双洎河大桥旋挖钻钻孔施工技术浅谈

[12-11 16:59:29]   来源:http://www.tmgc8.com  桥梁工程   阅读:3778

摘要:双洎河钻孔的施工大部分是在水下进行的,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖验收。根据实际情况,双洎河大桥地下桩采用先进的旋挖钻钻孔施工,施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给施工方造成巨大的经济损失和不良的社会影响。但实践证明:旋挖钻的钻孔施工在双洎河大桥地下桩的施工中取得了巨大的成功。关键词:双洎河 旋挖钻 钻孔 施工   钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给施工方造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实,并加强施工质量管理,密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量,力争将隐患消除在成桩之前。旋挖钻机施工技术,因其对各种土层的适应性强、无挤压效应、无震害、噪音小、无泥浆、成孔速度快等特点,在工程中得到了广泛的应用。 
1、工程概况
郑州至石人山高速公路是河南省规划的重要干线公路之一,同时也是交通部公路勘测设计典型示范工程,全长182.22Km。其中郑石高速4合同双洎河大桥,设计时速120Km/h,桥长727m,钻孔灌注桩共104根,设计均为摩擦桩,φ1.8m桩:92棵,总长4212米;φ1.5m桩:4棵,总长148米;φ1.2m桩:8棵,总长264米。
2、旋挖钻钻孔技术
2.1双洎河大桥桥位地形、地质
双洎河河谷地带地势平整,双洎河大桥桩基基本上在河谷地带,适宜于旋挖钻钻机的施工布置。在勘探深度内,所见地层均为第四系地层。表层以红色、黄褐色及灰黄色亚黏土、亚砂土为主(深度2~5),中部为砂、卵石层(深度10米左右),下部为老黏土,局部弱胶结(深度30米左右)。且表层水较丰富,地面以下2米就会出现渗水情况,因此,此处采用挖孔形式不合适宜。由于此工程工程紧、任务重,冲击钻钻孔速度慢且需大量使用,工程费用也会猛增。此时在很大程度上就不能满足施工中的实际要求。因此采用旋挖钻钻孔施工成为最优的选择。
2.2旋挖钻的施工工艺
全液压旋挖钻机整机自动化程度高,其水平、垂直度和钻孔中心由指示灯控制,操作室配置钻进深度指示仪。钻孔过程中采用泥浆护壁,保证孔壁不坍塌。当护筒埋设好后,灌入配好的稳定液,将侧面铰刀安装在钻头内侧,开始加压旋转钻杆及钻头,钻进取土,先启动泥浆泵和转盘,使之空转一段时间,待泥浆输进一定数量后,方可开始钻进。接、卸钻杆的动作要迅速、安全,争取在尽快时间内完成,以免停钻时间过长,增加孔底沉淀。 当钻头内装满土后,将之提升上来,旋转钻机,将土弃于自卸车上运走,关闭钻头活门,转回钻头至钻进点,继续钻进。钻孔过程中注意对孔内补充稳定液,注意钻头的升降速度防止速度过快导致塌孔。因此,开钻初期低档慢速钻进,待导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进,在不同的地质调整转速与进尺,钻进速度与泥浆排量相适应。所以在轻亚粘土或亚粘土夹卵、砾石层中钻进时,因土层太硬,会引起钻锥跳动和钻杆摆动加大及钻锥偏斜等现象,易使钻机超负荷损坏。宜采用低档慢速,优质泥浆,大泵量,两级钻进的方法钻进。 2.3旋挖钻施工的技术优势
①旋挖钻钻机采用全电脑控制,可以采用电脑坐标仪在钻孔前就定准钻头与孔位中心再同一直线上。以便很好地控制钻头的钻进方向。一旦出现钻杆偏离标准钻进中心1cm,钻机电脑系统将会发出警告指令,使操作者及时调整中心位置,从而确保成孔孔位的精确性。旋挖钻的电脑控制还可以直接测出钻头的钻进深度,避免了冲击钻在钻进过程中时不时地要用测绳测控深的麻烦,只需要在最后成孔时来进行量测孔深。
②旋挖钻钻机的稳定性好于冲击钻,一旦旋挖钻定位,其偏离情况可忽略不记。并且旋挖钻可以灵活移位,可以很快地为下道工序提供出工作面。
③旋挖钻钻进表层时,对地质的适应性较强,埋设护筒一般比较方便、快捷。由于桥位处的地表层多为松散无黏结性的松散卵石层,因此,当进行砼浇筑护壁时,护壁的深度将达到数十米,这将不适合冲击钻的施工,但旋挖钻可用钻头直接开口放置护筒,但护筒需加高成3米左右,护筒放置好后,再用装黏土的土袋进行护边,确保桩口不产生塌陷。
④旋挖钻在施工当中对坚硬岩层有很好的适应性,其钻头的特殊构造可以直接掏取地下卵石。旋挖钻一般采取正旋钻进,反旋挖出的方式,将大体积卵石直接带到地面。此种做法能够很好地对比设计院所给的地质图,以便发现不符时,及时地采取相应对策。www.tmgc8.com
⑤现代高速公路施工对环境的影响特别大,尤其是在钻孔期间,所产生的噪声污染、泥浆排放污染,对于当地百姓的生产、生活产生了巨大的负面影响。冲击钻,挖孔桩的施工中由于需要大量的泥浆且不能循环使用,导致这种污染愈演愈烈。旋挖钻的泥浆使用可将这种危害情况显著降低。旋挖钻的泥浆可循环使用,即使浇注地下桩之后,也可使泥浆重新流回泥浆池,从新进行利用,直到地下桩全部浇注完毕。
⑥为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象,除了在复核旋挖钻钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外,还根据不同土层情况对比地质资料,随时调整钻进速度,并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降,在粘土钻进最快0.2m/min左右,在细粉砂层钻进都是O.015m/min左右,两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小,在施工过程中要经常复核钻头直径,如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。
⑦旋挖钻的成孔质量较高,一般不需要进行二次清空,避免了反复施工的缺陷。旋挖钻在开钻之初,对于泥浆的性能的要求较高,一般来说,泥浆比重要达到1.5左右,在桩长达到设计长度之前,逐渐地降低泥浆比重,直至比重达到1.05左右,再由钻头进行反复清孔,避免沉淀层厚度过大。
结束语:旋挖钻的应用在郑石高速公路的钻孔施工中是一种新工艺,它的许多施工技术都有待我们广大工程技术人员去学习和探讨,本文仅从很简略的施工技术方面介绍了一下旋挖钻的施工特点,希望有助于我们今后的施工探讨


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