的地质柱状图有针对性地选择钻机类型。

八 钻孔贯注桩的紧张施工工艺

钻孔贯注桩的施工是一项繁芜的系统工程。
钻孔贯注桩的工艺流程紧张有丈量定位、整平园地、设泥浆池、竖机架、埋设钢护筒、开钻及护壁、测钻孔深度、第一次清孔、下钢筋笼、第二次清孔、测沉渣厚度、下导管、浇混凝土。
施工工序繁芜,并且每道工序都有指标掌握和操作哀求,例如钻孔有垂直度、沉渣厚度、孔径大小、钻进速率等规定,泥浆有比重、粘度、含砂率、胶体率、失落水量、稳定性等哀求。

九 钻孔贯注桩的垂直度的主要性

桩基的垂直度若掌握不好,直接影响桩基的施工成桩质量及其承载力特性的发挥等,特殊是对付超长桩而言,这种影响变得尤为明显。
钻孔贯注桩成孔质量的好坏直接影响到成桩的质量。
钻孔贯注桩垂直度较差,随意马虎使其受力状况发生改变,影响到桩的承载能力,严重的会造成承载力不敷,使上部构造物在利用中产生过大的沉降,乃至产生毁坏。
钻孔是在进行施工的过程中,必须按照操作规范来进行施工的一道核心程序,这样才能够确定形成孔的质量是很好的,而孔的好坏的掌握标准便是中线和垂直度的掌握,成孔是否有偏斜的迹象,以担保钻孔贯注桩施工质量。

十 超长钻孔贯注桩软地皮基路段垂直度掌握技能

1 钢护筒制作

1.1 材料选择

钢护筒材质为Q235B,为宽1820mm的标准钢板,壁厚20mm。
手工定位焊采取E4303(J422)焊条,其规格为Ф4.0×400,二氧化碳气体保护焊焊丝采取ER50-3(国标型号)。
主材和辅材均应有合格的“质量考验证明书”,证明书中各项内容应符合设计文件和国家标准哀求。

1.2 下料

采取自动切割机进行下料,打坡口,边缘坡口宽度为5~7mm,坡口表面平顺。
坡口段应与管轴线垂直,角度许可偏差±5°。
下料许可偏差为L /3000 ,并不大于3mm。

1.3 卷板

检讨钢板的尺寸和表面质量,打中央线,保持钢板的中线与滚轮垂直,并丈量接口与滚轮是否平行,定位并用挡板固定钢板的两边缘,平稳的向前移动钢板。
采取多次、循环进给法,卷板时必须施加一定的过卷量,全体卷板应来回回卷3~4次,拆下卷板时应多次丈量其直径和圆度,各个丈量数据必须符合质量哀求。
先用点焊定位焊接,再用二氧化碳保护焊进行焊接,焊缝质量应符合哀求。
焊接必须由持证职员且经由技能交底,并考试合格职员进行作业。
应在两头设置内置十字支撑。

1.4 运输存放

为防止失落圆,变形征象涌现,在运输设备上设置撞门的运输胎架。
同时在护筒高下口及中间位置焊接16的槽钢作为十字撑争强护筒抵抗变形能力。
船上护筒叠放运输不宜超过3层,层与层之间垫木要处于同一是平面上。
平台堆放在龙门吊轨道内侧,垂直于轨道方向分俩层均布叠放,两侧必须用木楔塞紧。

1.5 护筒质量检讨

钢护筒外周长±0.5%,且不大于10mm,椭圆度±0.5%d,且不大于5mm。
管端平整度2mm,倾斜度±0.5%d,且不大于4mm。
壁厚不小于设计值,长度不小于设计值且不大于10cm。
桩纵轴线波折矢高±0. 1% L,且不大于30mm。
钢护筒表面无碰撞等外不雅观毛病,焊缝质量符合干系哀求。

2 丈量施工放样

复核设计图纸对桩基定位是否精确;并在现场对桩位建立丈量掌握网,钻孔贯注桩桩基定位根据桩位设计坐标定点,采取全站仪或GPS系统定位,对孔位准确丈量放样,定出孔位中央桩,四周钉设护桩。
拉十字线埋设4根护桩,钻头中央与十字线中央对准,护桩距护筒外侧掌握在100~150cm,确保钻机移动时不会毁坏护桩,确保掌握精度。

3 钢护筒埋设

3.1 普通钢护筒埋设

护筒可以起到固定桩位钢护筒的基本功能是为了增强孔口的稳定及防止钻孔孔口坍塌,同时对钻头钻孔起到了一个勾引钻头方向的导向浸染。
钢护筒用18~20mm的钢板制作,其内径比桩径大0.2~0.3m,高度2~3m。
为增加刚度防止变形,在护筒上、下端口和中部外侧各焊一道加劲肋,并在上部焊上槽钢“耳朵”。
其底部埋置在地表下1.7~2.7m中,护筒顶赶过地面0.3m。

为确保护筒垂直度,埋设护筒采取护筒内径高下两端十字交叉法定心,通过两中央点进行定位。
护筒埋设采取挖埋法,即用专用钻斗挖除所要埋护筒的土层后,将护筒放入个中。
护筒就位后在护筒口上焊上一“十”字钢筋架,在“十”字架中央挂吊一线锤,自然下放,看是否与桩中央重合同等,以此来校核护筒的准确安设位置,护筒就位后,其外侧开挖缝分层回填捣密。

埋设准确、水平、垂直、稳固,护筒的四周回填粘土并夯实。
钻机导杆中央线、回旋盘中央线、护筒中央线保持在同一直线。
护筒中央与设计桩位中央的偏差不得大于20mm.钢护筒垂直度偏差不许可大于0.5%,担保钻机沿着桩位垂直方向顺利事情。
钢护筒埋设不宜置于疏松地层中,钢护筒需只管即便下沉至密实地层中,以担保孔壁的稳定,同时防止护筒保不住水。

3.2 长钢护筒埋设

根据懦弱地层厚度,为了确保超长桩的垂直度和担保孔壁的稳定,充分发挥长钢护筒的导向浸染,可采取埋设长钢护筒进行钻孔施工。
长钢护筒长度最长的需埋设6~9m,长钢护筒埋设和拔出是施工的重点和难点之一。

3.2.1 旋挖钻机长钢护筒埋设

采取旋挖钻机先掏挖土然后护筒跟进的方法完成护筒插打,旋挖钻机挖除钢护筒内泥土,以减小护筒内壁与土的挤压力和摩擦力,分节埋设沉入钢护筒,预先安置钢丝绳抽拔护筒方法。
按照常规施工方法埋设长2m的钢护筒,分节埋设沉入一样平常是变径的钢护筒。
上一节钢护筒直径比下一节钢护筒直径要大4~5cm旁边。
分节下沉钢护筒。
因旋挖钻机功率大,可用旋挖钻机下压沉入其钢护筒。
先下沉第一节直径最大的钢护筒,然后在第一节钢护筒内,下沉第二节直径稍小(直径小2~3cm旁边)的钢护筒,旋挖钻机就位后,卸掉钻头,用钻杆压沉第二节直径稍小的钢护筒。
下压钢护筒前把稳先把护筒4个吊环上穿上足够长的钢丝绳,钢丝绳连同护筒一起往下沉。
钢丝绳通过吊环时采取穿插成环的方法,且钢丝绳长度必须相等,以利在拔除护筒时受力均匀,减少由护筒倾斜和钢丝绳吊环过大而增加的摩擦阻力。
第二节钢护筒顶面沉到靠近第一节钢护筒底面时即可。
旋挖钻机挖除第二节钢护筒内泥土,然后在第二节钢护筒内,下沉第三节直径稍小(直径小2~3cm旁边)的钢护筒。
如此循环工序直到钢护筒下沉完毕,预先安置在钢护筒上的钢丝绳,要稳定地固定在孔外的地锚或固定装置上。
防止钻孔过程中钢护筒发生偏移。
钢护筒下沉过程中严格掌握中央位置。
压沉过程中把稳及时改换受力进行位置纠偏,确保下沉位置准确。
护筒顶面高度赶过原地面0.3m以上。
由于成孔过程中采取钻杆重压使护筒就位的方法,护筒四周土质基本未扰动,保持原状土形状,且护筒底部与土层挤压较密实,对付成孔质量掌握非常有益。

3.2.2 振动锤长钢护筒埋设

采纳振动法施沉,即在护筒上刚性连接一振动锤,形成一振动体系,由锤内几对轴上的偏幸块相对旋转产生振动力,使振动体系高下振动,强制与护筒打仗的土壤也发生振动,毁坏原来土体构造,使其强度低落,对护筒阻力减少,从而使护筒在振动体系压重的浸染下沉入土中。

(1) 首节钢护筒下放

丈量放线定好钢护筒的十字中央线,调度导向架限位装置,确保钢护筒平面位置及垂直度符合哀求,对起吊钢护筒的机具进行检讨,用吊车主副钩同时起吊钢护筒的顶部和底部吊点,离开地面大于2m后,保持底部吊点不动,缓慢提升顶部吊点至90°。
拆除底部吊点,割除内十字支撑和底部吊耳,垂直起钢护筒,缓慢放入导向架内。
吊装过程应避免碰撞平台或导向架等。
用全站仪对钢护筒的平面位置和倾斜度进行复查。
钢护筒下放必须在平潮位时作业。
缓慢下放钢护筒,并对位置和倾斜度进行监控。
钢护筒下沉稳定后方可摘勾,并对顶端进行临时固定。

为确保钢护筒安装精度,采取型钢制作的导向架来为护筒导向,导向架高4m,安装于孔位,校正好位置后与平台固定,导向架高下层角点处各设置4个千斤顶,可以固定及调度钢护筒垂直度。
准确测出导向架的纵横轴线,用全站仪在平台及赞助桩上放出导向架4个角点,用油漆做出标记。
吊车吊起大导向架准确放置于标记处,复测后知足哀求后定位大导向架。

(2)护筒接口对接

调度好与首节钢护筒的对位,确保整体倾斜度顺直,且小于0.5 %。
接口平缓过渡,错台小于5mm。
确保接口的缝隙为2~3mm。
首节钢护筒的准确沉放是担保钢护筒整体平面位置和垂直度的关键,钢护筒入导向架后,调度下层千斤顶使护筒中央与桩中央吻合,在钢护筒施沉过程中,用全站仪沿相互垂直的两个方向全过程不雅观测,随偏随纠。
待底节钢护筒施打到位后,沿钢护筒顶圆周均布限位钢板,预留25cm于护筒顶外与铅垂线成30°夹角,以便第2节钢护筒吊放上去时能准确卡在限位钢板内,待全站仪两个方向不雅观测好后进行两节钢护筒之间的接缝焊接。
接缝焊接完毕后将限位钢板扳为铅垂状与顶节护筒密贴,然后将该限位板稳定焊接在上节钢护筒上,使限位板变为加强板。
钢护筒对接如图1所示。

(3)接口焊接

护筒接口焊接采取焊条应不小于E4303(J422),材质应同主材,质量应符合干系哀求。
接口处的浮锈、油污等杂物必须清理干净。
焊接应采取两人对称施焊,并要采取防雨、防风等方法。
焊接应采取多层焊,各层焊缝的接头必须错开,且焊渣应清理干净。
焊缝金属应紧密.焊道应均匀,焊缝金属与母材的过度应平顺,焊缝高度为2~4mm,厚度为2~3mm。
不得有裂痕、未领悟、未焊透、焊瘤和气孔、夹渣、凹坑等毛病。

(4)钢护筒插打

钢护筒接头必须经自然冷却8min以上,方可沉入作业,严禁用水冷却。
通过2个方向相互垂直的全站仪重新校正平面位置和垂直度,并通过导向架限位装置精确定位。
采取2个方向相互垂直的全站仪跟踪不雅观察钢护筒的平面位置和倾斜度。
下沉施工时要密切不雅观察沉进过程,开始下沉施工时不宜过快,中间要检讨护筒是否倾斜,如涌现倾斜应及时调度,如无进尺寸或进尺眇小,此时切不可盲口去世振,盲口去世振有可能使护筒卷曲。
应停振检讨,并对施工状况进行剖析,确定是否改变振动参数或采纳其他手段进行处理。

长钢护筒除上部壁厚为18mm外,别的壁厚为20mm,钢护筒分节下沉,用70t履带吊起吊,ZDJ300型电动振动桩锤来进行钢护筒的下沉施工。
用履带吊吊起首节钢护筒,把钢护筒送入导向架并着床,在丈量的不雅观测掌握下,用千斤顶调度护筒的平面位置和垂直度,直到知足规范的精度哀求后,在导向架上端和下端分别各用四个限位挡板把护筒固定在导向架内,首节钢护筒通过导向架固定好位置后,就可以接高护筒,用振动桩锤下沉护筒,不才沉过程中,每下沉一米丈量一次护筒的平面位置及垂直度,以便及时纠偏,尤其是下沉初期的纠偏极为关键,一旦护筒入床较深,便很难对护筒进行纠偏了,入床初期的纠偏是确保护筒沉放至设计标高知足规范哀求的关键。
钢护筒振动完成后,对钢护筒的中央偏位进行检讨中央偏位(≤50mm)。

用履带吊把振动锤起吊到钢护筒顶面,使振动锤液压钳夹紧钢护筒壁,全面检讨无误后,振动锤先点动再连动。
不才放施振过程中,须要全程持续监控钢护筒的垂直度,利用顶推装置微调,直至沉放至设计标高。
若创造钢护筒垂直度偏差太大,通过微调仍无法知足哀求,应立即停滞下沉,利用履带吊拔起钢护筒重新施振。

图1 长钢护筒对接示意图

4 钻机安装就位

4.1 园地平整

钻机就位前,先平整园地,担保地面坚硬平实,铺好枕木并用水平尺校正,然后将钻机底盘坐在木方上。
担保钻机平稳、稳定就位。
钻机底盘下的地基应密实且稳固,若土质较松软,应先经由换填处理或人工夯实处理硬化园地,确保钻机能够稳定和坚固。
防止钻机作业时位移或不屈均沉降,地基不稳将造成钻机倾斜。
施工区域范围内修通便道,确保施工机具、材料运送。

为确保垂直度知足规范设计哀求,首先应担保钻机稳固,地面硬度和稳定性能够知足钻机频繁施工的哀求;其次,不断校核钻杆或钻具钢丝绳的垂直度,调度钻机,使钻杆、钻孔中央、桩位中央始终在一条直线上。
钻孔垂直度掌握在1%以内,钻杆垂直度应在正面和侧面十字交叉丈量,创造偏差时应及时纠正。

4.2 钻机就位

4.2.1 冲击钻机、回转钻机就位

(1)施工前先对桩位周围园地进行平整,建筑加固施工平台,防止钻机作业时产生沉陷;

(2)操作职员先将钻机安顿至事情平台,对钻机桅杆与机身水平和垂直度进行调度定位; 钻机定位后,对稳固性、竖直度、水平线、中央偏差进行检讨,钻机就位的基本哀求是水平、稳固,三点(天车、转盘中央、桩位)中央重合于一垂线上,在钻进过程中保持平衡,不致发生倾斜、移位,钻机转盘用水平尺校平,并在两个方向用经伟仪或锤球丈量钻杆垂直度,垂直偏差掌握在2%以内,中央位置偏差小于10mm,以担保桩的垂直度和桩位偏差符合哀求。

(3)钻机是成孔的紧张设备,安装应选择园地平整、地基稳定的地方,地基不稳将造成钻机倾斜等情形发生。
当地面懦弱或水位较低时,应进行地面处理,确保钻机能够稳定和坚固。
并常常检讨校正。

(4)在钻机就位后,利用水平尺检讨钻机机台的水平度,利用磁力铅垂对钻机钻杆的垂直度进行检讨,钻尖对中(偏差小于10mm),钻杆垂直(钻孔垂直度偏差不得大于1/300),采取相应精度的水平尺丈量为担保钻孔垂直度,机架提吊滑车中央、转盘中央、桩位中央3点必须成一贯线。
对位准确并支垫平稳,钻机底盘与平台梁间用限位挡块固定牢固,防止钻孔过程中发生移动。

4.2.2 旋挖钻机就位

旋挖钻机的地基若不稳定则在施工中易产生钻机倾斜,导致桩倾斜及桩偏幸等后果,因此必须担保钻机垂直并对准钻孔中央,若地层较软或有坡度则应先将其推平,后铺设厚度15~20mm钢板或枕木进行支垫加固。
旋挖钻机就位根本要平整稳固,确保施工中不倾斜不位移。
钻头与护筒中央点(桩位点)的对中,要通过与护筒上设十字钢筋环架中央点的重合找正来进行,当钻头与护筒中央点贴近并基本重合时,撤去十字架,落定旋挖机,用水平尺对机座底架进行找平和水平调度,直至钻架垂直地面, 天车吊轮、回钻盘和钻头三点中央到同一铅垂线上。
旋挖钻机安装必须稳定,确保钻进过程中钻机不移位。
钻机就位时与平面最大倾角不超过4°。
将钻机行驶到要施工的孔位,调度桅杆角度,操作卷扬机,将钻头中央与钻孔中央对准,并放入孔内,调度钻机垂直度参数,使钻杆竖直,同时轻微提升钻具,确保钻头环刀自由浮动孔内。
钻机就位后,测放护筒顶、钻机标高,用于钻孔时孔深丈量参考。
钻头中央与护筒顶面中央的偏差不得大于5cm。

旋挖钻机可自行初步就位,然后在技能职员的指挥下进一步调整钻机垂直度,并使钻头中央与孔位中央重合,桩机定位要准确、水平、垂直、稳固,钻机导杆中央线、回旋盘中央线、护筒中央线应保持在同一直线。
安装钻机的根本若不稳定则在施工中易产生钻机倾斜,导致桩倾斜及桩偏幸等后果,因此必须担保钻机垂直并对准钻孔中央,若地层较软或有坡度则应先将其推平,后铺设钢板或枕木进行支撑加固;钻机安装时对有钻塔的钻机应先利用钻机动力和附近地笼合营移动钻杆进行定位,后用千斤顶将机架顶起进行准确定位,应担保起重滑轮、钻头及固定钻杆的卡孔同护筒中央位于同一垂线以担保钻机的垂直度,桩位对准后运用枕木将钻机横梁垫平,并在塔顶对称于钻机轴线的方向拉设缆风绳。

4.2.3旋挖钻机赞助功能

(1)钻机桅杆自动调节垂直功能:旋挖钻机于施工的时候,其需永劫光的随着移动,由于油缸的问题,其碰着撞击等,施工的时候很可能会导致其产生倾向或者倾斜,从而有碍施工的质量,以是要确保其于操作之际的垂直度,迎合旋挖钻机的干系须要,该当顾及到旋挖钻机的钻桅垂直度对付自身的检测功能。

(2)钻机回转部分回位自动对正功能:旋挖钻机于反复的作业的时候,都须要很好的对准打孔的地方,这样才可以担保有关的成效。
旋挖钻机的自我调度机制,即于回转操作油路里面提高旗子暗记回送的操作机制,通过角度运送平台,让旋挖钻机可以自己对准打孔的位置。
这样的机制不但能够强化成效,降落干系事情者的劳动率,也可以完善事情质量还有机器的成效。

(3)钻孔深度自动检测功能:旋挖钻机于施工之际可以利用光电运送器,通过电子验证机制自己全程进行打孔深度的验证,而且可以利用屏幕对其读取。
旋挖钻机拥有自己的验证纵然,不但可以验证均次的状况,也可以验证总体的状况。

(4)钻孔速率及扭矩自适应掌握技能功能:钻孔的快慢还有扭矩自己的迎合操作科技能力能够依赖土壤阻碍的状况而定,完备发挥发动机的浸染,自己变动动力的快慢还有扭矩,大大提高其事情的成效。

(5)故障诊断功能:故障诊断利用放置在机器不同地方的传感系统得到其即时的操作状况,通过总线传到电脑上面,开展干系的数据,然后和事情的详细数据进行比拟,达到监控机器即时情形的目的,还可以与干系的人士沟通,对机器的故障开展诊断。

(6)安全装置功能:旋挖钻机具备的干系安全装备有紧急停车以及驾驶室保护机制。
前者是避免其操作之际,干系职员在盲区涌现安全意外;后者是避免有别的飞溅物品打到车里面涌现安全危险。

5 泥浆池、沉淀池的设置

根据现场情形以及桩位分布情形,合理布设水源坑、泥浆坑、沉淀池等,并布设泥浆循环沟渠。
考虑到循环利用的情形,钢护筒适宜选择18mm厚度钢板制作。
焊接应采取满焊,并在顶部预留泥浆出口,以便泥浆循环。
当场地条件知足开工哀求时,应及时开工。

6 泥浆调配

在钻孔贯注桩的施工过程中,为了防止坍孔,稳定孔内水位及悬浮钻渣排渣,采取黏性土加澎润土制备成泥浆进行护壁。
泥浆护壁是利用泥浆与地下水之间的压力差来掌握水压力,以确保孔壁的稳定,以是泥浆密度起到保持这种压力差的关键浸染。
如果钻孔中的泥浆密度过小,泥浆护壁就随意马虎失落去了阻挡土体坍塌的浸染;如果泥浆的密度过大,则随意马虎使泥浆泵产生堵塞乃至使混凝土的置换产生困难,使成桩质量难以得到担保。
要充分发挥泥浆的浸染,其指标的选取是非常主要的。
根据工程的详细情形,合理地掌握不同土层中泥浆的指标,钻进时应精确利用泥浆的性能指标。

6.1 泥浆指标的性能

钻机成孔时,因地层压力的影响,孔壁发生变革,泥浆可以掌握其变性,防止孔壁的缩径和坍塌。
本工程针对地质情形选用了中、高黏性化学泥浆护壁,紧张材料选用高性能钠质膨润土,助剂羧甲基纤维素纳(CMC)或聚丙烯酰胺(PHP)和碳酸纳(Na2CO3) 。
其特性:

(1)有很好的护壁防塌和吸附钻屑的效果,加快沉淀速率和减小沉渣厚度;

(2)粘稠度高、坚持韶光长;

(3)能形成孔壁质量较好的泥皮,增强孔壁稳定性和提高桩壁的摩擦承载力;

(4)无毒、无味,对环境无危害。

6.2 泥浆配制参数

根据桩基及土层情形,经由反复试验,确定泥浆指标和合营比,履行时根据成孔进深土层地质变革,做到随时调度。
以助剂羧基纤维素纳(CMC)和碳酸纳(Na2CO3)配制的泥浆,在循环利用中,对超过下例指标的泥浆应作废浆处理:粘度大于40s、比重大于1.4g/cm3、含砂率大于6%、PH大于13。

泥浆特指钻孔护壁所用的特制泥浆,它紧张是膨润土泥浆,是由水、膨润土(或粘土)和添加剂等所组成的稠浊浆体。
其身分为:清洁水、膨润土、CMC(甲基纤维素)、硝基腐殖酸钠、及FCL(铁铬木质素磺酸钠);重量比为:水:膨润土:CMC:FCL=100:(2~8):(0.05~0.20):(0.1~0.3)膨润土的矿物身分紧张是蒙脱土、石墨次生矿物,其具有强烈的亲水性。
各身分的加入次序为:先向搅拌的清洁水中放入膨润土,然后依次放入CMC,FCL,再搅拌少焉即可。
桩基施工的地层一样平常由粘土、粉土、砂和砾石等构成。
应以最随意马虎坍塌的土层为主确定泥浆的合营比。

制作泥浆,一样平常应考虑就地取材,造浆质料可选用塑性指数大于25,粒径小于0. 005mm的粘粒含量大于50%的粘土,并不宜含有石膏、石灰或钙盐类化合物。
当短缺得当的粘土,可用价格稍高的商品泥浆,同时可掺入适量的碳酸钠和氢氧化钠来提高泥浆的性能。
碳酸钠和氢氧化钠可以提高泥浆的PH值,使粘土颗粒分散,粘粒表面负电荷增加,为粘土接管外界的正负粒子供应了条件,可增加水化膜厚度,提高泥浆的胶体率和稳定性,降落失落水量,而膨润土泥浆又具有比重低、粘度高、失落水量小、泥皮薄、固壁能力高和造浆能力大等优点。

6.3 泥浆的优点

PHP泥浆具有质优、价廉、环保等优点,是一个特殊适宜于超长超大直径钻孔贯注桩施工的泥浆系统。
试验表明PHP泥浆性能优胜,小于1 mm,采取该泥浆系统可以提高钻孔效率,担保成孔质量,桩侧泥皮厚度桩底沉渣厚度为零。
有很高的经济性;弃用浆一样平常为中性,利用过的泥浆具有60%的回收率,因此具有对环境污染较小。
泥浆质量掌握的紧张指标是:泥浆比重、泥浆粘度、含砂率、稳定性等。
根据履历,泥浆指标的数值如表1所示。

表1 泥浆质量掌握的紧张指标

指标

比重

粘度

泥皮厚(mm)

含砂率(%)

胶体率(%)

酸碱度(PH)

含水率(%)

数值

1.02~1.15

12~25

<2.5

0~4

≥95

8~10

90~97

7 钻孔施工

7.1 钻孔前掌握

(1)对桩机进行全面的检讨,先由钻机操作职员对桩机及相应机器进行检讨维修,并进走运转调试,然后再由专业施工员对重点部位进行复检,检讨合格后进行试桩。

(2)开工前技能职员对本工程的地质资料进行详细的交底,重点把稳各土层分层的土质情形和位置,以便在钻进过程中及早采取应对方法,防止由于地质情形不熟习造成桩的垂直度偏差。

(3)钻机就位要担保钻机平稳、稳定,以防钻机倾斜或位移。
哀求钻盘中央同钻架上的起吊滑车处于同一垂直线上,哀求偏差不大于±10mm。
桩机就位后,其护筒底标高及转盘标高必须由项目部专职技能员亲自丈量,并对测绳进行标验,并经监理工程师对钻机的位置、水平度和垂直度考验合格后,方可开钻。

7.2 钻孔过程中掌握

(1)钻进时应视土层情形加压,开始应轻压力、慢转速,逐步转入正常,一样平常土层按钻具自重钢绳加压,不超过10kN;基岩中钻进为15~25kN;钻机转速:对合金钻头为180r/min;钢粒钻头100r/min。
在松软土层中钻进,应根据泥浆的补给情形掌握钻进速率,在硬土层或岩层中的钻进速率,以钻机不发生跳动为准。

(2)钻机操作手是掌握桩垂直度的第一关,除了按规定填写《钻孔桩钻进记录》外,对涌现的非常情形要第一韶光关照分管技能员;技能员是掌握的第二关,在钻进过程中第1~2m要检讨一次成孔的垂直度,碰着土层繁芜的地质,应0.5~1.0m要检讨一次,如发生偏斜应急速停滞钻进,采纳方法进行纠偏,并做好干系施工记录;监理工程师是第三关,监理应禁绝时对桩的垂直度进行检测,并检讨《钻孔桩钻进记录》,创造非常急速停滞钻进,并采纳相应方法。

(3)操作手、分管技能员、监理工程师在钻进过程中起关键浸染,因此各干系职员都要在自己的岗位上尽职尽责,才能使桩施工顺利完成。

7.3 开孔钻进

7.3.1 钻压与进尺掌握

(1)冲击钻机开孔时,应低锤密击。
回转钻机开孔时应轻压慢转,为较好地扶正防斜,宜用刚性较好的法兰牙嵌式钻杆,利用切削刃锋利的钻头。

(2)开孔钻进时,进尺一定要慢,要掌握好钻压,采取小钻压钻进。
在同一地层中正常钻进时,要坚持减压钻进。
规范哀求,孔底压力不能超过钻具总重扣除浮力的80 %,这就须要在钻进过程中全程采纳减压钻进。

(3)钻进时应及时捞取钻渣取样,参照地质资料节制并判断地层变革情形,记入钻孔记录表,并与地质资料进行核对,根据地层情形及时调度钻机的转速和进尺情形。

(4)钻孔时要根据地质情形和进尺情形采取低、中、高速钻进。
当钻进至靠近钢护筒底口位置1~2 m旁边时,须采取低钻压、低转数钻进,并掌握进尺,以确保护筒底口部位地层的稳定;当钻头钻出护筒底口2~3 m后,再规复正常钻进状态。
升降钻具应平稳,尤其是当钻头处于护筒底口位置时,必须谨慎操作、防止钻头钩挂护筒,避免冲撞钢护筒扰动钻孔孔壁。

(5)开始钻进时采取低速钻进,主卷扬机钢丝绳承担不低于钻杆、钻具重量之和的20%,以担保孔位不产生偏差。
钻进护筒以下3m可以采取高速钻进,钻进速率与压力有关,采取钻头与钻杆自重摩擦加压,150 MPa压力下,进尺速率为20cm/min;200 MPa压力下,进尺速率为30 cm/min; 260 MPa压力下,进尺速率为50 cm/min。

(6)在旋挖钻进过程中,要根据地质情形调度钻机的钻进速率,在粘土层内钻机进尺掌握在70~80cm/次旋挖;在砂土层中钻机进尺掌握在40~50cm/次旋挖。

(7)掌握开孔钻进时的钻进速率,做到减压低速。
易塌孔土层应慢速钻进,防止扩孔太大使钻进时钻头偏离方向。

7.3.2 钻速掌握

(1)钻孔开孔时,应采取轻钻压,慢转速。
随钻进深度加大,可逐渐提升钻压。
钻孔应视上质及钻进部位调度钻进速率。
开始钻进及护筒刃脚部位或土层、砂层,应低档慢速钻进。
钻进时应根据土层情形适当加压。
钻进时,为减少扩孔、弯孔和斜孔,钻机主卷扬应承受部分拉力,使钻具保持垂直,严禁全压力钻进。

(2)钻速是担保孔不倾斜的关键成分,开钻时应慢速钻进,水泵给水量要小,待导向部位或钻头全部进入地层,然后再选用高转速挡大水量钻进,当遇地层软硬变换时,应轻压慢钻,以防钻孔偏移须要把稳:在粉砂地皮层要慢速钻进,防止扩孔系数过大,或在地层变革处涌现缩径征象在地层变革处捞取渣样,判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。
钻进采取增重减压钻进,保持孔底承受的压力不超过钻具重量之和(扣除浮力)的80%,以避免斜孔弯孔和扩孔征象护筒内外水头差保持在2.0m以上

(3)为担保钻进速率在钻进中要负责细致不雅观察地层变革,根据不同地层变革适当选用不同转速。
为有效掌握钻进速率,在粘土层钻进中,由于自然造浆使泥浆粘度增大,钻进速率较慢,钻具受阻大,极易造成糊钻堵钻。
在这种情形下应提高转速,加大水泵给水量,降落泥浆粘度。

(4)钻机利用前检讨钻头的无缺程度和钻机掌握系统的准确稳定.在钻进过程中根据地质情形掌握钻孔速率:遇软地层时,可适当加快钻进速率;由软地层钻进硬地层时,要减缓速率;根据地质情形,适当增加扫孔次数,遇地质变革层则要慢速钻进,根据钻取渣样鉴定护壁效果,若渣样疏松则不可连续钻进,稍停30min后用旋挖钻机取渣,根据筒式钻头内钻渣数量多少可鉴别孔壁是否稳定,是否连续钻进。

(5)钻孔过程中应结合土质情形掌握钻进速率,土层较软可适当加快钻进速率,地层较硬则应慢速钻进并适当加压以防倾斜,若土层随意马虎缩进则应适当增加扫孔次数以担保钻孔直径;钻孔过程中应不断添加泥浆,并随时不雅观察成孔是否存在偏斜及附近土层因受到震撼而影响邻孔稳定,若施工中遇有砂层则应降落转速并缓慢下钻,同时应增加泥浆比例及粘度以防塌孔;钻进过程中应下钻一定深度则缓慢提起钻头重新下钻,提钻过程中应缓慢提升以防孔壁坍塌。

(6)开钻前应对钻具的垂直度、连接性和钻头的直径磨损情形进行拉线、拉尺检讨和不雅观察检讨,撤换和修复不合格的工具件,以防止成孔跑斜、缩径和钻具脱落的事件发生。
钻头的保径装置应通过双腰带配置来完善,腰带竖向中央距不宜小于600mm,以使保径圈不但有保径功能,同时又能起到扶正防斜和掌握垂直的浸染。

(7)开孔时,钻进初始,主动钻杆入孔前,操作工应把稳掌握泵量,吊紧钢丝绳,保持钻杆垂直和匀速慢速钻进,直到主动钻杆全部入孔后,再逐渐加快钻速和加大钻压。

(8)钻孔过程中根据地质情形掌握进尺速率,由硬地层钻到软地层时,可适当加快钻进速率,当软地层变为硬地层时,要减速慢进。
对硬塑层采取快转速钻进,以提高钻进效率。
砂层则采取慢转速慢钻进并适当增加泥浆密度和黏度。
钻进过程中,应适当掌握回转斗的提升速率。
升降速率宜保持在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,毁坏泥皮,对孔壁的稳定不利,随意马虎引起坍塌。

表3 钻进速率掌握指标

地层

钻压/kN

转数/r

进尺速率/(m﹒h-1)

护筒内钻进

<150

5~10

≤6.0

护筒底口地层

<150

5~10

0.5~0.9

粘土

10~50

10~20

1.5~3.0

淤泥、淤泥粘土

<150

10~20

<2

粗砂

200~400

5~10

1.5~2

中砂

200~400

5~10

1.0~1.5

粉细砂

200~400

10~20

1~2

7.3.3地层构造掌握

(1)在岩层地层钻进时,根据桩位地质情形逐桩逐地层确定相应的钻进参数和施工掌握要点,将碴样与超前钻芯样进行比拟,并不雅观察钻进过程中钻杆摆动情形,据此调度钻进速率,防止由于钻进速度过快而导致孔位偏斜。
弱风化层进尺掌握在4~6m/d以内,微风化层掌握在2m/d内。

(2)对付涌现强风化夹层中、微风化地层的桩基,特殊把稳减压和掌握钻进速率,防止涌现斜孔和弯孔。
正常钻进过程中,担保悬吊重达到钻具总重的30%~50%,当遇风化花岗岩探头石或孤石时,将悬吊重提高到钻具总重的60%~80%,同时对钻杆摆动情形加强不雅观察。

(3)在软粘土钻进最快0.2m/min旁边,在细粉砂层钻进都是0.015m/min旁边,两者进尺速率相差很大。
砂质土层钻进速率为5m/h,粘土层钻进速率在7m/h,

(4)在斜坡面坚硬地层中钻孔,根据地层倾角程度,钻进时减压30%~40 %,钻进速率掌握在0.15~0.3 m/h。

(5)在粉质粘土中钻进,易塌孔,以是要掌握进尺速率,轻压,慢进,小泵量,并适当加大泥浆比重,使之形成良好的护壁泥皮。
在粘土层钻进时,如钻进速率缓慢可适当增加钻头配重。

(6)在旋挖钻进过程中,缓慢放松钻机的主卷扬钢丝绳,使钻头入孔,启动回转动力钻头开始护筒内取土,一样平常1m长的取土筒一次进尺掌握在0.4~0.6m之间,取满后再由主卷扬钢丝绳收起钻杆和钻头,应时补充孔内的泥浆,迁徙改变钻机桅杆,将取出的渣土弃于孔外,然后由挖机集中堆放或由车运至指定地点。

十一 超长钻孔贯注桩软地皮基路段垂直度通病剖析处治

1 偏孔、斜孔或波折

钻孔成孔中央轴线与设计中央轴线发生偏移,成孔后的钻孔垂直度涌现较大偏差、孔形波折钻孔发生偏斜的征象。

1.1 产生的缘故原由

1.1.1 地质缘故原由

(1)钻进过程中碰着地层构造变革,同一地层面地层存在软硬变革。

(2)相邻两种地层的硬度相差较大,钻头在软层一边进尺速率较快,在硬岩层一边进尺速率较慢,从而在钻头底部形成进尺速率差,导致钻头趋向软地层方向,钻头所受阻力不均,从而在钻头底部形成进尺速率差,导致钻头趋向软地层方向从而产生斜孔。

(3)钻孔地层存在着大孤石、漂石、探头石、地层软硬不均或半岩半土。
当钻孔进入地基持力层由于地层起伏凹凸不平、软硬不均和斜坡地层,或在粒径大小悬殊的卵石层中钻进,造成冲击钻头的底面受力不均,钻头顺岩面倾斜方向或岩石松软的方向偏转,从而造成钻孔发生偏斜孔;

(4)偏斜孔钻机安装就位稳定性差,地面懦弱或软硬不屈均,发生不屈均沉降等成分导致引起钻机整体歪斜、钻杆不垂直或钻头在钻孔过程中发生偏斜,导致涌现偏孔;

(5)土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等环境;

(6)存在不屈均地层、不屈均硬层、斜状坚硬岩层。
当钻头穿过孤石或是较硬的夹层时,钻进速率又发生变革,由于在钻进过程中钻压与钻进速率没有及时调度或者调度不合理,随意马虎产生斜孔。

1.1.2 设备成分

(1)如钻杆提吊中央、转盘中央、孔中央不在同一铅垂直线上,钻杆刚度差,钻进过程中钻机发生平面位移或不屈均沉降等,操作不当或钻进参数不合理;

(2)在钻进过程中随意马虎涌现倾斜率过大的征象,而这一征象在大直径超长更是常见。
根据超长桩基施工履历,一样平常钻孔深度超过60m后,倾斜率掌握难度进一步加大。
钢护筒自身倾斜率过大、钻机安装不平或钻孔平台在钻进中变形过大、钻进速率过快等都可造成成孔后倾斜率过大;

(3)钻机部件磨损,接头松动,钻杆波折;

(4)钻头晃动偏离轴线,造成孔斜孔较大。

(5)钻机安装时,支撑不好,操作时在易斜孔段不适当加压钻进、转速过高造成晃动等成分引起钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜,导致涌现偏孔。

(6)由于旋挖钻无法进行减压钻进,在钻进过程中随意马虎涌现倾斜率过大的征象,而这一征象在大直径超长中更是常见。
在繁芜地层中,大直径超长桩施工可采纳以下方法掌握倾斜率:

1)严格掌握护筒打设的垂直度,护筒施工时采 用合理可靠的导向架定位。

2)钻孔平台必须具备足够的强度与刚度,对旋挖钻供应可靠的支撑。

3)旋挖钻就位后应使机身与转盘水平,钻杆中央线和护筒的中央在同一垂直线上。

4)旋挖钻机人机交互界面可显示桅杆垂直状态并具备自动找垂能力,钻进过程中应合理掌握进尺速率,一旦创造桅杆垂直度不知足哀求,立即进行调度。

5)熟习地勘资料,不雅观察钻渣情形,当钻进至软 硬地层交界面时,减慢进尺速率,缓慢钻过交界层, 确保垂直度。

1.2 预防方法

(1)钻机吨位大,整机钻头及配重量大。
有效提高钻进过程的稳定性;将钻机底座与施工平台进行焊接形成整体,防止钻机移位,确保钻机位于钻孔桩中央位置,有效掌握垂直度;钻机的定位丈量采取GPS环球定位系统和全站仪、水准仪校核;必须使钻进设备安装符合质量哀求;根据准确的地质柱状图选择钻进工艺参数;通过软硬不均地层时采取轻压慢转;重力导向,减压钻进;

(2)施工过程中,钻机事情平台由于受地基不良、振动及自重等影响,每每钻机产生不屈均的下沉移位,从而导致孔位偏移、孔身倾斜等征象发生;

(3)钻机就位前应哀求园地夯实平整,对事情平台软质地基应进行换填夯实加固处理,在钻机履带底部铺设枕木或钢板等加强方法,枕木或钢板宜均匀着地,承载力应知足哀求。
确保施工平台能够知足钻机事情须要的承载力,以使钻机作业时保持稳定;

(4)在施工过程中要随时不雅观察其桩基中央的平面位置和孔身的垂直度、孔壁的变革情形,一旦发生变革,及时作出有效的校正方法;

(5)钻机就位时,应使转盘,底座水平,使起重滑轮缘、钻杆的卡盘和钢护筒的中央在同一垂直线上,并在钻进过程中防止位移,在不屈均地层中钻孔时,采取自重大、钻杆刚度大的钻机。
其余安装导正装置也是防止孔斜的大略有效的方法;

(6)进入不屈均地层、或碰到孤石时,钻速要加慢档。
其余安装导正装置也是防止孔斜的大略有效的方法;

(7)地质布局不屈均引起的,先剖析清楚岩层的走向,采取适当的回填材料(回填材料一样平常为片石加黏土、纯碱、锯末等组成的稠浊物)将钻孔回填至打算确定的高程处,静置一段韶光后规复施工。
孔中央偏差小于20cm的,静置1~2h后可以连续钻孔。
孔中央偏差大于20cm的,应根据情形静置2h乃至更长的韶光待地层沉积稳定后规复钻孔施工。
穿过倾斜岩层过程中,应采取自重较大的复合式牙轮钻、冲击钻,以慢速钻孔。

(8)熟习设计地质资料,可能涌现繁芜地层时提前采纳方法。
碰着有倾斜度的软硬交界地层、倾斜的岩层时缓慢施钻,尽可能利用桶钻或大锥角的螺旋钻改动倾斜的硬岩面;遇有粒径大小悬殊的砂卵石地层、较大的孤石探头石地层及时改换钻具。

(9)为避免钻孔倾斜,在钻机就位和钻孔过程中,要随时把稳校核钻杆的垂直度,创造倾斜及时纠正。
对付地基不屈均、土层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬物的环境,施工前必须作好准备。
在不屈均地层中钻孔时,钻机自重大、钻杆刚度大较为有利。
进入不屈均硬层、斜状岩层和碰到孤石时,钻速要开慢档。
处理大孤石和坚硬岩石,采取自重大的复合式牙轮钻头都是有效的方法。

(10)开钻前对所有钻杆进行检讨,剔除波折钻杆,同时对所有钻杆两端的法兰进行检讨,严禁利用法兰与钻杆相互不垂直的钻杆。
以防止钻进时因钻杆不垂直而使钻孔倾斜。

(11)钻机自重小、钻杆刚度小、抗扭能力差,钻孔时钻机的磨盘没有处于水平状态,钻杆与钻杆之间连接失慎密,钻孔时碰着障碍物或弧石,土层变革处钻速未进行调度等缘故原由,均易造成斜孔。
因此钻机的选择非常关键,利用导正性能较好的笼式双腰带钻头,并增焊加劲片,钻孔时要始终担保磨盘处于水平,钻杆垂直,钻孔与钻杆之间连接要紧密,钻到土层变革处,特殊是土层呈倾斜状的位置,应减速慢转,碰着障碍物或弧石时可改换牙轮钻或冲击钻。

(12)钻机安装时,支撑不好、地层软硬不屈均,操作时在易斜孔段不适当加压钻进、转速过高造成晃动等成分引起钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜,导致涌现偏孔。
为避免钻孔倾斜,在钻机就位和钻孔过程中,要随时把稳校核钻杆的垂直度,创造倾斜及时纠正。
对付地基不屈均、土层呈斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬物的环境,施工前必须作好准备。
在不屈均地层中钻孔时,钻机自重大、钻杆刚度大较为有利、进入不屈均硬层、斜状岩层和碰到孤石时,钻速要开慢档。
处理大孤石和坚硬岩石,采取自重大的复合式牙轮钻头都是有效的方法。

(13)由于主动钻杆较长,迁徙改变时上部摆动过大,必须在钻架上增设导向架,掌握钻杆上的提引水龙头,使其沿导向架向中钻进。
钻杆、接头应逐个检讨,及时调正,主动钻杆波折时,要用千斤顶及时调直。
进尺时故意识地做到钻具冲击频繁交流,使孔形剖面形成波浪形。
在进尺较快和易缩孔段适当高下活动钻具,以改动孔壁。
在软硬地层交界处钻进时,应低速钻进,慢提慢冲,或回填片石、卵石,冲平后再钻。
一旦创造钻孔偏斜,采纳扫、铲、填的办法进行处理。

1.3 处理方法

(1)将原钻头增加配重并下到偏斜值超过规定的孔深部位的上部,慢速回转钻具,并高下反复提放钻具。
下放钻具时,严格掌握钻头下放速率,借钻头重锤浸染纠正孔斜;或在倾斜部位回填块石,以调度因地层岩层软硬差,然后重钻;

(2)在孔偏斜处反复扫孔,使钻孔顺直,倾斜严重时,回填片石到偏斜处,待沉积密实后再钻进;

(3)钻机处于水平下再进行作业。
进入不屈均地层、斜状地层或碰到孤石时,钻速要慢档且采取自重进尺。
钻孔偏斜时,可提起钻头,高下反复扫钻几次,以便削去硬土,如纠正无效,应于孔中局部回填粘土重新钻进;

(4)在有倾斜状的软硬地层钻进时,先剖析清楚地层的走向,掌握进尺速率并以低速钻进,或在斜面处填入片石、卵石或混凝土,待混凝土凝固后再连续钻。
高下反复扫孔改动钻孔;

(5)根据不同的土质评估钻进阻力和扭矩的大小,掌握钻进转速;

(6)在桩端持力层中钻进时,由于钻斗的吸引征象使桩端持力层松弛,应缓慢上提钻斗,遇桩端持力层倾斜时,稍加压钻进入,以防止倾斜;

(7)钢丝绳松放适度,以不致钻头晃动为准,要常常检讨钻机主绳中央位置的变革,判断孔位是否偏斜;

(8)因钻机倾斜造成的应先移开钻机,检讨钻孔壁情形,如果钻孔壁比较稳定,则应加固施工范围内的地基或加大钻机的支撑面积,重新安装钻机规复施工;钻孔壁有坍塌的,应将钻孔回填至原地面,待地层静置稳定后重新开始钻孔。

(9)超长桩施工掌握缩径的一个主要原则,便是各工序之间应连续施工,减少施工结束韶光,在桩孔相对稳定的韶光段内,完成成桩施工;

(10)在不屈均地层中钻孔时,钻机自重大、钻杆刚度大较为有利。
进入不屈均硬层、斜状岩层和碰到孤石时,钻速要开慢档。
处理大孤石和坚硬岩石,采取自重大的复合式牙轮钻头都是有效的方法。

(11)为担保钻孔的垂直度,应随时校正磨盘水平和每根钻杆的连接,钻杆松动是造成孔内事件的紧张成分,同时造成泥浆丢失,使正常泥浆压力通报不到孔底造成孔底沉渣不能及时排出,影响清孔效果和钻进速率,乃至造成埋钻。
为严格掌握钻孔垂直度,在钻进过程中,分别在孔深30,60,90……处,采取孔径测斜仪丈量钻孔的垂直度,并根据详细丈量结果调度钻进工艺参数。

(12)地层软硬变革时应适当调度钻进参数,进入岩面应轻压慢转掌握钻速以防顺层跑。

(13)钻进中随时监测孔斜情形,若创造孔斜超差,应将钻具提高孔斜段2~3米,用“吊磨法”进行纠斜,并利用配重块,加大钻头部位重量,钻头侧刃运用锋利刀片,以增加导正效果,同时掌握钻具低落速率,以利修孔导正;如纠正无效,应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5米以上,重新钻进。

(14)钻进应根据不同层次的地质构造选择不同的转速和进尺,常常不雅观察钻机事情状况;

(15)钻孔偏差不大时,可重新调度钻机后连续钻进。
偏斜严重时,只能回填粘土,待沉积密实后重新钻进。
钻孔偏斜时,不能盲目钻进,以防夹钻。

(16)偏斜情形不严重且岩面硬度不高时,利用平底钻头进行修平后再钻或利用较小的钻头引孔后再扩孔。

(17)偏斜情形严重且岩面硬度较高时,立即停钻,贯注与桩身混凝土强度等级相同的混凝土,待强度达到70%以上时,利用较小的钻头引孔后再扩孔。

(18)偏孔不严重时,可重新调度钻机连续钻进;当发生严重偏孔、梅花孔、探头石时,应回填硬质带棱角的石块修孔,必要时反复几次修孔,回填时应多填高0.5m。

(19)钻机产生不屈均沉降,钻机发生倾斜;加大桩机支持面积,使桩机稳固,并担保桩机水平台水平;

(20)在钻架上设置导向架,掌握钻杆上部摆动。
扩孔较大处钻头摆动倾向一方;

(21)钻杆接头应逐个检讨、校正,防止主动钻杆波折。
钻杆接头不正,严格哀求按规范哀求配备钻杆;

(22)在倾斜的软、硬地层钻进时,应减压钻进,掌握进次,低速钻进。

(23)若创造钻孔倾斜,在倾斜处吊起钻头高下反复扫孔,使钻孔垂直,然后再调度钻头,慢速钻进。

(24)稳钻进时,常常用水平尺检测钻盘的水平度;并采纳减压慢钻。

(25)碰着地层变革时,降落钻进速率,反复提钻扫孔后,再连续钻进。

(26)钻机底座安装时未调置水平,钻进过程中,钻机发生平面位移或产生不屈均沉降;钻杆刚度差,钻杆波折或其接头不顺直,导致钻进时桩孔倾斜符合规范哀求后进行钻进施工。
在钻进过程中,利用磁力铅垂每5m检讨钻杆垂直度一次,涌现偏差及时纠偏,担保钻杆的垂直度,防止形成偏桩对桩基承载力产生影响。
同时成孔垂直度也是担保桩位合格的主要方法。

2 坍孔(扩孔或扩径)

(1)钻孔局部坍塌也称“扩孔”,即是成孔直径大于设计孔径。
成孔后的钻孔孔壁发生局部坍塌或整体坍塌;

(2)钻孔过程中,如创造泥浆中不断冒出周详的气泡、水泡,孔内泥浆水位骤然涨落,上升溢出钢护筒,随即骤降并冒出气泡。
可用测深仪探头或测深锤探测,钻孔深度溘然减小,或测深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度,相差很多,均可证明发生坍孔。
钻机负荷显著增加,乃至钻头运转不起来。
则表示有坍孔(扩孔)迹象。
如在钻进过程中,坍孔一旦发生,将很大可能造成埋钻征象。
而旋挖钻钻头、钻杆、机身采取一体化设计,埋钻后处理也是相称繁芜、麻烦的;

(3)钻进过程中,泥浆溘然遗漏、渣量显著增加而不见进尺、钻机负荷显著增加,则表示有孔壁坍陷的迹象;

(4)钻成孔的韶光越长,孔壁受孔外侧土体压力浸染韶光越长,孔壁向内侧的变形也会越大;钻具(如冲击式钻头)快速升降时,由于泥浆对壁的冲刷和负压吸力对孔壁的减压而导致扩径,在成孔时钻具直接碰撞孔壁也会引起扩径。

2.1 产生缘故原由

(1)如钢护筒埋置不符合哀求、泥浆水头不足、泥浆比重不符、钻速过大、钻进过快、放钢筋笼时碰撞孔壁、地面上有重物或振动都可能引起孔壁坍塌,因此要在施工时应把稳钢护筒埋置、泥浆配置、钻进速率的掌握,避免钢筋笼碰挂孔壁,孔的四周只管即便不堆放重物。

(2)在疏松土层、砂层、砂土层、砂砾层中钻孔,由于地层构造疏松,地层稳定性不好,成孔后孔壁发生局部或整体坍塌;

(3)砂层钻进泥浆性能差(如粘度太小、含砂量大等),泥浆护壁效果不明显;地层软硬不均等缘故原由造成扩孔;在某一孔段进尺速率极不屈衡或重复钻进;在非稳定层段(如砂层)钻进过程中反复抽吸造成孔壁局部失落稳;孔壁局部失落稳坍蹋;

(4)钢钢护筒周围未用粘土紧密填封,钢护筒底脚周围漏浆钢护筒内水位较低。
泥浆对孔壁压力减小造成坍孔。
或在潮汐河流中涨潮时,孔内水位差减小,不能保持原有静水压力,以及由于钢护筒周围堆放重物或机器振动等,均有可能引起坍孔;

(5)提钻或下钻过程中,均可产生活塞效应,泥浆在钻斗与孔壁间快速流动,对孔壁形成冲刷、扰动,特殊是在提钻过程中,如速度过快,钻斗下方将形成负压,进而加大了坍孔风险;

(6)泥浆指标不知足哀求,不能达到护壁效果,孔壁不稳定,在外界扰动下涌现坍孔。

(7)钢护筒底沿泥浆压强最小,泥浆流失落,泥浆液面高度不足,桩侧壁没有泥浆压强支撑,造成塌孔;

(8)在疏松土层、砂层、砂土层、砂砾层中钻孔,由于地层构造疏松,地层稳定性不好,成孔后孔壁发生局部或整体坍塌;

(9)钻进速度过快、空钻韶光过长、成孔后待灌韶光过长和贯注韶光过长也会引起孔壁坍陷;

(10)提钻头、下钢筋笼时碰撞孔壁;

(11)钻孔沿孔壁发生圆周性的坍塌,成孔形似“串珠蘑菇”状的钻孔。
在疏松土层、疏松砂层、砂土层、砂砾层中钻孔,由于地层构造疏松、稳定性不好,成孔后孔壁发生圆周性的坍塌;

(12)塌孔紧张发生在粉土、砂土、砂层等疏松地层。
制备泥浆泥浆质量差、黏度不足。
孔壁坍陷的紧张缘故原由是护壁泥浆密度和粘度不敷,起不到可靠的护壁浸染;

(13)钻进速度过快、成孔速率太快,在孔壁上来不及形成泥膜;

(14)钢护筒埋设在砂或粗砂层中,钢护筒下端孔口漏水、塌孔或孔口附近地面受水浸湿泡软,钻机装置在钢护筒上由于振动使孔口坍塌,扩展成较大塌孔;

(15)在往孔中下放钢筋笼时也会发生塌孔,一样平常是钢筋笼下放时钢筋笼碰撞孔壁所致;

(16) 施工过程中钻头来回摆动碰撞孔壁,冲击钻孔时冲程过高,钻头强烈振动对孔壁造成振动冲击。

2.3处理方法

(1)钻孔过程中掌握好钻压和进尺速率;严格掌握泥浆性能指标。
在正常钻进过程中,为了担保钻孔的垂直度,采取减压钻进,始终让加在孔底的钻压小于钻具总重量(扣除泥浆浮力)的80%;

(2)钻成孔的韶光越长,孔壁受孔外侧土体压力浸染韶光越长,孔壁向内侧的变形也会越大;钻具(如冲击式钻头)快速升降时,由于泥浆对壁的冲刷和负压吸力对孔壁的减压而导致扩径,在成孔时钻具直接碰撞孔壁也会引起扩径。

(3)钢护筒周边存在振动荷载,对孔壁造成较大扰动涌现坍孔。
故预防坍孔首先应担保钢护筒内水位、掌握提钻与下钻速率、利用优质泥浆、打消钢护筒周边振动荷载等几个方面做起;

(4)在施工过程中随时用校核过的钢丝测绳检讨钻孔深度。
钻进过程中常常检讨钻杆垂直度,掌握在0.5%,确保孔壁垂直。
钻进过程中掌握钻头在孔内的升降速率,防止浆液对孔壁的冲刷及负压而导致孔壁塌方。
钻进过程中根据孔深、地质合理掌握钻进速率,及时调度钻进速率,担保成孔质量。
钻孔达到哀求孔深后,确保孔壁的稳定;

(5)旋挖钻机成孔处于静态泥浆护壁,尤其砂卵地层孔壁泥皮形成比较薄,孔壁土层稳定性差;又旋挖钻机成孔速率快,出渣办法通过钻斗旋挖后直接出渣,钻进时抗扰动能力差,在钻进和出渣提升或沉入过程中会扰动泥浆颠簸产生孔壁土体脱落、变形和坍塌,应根据不同的土质掌握相应的钻进转速并须匀速进行。
钻进速率掌握在8~10m/h,每斗钻进深度在50 cm以内;钻机钻进速度过快,且单斗进尺深度过深,加压过急造成对孔壁的扰动或毁坏造成塌孔;

(6)根据地层地质情形选择得当的钻头;

(7)由于钻机旋转半径小,钻斗倾卸钻渣离井口间隔近,应避免钻渣就地堆方或重型车辆运渣,受侧压力影响而引起塌孔;

(8)坍孔后,应查明缘故原由,采纳相应的方法、如保持或加大水头、移开重物、打消振动等,防止连续坍孔。
然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土;如不连续坍孔,可规复正常贯注。
如坍孔仍一直止,坍塌部位较深,宜将导管拔出,将混凝土钻开抓出,同时将钢筋抓出,只求保存孔位,再以粘土掺砂砾回填,待回填土沉实时机成熟后,重新钻孔成桩;

(9)在开钻前检讨钢护筒四周土层是否密实稳定,埋设深度、平面位置、垂直度是否符合哀求,钢护筒周边土体是否密实,钻机定位是否达到哀求;

(10)禁止堆放与桩基施工作业无关机器、材料在孔口周围,杜绝外部物体直接浸染在钢护筒上施工过程中只管即便避免钻斗和钢筋笼擦伤孔壁;

(11)在疏松砂土中钻进应掌握进尺,选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆。
成孔速率应根据地质情形选取;遇细砂层时可适当调大泥浆相对密度至 1.25,采取高频率小冲程反复冲砸,使孔壁坚实不塌不漏;

(12)在疏松易坍的土砂层中深埋钢护筒,用粘土密实填封钢护筒四周。
利用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持钢护筒内泥浆水位高度。
成孔后的待灌韶光一样平常不应大于3h,并掌握混凝土的贯注韶光,只管即便缩短贯注韶光;

(13)剖析地质水文资料,根据地质层理,及时调度泥浆密度和钻进速率,尤其是对不良地层,要有预控方法。
因此在贯注桩的施工中工程技能职员,应结合工程的实际情形选取合理的施工工艺进行施工,采纳一整套系统的管理系统编制进行掌握,才能确保贯注桩的质量;

(14)保持孔内具有规定的水位和泥浆稠度,防止意外塌孔;

(15)旋挖钻与传统的潜水钻机比较,由于旋挖钻机的圆柱形钻头在提出泥浆液面时会使钻头下局部空间产生“真空”。
同时由于钻头提升时泥浆对钢护筒下部与孔眼相交部位孔壁的冲刷浸染,很随意马虎造成钢护筒底孔壁坍塌,因此对钢护筒周围回填土必须精心进行夯实;

(16)护壁泥浆应选用优质粘土,必要时可选用膨润土造浆,施工过程中不间断地检测和调度泥浆的各项指标;同时针对钻孔地层调配护壁泥浆参数,提高泥浆性能指标,担保钻孔过程中的泥浆护壁的质量和效果。
降落泥浆的失落水率,以确保孔壁稳定。
担保泥浆的性能及水头压力以知足护壁哀求;采纳合理的钻进工艺,反对片面追求进尺而盲目钻进。
在钻孔施工过程加强对孔内外液面监测,掌握内外水头差2~5m内;升降钻具应平稳,避免冲撞钢钢护筒扰动钻孔孔壁;

(17)对付超长桩的施工对泥浆护壁提出了更高的哀求,对孔壁的稳定性哀求更高。
采纳膨润土、火碱、纤维素相结合造浆的护壁办法,且在泥浆入孔以前对泥浆进行泥浆指标检测,泥浆比主要求大于1.3,砂率小于0.3%,泥浆指标合格后,流入孔中,在孔壁上形成一层泥皮,阻隔孔外渗流,形成护壁,保护孔壁免于坍塌;

(18)吊装下放钢筋笼时,要对准孔位、避免碰撞孔壁、下放速率应缓慢,高下两节焊接应处在同一轴线位置,对下放钢筋骨架之后的塌孔,可用二次清孔排出塌孔的泥渣;搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安顿要对准孔位,避免碰撞孔壁,钢筋笼接永劫要加快焊接韶光,在担保施工质量的情形下,只管即便缩短贯注韶光;

(19)坍孔不严重时,可回填至坍孔位置1m以上,并采取改进泥浆性能、加高水头、埋深钢护筒、调度钻机转速等方法连续钻进;坍孔严重时,立即用小砾石夹钻土回填,停息一段韶光后,查明坍孔详细缘故原由,采纳相应方法重新钻孔;

(20)在钢筋笼上每间隔一定的间隔,对称安装四个圆心孔的混凝土预制圆柱体固定在箍筋上,钢筋笼入孔时圆柱体滚动着落,既可以减少对孔壁的局部压力,又可作为钢筋笼的保护层垫块。

3 缩孔

缩径即孔径小于设计孔径,也称缩孔,成孔后的孔径变形紧缩后小于设计孔径。

3.1 产生的缘故原由

(1)地层中的塑性土膨胀造成缩孔。
地层中存在软塑、流塑泥状夹层,成孔后软塑、流塑泥状夹层发生流动变形征象;

(2)缩孔是在饱和性粘土、淤泥质黏土,缩孔也是流塑状态土层的特有征象,其缘故原由是此类地层含水高、塑性大,钻头经由后钻孔壁回缩;

(3)软土层受地下水位和周边承载、振动的影响,会造成松坍缩孔。
地层中夹有塑性粘土或者碰着流塑状淤泥层,遇水膨胀后使孔径缩小或者成孔到流塑状淤泥层后,淤泥回缩使孔径缩小;钻头磨损严重未及焊补,钻出小于设计桩径的孔。
或者地层承压水对桩周懦弱土层侵蚀。
砂层及粘性土层中钻进泥浆性能差(如粘度太小、含砂量大等),不能起到扩壁浸染,在淤泥及粘性土层中钻进进尺速度过快;

(4)缩孔缩孔是在饱和性粘土、淤泥质黏土,特殊是IL>1.0处于流塑性状态的土层中涌现的特有征象,其缘故原由是此类地层含水高、塑性大,钻头经由后钻孔壁回缩,从而导致钻孔的直径小于设计的桩直径。

3.2预防方法

(1)钻头磨损严重及时焊补至设计哀求的孔径。
同时针对钻孔地层调配护壁泥浆参数,提高钻孔过程中的泥浆护壁的质量和效果。
根据不同的地层构造调度钻速和进尺,最大限度减小钻头对桩周懦弱土层的扰动。
担保泥浆的性能及水头压力,以知足护壁哀求;采纳合理的钻进工艺,反对片面追求进尺而盲目钻进;在粘性土层中钻机每钻进一个钻杆回次重复进行扫孔;

(2)超长桩施工掌握缩径的一个主要原则,便是各工序之间应连续施工,减少施工结束韶光,在桩孔相对稳定的韶光段内,完成成桩施工;

(3)超长桩施工钻头的选取与传统的中短桩比较,应适当增大,防止缩径影响导致桩体直径不足;

(4)旋挖钻机以钻斗提升出渣办法,浆液比重小,成孔时对孔壁挤压力也小,孔壁依赖泥浆照顾护士或孔内浆液压力坚持孔壁稳定,且旋挖钻孔速率快,扰动度大,钻斗提升或入孔时对孔内浆液产生颠簸或起负压的浸染,又在提升钻斗时产生吸附浸染,随意马虎产生孔壁缩孔变形。
钻斗提升或入孔时视孔径大小及地质情形,应缓慢匀速,一样平常掌握在40~60cm/s速率;

(5)为防止造成孔壁颈缩征象,在开孔时,结合地层地质情形确定钻斗直径尺寸,并加大钻斗直径尺寸,使成孔孔径担保知足设计哀求;

(6)预防钻斗磨损,导致孔径变小。
在钻进过程中,钻斗的斗齿及调节块磨损的速率很快,应常常对钻斗磨损进行检测,并及时对钻斗的斗齿及调度块进行调度或改换,以确保桩径知足设计质量哀求。

3.3 处理方法

(1)创造钻孔桩有缩径征象后这种情形,可以采取高下反复扫孔的方法扩大,将孔径扩大至设计哀求。
或回填粘土,待密实后重钻;摸清承压水的准确位置,在贯注前下入专门钢护筒进行止水封隔,成桩后履历桩创造缩颈,如位置较浅可开挖进行补救;如位置较深,且缩颈严重,则应考虑补桩。
当创造钻孔缩颈问题,通过提高泥浆性能指标,降落泥浆的失落水率,以稳定孔壁。
同时在缩径孔段把稳多次扫孔,以确保成孔直径;

(2)在钻具上可焊接边片,在钻进或起钻时起到扫孔浸染。
如涌现缩径应采取高下反复扫孔的办法,以扩大孔径;

(3)在软塑地皮层采取失落水率小的优质泥浆护壁,降落失落水量。
成孔时,应加大泵量,加快成孔速率,在成孔一段韶光内,孔壁形成泥皮,则孔壁不会渗水,亦不会引起膨胀;

(4)及时焊补钻锤或在其外侧焊接一定数量的合金刀片,在钻进或起钻时起到扫孔浸染;

(5)如涌现缩颈,采取高下反复扫孔的办法,以扩大孔径;

(6)选用较大比重、胶体率、粘度的泥浆。
冲击钻孔时可投入粘土、卵石、片石,使粘土、片、卵石挤入缩径变形孔壁中,能有效地防止钻孔缩径;

(7)在泥浆性能指标中,最紧张的是比重和粘度。
泥浆的比重越大,悬浮钻屑的能力就越强,泥浆对孔壁的静压力就越大,对孔壁的稳定越有利;

(8)泥浆粘度取决于固体颗粒之间的摩擦力大小。
泥浆粘度能保持泥浆中土颗粒呈悬浮状态,泥浆粘度的增大对深部土层的影响较大。

4 孔形及垂直度

孔形是指成孔后,钻孔的基本几何形状是否与设计桩径符合,孔的内壁线条是否顺直、平整光滑,孔的内壁有无缩径、孔壁有无坍塌,是否存在“蘑菇”孔,钻的孔垂直度是否符合设计和规范哀求。
超长钻孔贯注桩施工的重难点也是指孔形及垂直度掌握。

4.1 产生缘故原由

(1)成孔钻进过程中施工机具对土体的扰动,毁坏了土的原始构造状态,对付密实构造性强的土层这一影响将会更加明显。
成孔过程中桩孔位置土体被挖出,桩周土体竖向应力不变,水平径向应力减小,土体松弛,侧向卸载导致了桩周土体强度的降落,降落程度与桩径和土体性子有关,桩径越大降落越多,黏聚力小的土体降落相对明显;

(2)孔壁形状光滑、平直的桩孔,混凝土与桩侧土咬合浸染较差,打仗面受泥皮厚度影响大,泥皮“涂抹”浸染明显,桩土间易发生剪切滑移,不利于桩侧土侧阻的充分发挥。
反之,孔壁形状粗糙,凹凸不平,混凝土与桩侧土咬合浸染较好,打仗面受泥皮厚度的影响减小,抗剪强度较高,桩侧土的侧阻较易正常发挥。
桩侧阻力的发挥程度直接影响基桩竖向承载力的大小。

(3)成孔韶光越长,孔壁周围土体发生的变位越大,对孔壁的稳定性越不利。
成孔韶光对孔壁的稳定性发挥着很主要的影响浸染。
由于钻头与孔壁之间的摩擦与切削,孔壁会有一些土屑落至孔底,这部分的沉渣厚度与土层性子和钻孔工具及钻孔速率有很大关系,对同样孔壁和同样的钻孔工具而言,钻孔的速率会影响成孔韶光和沉渣的厚度。
孔底沉渣的厚度会随着成孔韶光的推进而加大。

(4)随着钻孔耗时的增长,均匀孔径会表现为颠簸低落的趋势,随着成孔韶光的增长,上部粘土层坍孔和缩径同时存在,孔壁粗糙度变革较小,对侧摩阻力的发挥影响较小;下部砂土层紧张以缩径为主,加上泥皮变厚,造成粗糙度降落,孔壁变得光滑,严重影响了侧摩阻力的发挥。

(5)超长钻孔贯注桩钻孔垂直度掌握是一个难点,受钻孔施工机器设备和施工艺的的影响,超长钻孔贯注桩孔深一样平常在50~150m之间,超长钻孔贯注桩钻孔一样平常所处的地质均为疏松懦弱地基,地质疏松懦弱给超长钻孔贯注桩钻孔以及钻孔垂直度掌握,带来了极大的施工难度。

4.2 预防方法

(1)泥浆质量对钻孔桩成孔、清孔及砼贯注的影响,泥浆比重过大会造成泥皮过厚,而且泥皮疏松,韧性较低,不但会使钻孔缩径,而且会引起孔壁水化崩塌,导致泥皮脱落,泥浆比重过小,就难以坚持钻孔和地层间压力的平衡,孔壁不稳定造成坍孔,引起清孔困难。

(2)PHP泥浆具有质优、价廉、环保等优点,特殊适宜于超长钻孔贯注桩施工的泥浆。
PHP泥浆性能优胜,采取该泥浆系统可以提高钻孔效率,担保成孔质量,桩侧泥皮厚度、桩底沉渣厚度极小,有很高的经济性。
利用过的泥浆具有60%的回收率,因此具有对环境污染较小。

(3)在泥浆性能指标中,最紧张的是比重和粘度。
泥浆的比重越大,悬浮钻屑的能力就越强,泥浆对孔壁的静压力就越大,对孔壁的稳定越有利。
随泥浆比重的增大,钻孔的粗糙度在浅部土层也没有明显的规律,在深部土层都涌现减小的趋势,总的粗糙度也随着泥浆比重增大在减小。

(4)随着钻孔深度的增大,成孔速率减慢,就增加了比重大的泥浆在深部土层的滞留韶光,使得深部土层的泥皮变厚,表现为所测得的均匀孔径减小的幅度比浅部土层大。
桩周泥皮在一定韶光内会随着成孔韶光的延长而增厚,而桩极限承载力将随着泥皮的增厚而降落,因此桩周泥皮对桩承载力的影响不容忽略。

(5)钻成孔的过程是在一定韶光内完成的,钻成孔韶光越长,各种外界成分对孔壁的扰动积累也就越大,这些浸染的综合效果一定会通过孔径的变革反应出来,这样通过孔径的变革就可以揭示出某种成分随韶光累积的浸染效果。
例如钻成孔的韶光越长,孔壁受孔外侧土体压力浸染韶光越长,孔壁向内侧的变形也会越大;如冲击式钻头、旋挖钻斗升降时,由于泥浆对壁的冲刷和负压吸力对孔壁的减压而导致扩径,在成孔时钻具直接碰撞孔壁也会引起扩径。

(6)由于钻孔贯注桩成孔后孔壁内侧应力解除,孔壁自由面势必向临空面位移变形,孔壁周围土涌现松弛效应,从而影响侧摩阻力的发挥,成孔韶光越长,松弛效应越明显,土体在泥浆中浸泡韶光越长,软化越严重,孔壁土体的粘聚力C和内摩擦角θ减小就越大。
成孔韶光越长,泥浆向孔壁外侧的渗透量就越大,泥浆中的微细固体颗粒在孔壁上附着的就越厚,这样在贯注成孔后,在桩土界面存在懦弱夹层,大大降落了桩和土之间的摩擦力。

(7)由于施工工艺的不同,成孔韶光、孔壁形状、桩底沉渣等的不同都会对桩侧摩阻力、桩端阻力的发挥产生主要影响,为了担保桩侧摩阻力能得到正常发挥,要尽可能地缩短成孔韶光避免成孔韶光长。
应力松弛明显和孔壁泥皮较厚导致桩侧摩阻力不能正常发挥。
桩底沉渣过厚不仅不利于端阻力的发挥,而且影响了下层土侧摩阻力的充分发挥,应严格掌握桩底沉渣厚度。

4.3 处理方法

(1)机器就位前担保地面坚硬平实,担保机器平稳就位。
在钻机就位后,利用水平尺检讨钻机机台的水平度,用全站仪检测钻架及钻杆的垂直度,利用磁力铅垂对钻机钻杆的垂直度进行检讨,符合规范哀求后进行钻进施工。
在钻进过程中,利用磁力铅垂每5m检讨钻杆垂直度一次,涌现偏差及时纠偏,担保钻杆的垂直度,防止形成偏桩对桩基承载力产生影响。
同时成孔垂直度也是担保桩位合格的主要方法。

(2)掌握好桩孔垂直度。
超长桩垂直度掌握不好,随意马虎涌现偏孔。
为了担保桩基精确的垂直度,超长桩钻孔作业时均采取特制的导向钢护筒导向,导向效果较好。
桩孔垂直度良好,安装钢筋笼时均一次到位,提高了桩基施工的效率。

(3)钻机就位时,应使转盘、底座水平,钻杆底卡盘和护筒的中央在同一垂直线上,并在钻进过程中防止移位。
必须随时调度,担保钻杆垂直。
钻机每次出渣后入孔时应担保位于孔位中央,防止偏离轴线。
钻进过程中,随时检讨钻杆的垂直度,创造偏斜应及时调度。
偏斜过大时,及时从开始偏斜的位置进行扫孔。

(4)开孔的孔位必须准确,在护筒定位后及时复核护筒的位置,严格掌握护筒中央与桩位中央线偏差不大于50 mm。
开钻时均应慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。
钻孔开始后应随时检测护筒水平位置和竖直线,如创造偏移,应将护筒拔出,调度后重新压入钻进。

(5)对付超长桩的施工对泥浆护壁提出了更高的哀求,由于桩根本施工过程中工序较多,随着桩长的增加,施工作业韶光大大增加,对孔壁的稳定性哀求更高。
泥浆掌握显得尤为主要。
钻孔所用泥浆全部采取PHP高性能泥浆,其合营比通过试验室试 配后确定。
紧张原材料和外加剂用膨润土、纯碱、羧钾基纤维素CMC,聚丙烯酰胺等在制浆池中用射流泵循环制浆,直至达到设计指标后备用。
选用高性能PHP泥浆,泥浆全称聚丙烯酰胺不分散低固相泥浆(简称PHP)。
它配制在泥浆里能使钻碴处于不分散的絮凝状态,易于打消,从而保持泥浆的不分散低固相,低比重,高粘度的性能,泥浆的紧张特点是:

①能提高钻进速率,使泥浆的比重低落到1.03~1.08;

②孔径顺直,泥浆钻孔由于它固相含量低,泥浆渗量少,有利孔壁的稳定,使孔壁顺直,扩孔率小。

③有效防止孔漏和堵漏,泥浆比重低,低失落水,以是在全体钻机过程中遇有渗漏性失落水地层亦能充分发挥防漏堵漏的浸染。

(5)充分发挥泥浆的护壁、防坍孔和悬浮钻渣浸染,并且要使钻渣在泥浆池中循环时能够迅速下沉。
泥浆性能好,护壁效果好、孔壁泥皮薄而密,孔底沉淀少;泥浆性能差,孔壁会造成较厚而散的泥皮,并且在孔底形成很厚的沉淀。

(6)对施工机具应常常检修,确保钻机的事情性能,特殊是对付钻杆,利用前应探伤考验,检讨钻杆是否波折,新钻杆只管即便用不才面。
还应根据不同土层情形比拟地质资料,随时调度钻进速率,并描述出钻进成孔韶光曲线。
当钻进粉砂层进尺明显低落,在砂层钻进掌握在0.015m/ min旁边。
钻头直径的大小将直接影响孔径的大小,在施工过程中要常常复核钻头直径,如创造其磨损超过10 mm就要及时调换钻头。

(7)钻头直径是直接影响桩孔直径的成分,钻头直径应根据地层和施工履历合理选择,一样平常在软地皮层中800~1200mm的桩,钻头直径比桩孔直径小30~40mm;在流沙层或卵砾石层,钻头直径可比桩孔直径小50mm。

(8)影响桩端沉渣厚度的成分紧张是清孔办法。
清孔是为了降落孔底沉渣的厚度、解除孔壁侧向应力和减少侧向松弛。
以是清孔在贯注桩施工中也是一项很主要的施工流程。
要针对详细情形采纳有效的清孔办法。

1)正循环钻进的泥浆循环速率较慢,为了减少钻进过程中钻渣的重复破碎,就只能采取大比重的泥浆挟渣;反循环钻进流量大、流速慢、挟渣清底的效果相对就较好,泥浆的比重就可相应减少,相应的孔壁泥层厚度比正循环的薄些,这对增加桩的摩擦力是有利的。
以是,采取反循环钻进清孔比正循环效率高。
但对砂性土层中利用反循环时应谨慎,以防塌孔造成工程事件。

2)在软地皮区,正循环钻压大、钻速高、钻头和钻杆转速高,离心力大,泥浆对孔壁产生冲刷浸染,能在一定程度上扩大桩孔直径,有利于提高桩的承载力;反循环钻进软土层钻压小,转速比正循环低,离心力小,泥浆对孔壁产生冲刷浸染也小,由此引起的扩径也就很小。

3)正循坏钻进循环系统支配大略,利用设备少,比较随意马虎实现,目前仍普遍运用。
但是,由于钻孔外环间隙很大,泥浆沿外环间隙上返速率小,不利于打消较大的岩土屑,存在重复破碎间题,孔底岩土屑多,施工效率低。
正循环钻进成孔用于填土层、淤泥层、粘土层、砂土层,也可在卵砾石含量不大于15%、粒径小于10mm的砂卵粒石层中利用。

4)反循环钻成孔中泥浆是经钻杆内腔返回地表的,钻杆内腔的横断面积比环状间隙小很多,因此泥浆能得到很高的上反速率,一样平常情形下是正循环上反速率的40倍以上,从而办理了正循环钻进时的岩土屑重复破碎问题,孔底沉渣少,反循环贯注桩单桩承载力一样平常都比正循环高,在条件容许的情形下应尽可能采取这种方法。

(9)一次清孔结束后,利用JLIUDS(B)智能超声成孔 质量检测仪器检测成孔质量。
JLIUDS(B)智能超声 成孔质量检测仪是根据超声事理检测成孔质量的专用设备,检测结果孔深、孔径、孔形、垂直度均知足规范和设计哀求。
努力提高清孔效果:要搞好第一次清孔,这是清孔的关键。
第一次清孔做得好,那么第二次清孔的效果就会明显地更好。
第二次清孔时,在沉渣小于10cm的条件下,要把泥浆密度逐渐降至1.2以下,漏斗粘度降至20s以下;

(10)超长钻孔灌注水下混凝土应迅速进行,防止坍孔和泥浆沉淀过厚。
每根桩的贯注韶光不太长,只管即便掌握在8小时内完成,为防止顶层混凝土失落去流动性,导管提升困难,小时贯注高度最好不小于10m。

十二 钻孔施工垂直度掌握

1 旋挖钻机钻孔的垂直度掌握

(1)大型旋挖旋钻机自动化程度高,成孔速率快、质量高,钻机为液压驱动,电脑掌握,GPS精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度、自动量测钻孔深度,旋挖钻机配备电子掌握系统显示并调度钻杆的垂直度,同时在钻杆的两个侧面均设有垂直度仪,在钻进过程中有专人不雅观察两个垂直度仪,随时指挥机手调度钻杆垂直度。
通过电子掌握和人工不雅观察两个方面来担保钻杆的垂直度,从而担保了成孔的垂直度。

(2)旋挖钻通过钻头取卸土,护壁有效利用地质强度自我保护,而无需制造泥浆护壁,杜绝了现场泥浆存储外运等工序,节约了施工本钱,大大提高了现场文明和施工水平。
因其高效的施工速率,目前在桥梁桩根本中发挥主要的浸染。

(3)钻孔前必须检讨钻头保径装置,钻头直径、钻头磨损情形,施工过程对钻头磨损超标的及时改换。
钻孔过程中,按施工确定的参数进行施工,设专职记录员记录成孔过程的各种参数,如加钻杆、钻进深度、地质特色、机器设备破坏、障碍物等情形。
记录必须负责、及时、准确、清晰。

(4)将钻机行驶到施工孔位,调度钻杆,将钻头对准孔位中央,调度钻机垂直度参数,使钻杆垂直,下放钻头。
钻进过程中,操作职员随时通过显示屏不雅观察钻进参数。
旋挖斗钻头顺时针旋转钻进时,钻头底板的切削板钻齿和筒体翻板的后边对齐,即打开钻头,随着钻头的旋转,钻渣进入筒体,装满一斗后,钻头逆时针旋转,底板及切削板钻齿关闭钻头容器,然后,提升钻头卸土。
开始钻进时采取低速钻进,主卷扬机钢丝绳承 担不低于钻杆、钻具重量之和的20%,以担保孔位不产生偏差。
钻进护筒以下根据土层情形采取不同速率钻进。

(5)旋挖钻机底盘可根据平台平整度调度钻机位置,通过配备的电子显示屏,掌握钻杆的垂直度,根据成孔桩的超声波检孔情形,定期用丈量仪器校正钻杆垂直度,从而担保了成孔的垂直度。
钻进速率 钻进速率与压力及土质情形有关,由于钻进过程要不断补充泥浆,砂质土层钻进速率为5m/h,粘土层钻进速率在7m/h,洋浦跨海大桥在90m孔深位置为强度极高的砂岩,因此旋挖钻机钻至该层后停钻,换回旋钻机施工,旋挖钻机完成90m 孔深钻进只需24小时。

(6)旋挖成桩孔对位方便准确,这是传统冲击钻和回转钻机根本达不到的,在对位过程中操作手在驾驶室内利用前辈的电子设备就可以精确地实现对位,使钻机达到最佳钻进状态。
其余,旋挖钻机具有快速回转自动定位功能,每个事情循环均能精确对孔定位,即降落了操作手的劳动强度,同时能担保成孔质量。

(7)钻孔时孔内碰着弧石时易发生孔身倾斜或错台,造成钻进困难,这种情形下可向孔内投人混凝土,待孔内石头胶结后,重新开钻,钻进时吊住钻杆掌握进尺,低速钻进。
在软硬土层变革且呈倾斜状处,易发生错台,钻到该位置时应减速慢钻,反复提钻扫孔。

(8)旋转钻施工时,避免斜孔与弯孔是须要占领的紧张难题之一,改进钻具是行之有效的办法。
加设先导圈。
在钻头前加设1段钢制先导圈,在先导圈的最前端焊接合金块,通过钢制先导圈嵌入基岩,对钻头的钻进方向起到导向浸染。

(9)岩层内根据基岩强度高低选用直径符合的楔齿或球齿滚刀钻头钻进。
为了战胜岩面倾斜时钻头滑移的问题,边刀的数量由3个增加到6个。
边刀能够在靠硬岩的一边逐步破碎基岩,形成一个小的台阶,台阶的面积逐渐扩大到全体孔径范围,即可正常钻进,增加边刀对付减小偏孔的效果较好。

2 冲击钻机钻孔的垂直度掌握

(1)桩孔垂直度超差桩孔垂直度超差的缘故原由紧张是:钻机安装水平倾斜、钻杆不竖直,因此在钻进时,要检讨钻机、钻杆,每钻进1~2m次后应调度一次水平、垂直仪器,赌气泡居中;保持钻杆竖直;钻头磨损严重时,及时修理或改换钻头。

(2)冲击钻进时,在每次提升钻头或进行清孔替浆时,应检讨提升钢丝绳在重力悬吊下,是否始终于桩孔中央轴线同等。
若创造偏离,应及时调度桩机机台或采纳方法纠斜。

(3)在施工过程中随时用校核过的钢丝测绳检讨钻孔深度.钻进过程中常常检讨钻杆垂直度,掌握在0.5%,确保孔壁垂直。
钻进过程中掌握钻头在孔内的升降速率,防止浆液对孔壁的冲刷及负压而导致孔壁塌方.钻进过程中根据孔深、地质合理掌握钻进速率,及时调度钻进速率,担保成孔质量.钻孔达到哀求 孔深后,确保孔壁的稳定.

3 回转钻机钻孔的垂直度掌握

(1)垂直度较差的一个紧张缘故原由是钻机的磨盘不水平,钻杆与钻杆之间的连接失慎密。
只有担保磨盘水平,才能使钻杆保持竖直,减小偏斜的可能性。
钻杆连接的失慎密,在钻进中由于较大的钻进阻力,钻杆与钻杆之间会产生眇小的角度偏差,使钻杆与竖直方向产生偏角,从而产生出孔垂直度的偏斜。

(2)为担保孔的垂直度,在钻机就位时应调度水平,并在钻进过程中不断用水平尺检讨钻机转盘是否水平。
钻架中央与钻机转盘中央的连线与钻盘垂直,钻头、钻杆和桩中央在同一铅垂线上;钻机对正护筒中央,钻头或钻杆中央与护筒中央偏差不大于5cm;钻杆倾斜率小于1%。

(3)对钻机就位的检讨。
在钻机就位后检讨底座水平度、底座下土体是否密实,钻机必须固定稳固、机架必须垂直,确保了在开钻及钻进过程中不因钻机晃动或倾斜而产生钻孔偏斜。
钻孔最大深度近百米,应严格担保钻杆安装质量,连接螺栓必须按哀求严格检讨,以防发生掉钻、埋钻的情形。

(4)钻机选用的是钻具有良好刚度,有导向机构确保钻孔垂直度,移动方便快捷,重心低,稳定性好。
根据桩基地质构造条件为主的特点,选用双腰带梳齿钻头。
为防止可能钻具等金属构件坠入孔中,还应准备打捞抓及电磁打捞设备等。

(5)为了担保超长桩成孔的垂直度,还可采纳在钻头以上的几节钻杆上安装导向钢箍的方法。
这样既增加了钻头的自重,又增加了钻进部分的刚度。
对成孔垂直度掌握起到较大的浸染。

(6)为办理超长桩垂直度较差这个问题,必须在钻进过程中时时检讨磨盘的垂直度,连接钻杆时,务必对每个螺栓进行核查,防止因轻忽造成螺栓的松动,影响到垂直度。
一样平常在每进尺一个钻杆深度时,检讨一次磨盘的垂直度,基本上能担保在钻进中磨盘的水平。

(7)地层不屈均性的影响,园地地质极不屈均,不同桩位处地质条件相差较大,纵然相邻的两孔,其地质条件也不尽相同,。
因此,在钻进的时候,必须针对不同的地层,不同的钻进阻力,来调度钻进的速率和钻杆的转速,以便使钻进的过程平稳,不致产生过大的偏斜。

(8)钻机吊重的影响。
有些施工职员为了赶工期,加快进尺速率,进行加压钻进。
加压钻进使孔底压力过大,钻头旋转阻力显著增加,使钻机产生较大幅度的晃动,钻机磨盘难以保持水平,因而钻杆钻进时易产生偏斜。
孔底压力不能超过钻具总重扣除力的20%,钻进时,孔底压力较大,钻机产生了较大的晃动。
因此,必须严格按照规范的哀求进行钻进作业,要减压钻进,勤放绳少放绳,坚持吊打的原则。

(9)钻进过程也该当坚持分地层掌握原则,砂性土层,钻速要慢,让泥浆有充分固壁韶光,同时要轻压,低档,小泵量,稠泥浆钻进,以防止发生事件。

(10)在粘土层钻进过程中,坚持吊打,掌握钻压,由于粘土层钻进泥浆粘性大,阻力大,易糊钻,因此要大泵量中速稀浆钻进。
在地层变换时,尤其是从懦弱层进入较硬地层时,要慢速同时还应高下扫孔,以防止斜孔,钻进过程中接长钻杆时,连接端面要涂防水油,放橡胶止水圈,担保接头密封性,防止泥浆冲刷井壁。
为担保成孔质量本工程利用JJC-1型超声波前辈仪器,每钻进30m旁边,对孔斜进行检测,涌现问题方可及时处理,钻孔中须保持孔内水头。

(11)在富含硬石层及胶结砂岩层等坚硬土层钻进时,将三翼刮刀钻头改换成牙轮钻头,并且钻速采取慢档。
尤其是在变土层位置采取低压慢转施工,既能担保钻进速率又能担保垂直度。

(12)钻头采取双腰带四翼型刮刀钻,通水性能好,可防止钻头糊钻、包泥而扩大,提高孔径精度;钻头腰带宽30 cm,腰带间间隔130 cm,使钻头不易挤到土层中,起到导正浸染,提高钻孔垂直度。

(13)在孔深较深的(45~80m)位置设置扶正器钻具,减少钻具的自由变形长度,使钻具在重力浸染下始终垂直向下。
根据软硬不均的地层倾角程度,钻进时减压30%~40%,钻进速率掌握在0.15~0.3m/h。

(14)钻孔进入持力层基岩强度较高,采取焊齿牙轮钻头。
在钻进过程中,牙轮在环绕钻头旋转中央进行公转的同时,轮壳还要环绕自身刀轴自传,不同的安装角度支配不同尺寸和锤角的牙轮,使之靠近纯滚动,减少滑动征象,提高钻进效率。

标签:

相关文章

微信第三方登录便捷与安全的完美融合

社交平台已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。微信作为我国最受欢迎的社交软件之一,拥有庞大的用户群体。为了方便用户在不同平台间切换...

网站建设 2025-02-18 阅读1 评论0

广东高速代码表解码高速公路管理智慧

高速公路作为国家交通动脉,连接着城市与城市,承载着巨大的物流和人流。广东作为我国经济大省,高速公路网络密布,交通流量巨大。为了更好...

网站建设 2025-02-18 阅读1 评论0