旋挖钻机在硬质岩层 联系客服

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最大起拔力 加压形式

230kN 卷扬加压

短螺旋钻斗 双底捞沙斗 4.3.2 不同地层的施工

(1)粉质粘土层 粉质粘土层在孤峰河特大桥区域广泛存在,也是旋挖钻机最适合的地质之一,旋挖钻机钻进时侧阻力较小,速率快,且对泥浆的要求小,局部地方采用清水甚至干孔钻进,钻头采用双底捞砂钻斗。粉质粘土层的施工较易控制,成孔质量好,钻进速度快,充分发挥了旋挖钻机的优势。

(2)圆砾层 砾石含量60~70%,呈次圆状~次棱角状,成分主要为砂岩。分选性较差,胶结较差。圆砾层由于地基承载力低,可用双底捞砂钻斗直接钻进,但圆砾层由于存在空隙,易出现跑浆现象,且在钻斗取土后易引起塌孔,因此,在钻进时泥浆比重需加大,泥浆液面适当加高,在空隙大的圆砾层中可适当回填部分黄土,慢速旋转钻斗,形成一定厚度的泥皮,以保证成孔质量。

(3)粉砂岩层 该地层岩性坚硬,旋挖钻在入岩时,需采用短螺旋钻斗、牙轮钻斗和嵌岩筒钻等钻斗。入岩旋挖钻机所用钻斗,通过合理布齿,使齿间相互为对方创造自由面,为高效入岩创造条件。从岩石破碎理论可知,自由面有利于岩石破碎,而自由面又要根据岩

石硬度、脆性、分形维度和表面能综合考虑。对于相同地层使用同一钻进扭矩,采用不同的斗齿刃前角度,其钻进效率也是不同的。因此,选用合适的刃前角,才能提高进尺效率。松软的地层斗齿刃前角应稍大些,选取45°~65°;钻比较硬的地层时,斗齿刃前角稍小些,选取25°~45°。

基于岩石破碎机理,在钻进过程中,先采用小直径嵌岩筒钻(不取芯)钻进,对孔内岩芯圆周进行松动,增加岩层自由面,以降低其应力水平,使之有利于大直径筒钻进一步钻进,提高其工作效率。换用嵌岩短螺旋钻斗入岩,破碎岩芯以构造孔底自由面。换用大直径不取芯筒钻以进一步松动岩面,最后用嵌岩旋挖钻斗钻进取渣。重复上述步骤,旋挖钻进至设计标高。

4.4 成孔检查及清孔

钻孔深度达到设计标高后,对孔深、孔径进行检查,符合要求后及时进行清孔,以免间隔时间过长,造成清孔困难或坍孔。

清孔先用捞砂钻斗清理孔底沉渣,然后停30分钟左右,待泥浆中悬浮物沉淀后,再用钻斗捞出,清孔力求彻底,不能使用加深钻孔深度代替清孔。孔底沉渣厚度要满足设计要求,一般柱桩不应大于50mm,摩擦桩不应大于200mm。

4.5 灌注水下混凝土

灌注水下混凝土采用导管法,导管采用280mm螺牙式钢导管,导管使用前须进行水密性试验及接头抗拉试验,接头抗拉强度不低于母材强度,水密性试验水压不小于1.5MPa。导管下放前检查每根导管是否干净、畅通以及止水密封圈的完好性。

安放导管应使导管处于桩孔中心,调节导管的沉入孔内深度,使导管底部距孔底约40cm,在导管顶部安装料斗,确保混凝土灌注后导管首次埋深不小于1.2m。混凝土首灌时打开漏斗阀门,放下封底砼,首批砼灌入孔底后,立即探测孔内砼面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求,即可正常灌注。如发现导管内大量进水,表明出现灌注事故。在灌注过程中,始终把导管的埋置深度控制在2.0~

6.0m,并经常探测混凝土面的高度,及时提升或拆除导管。在提升导管过程中,始终使导管处于桩孔中心,严防导管卡住钢筋笼,而影响混凝土灌注的正常施工。拆除导管时间严格控制在15min内。

5结语

采用此钻进工艺,约10~18h左右即可成孔,每天成孔1~2个,大大提高了旋挖钻机的工效,成功的解决了以上难题。旋挖钻在孤峰河特大桥的施工,进一步证明了其施工质量可靠、成孔质量好、速度快、操作方便、节能环保的特点,很好的满足了不同地层桩基施工的要求。但是如何根据实际地质情况,确定合理的钻进方式、钻进参数及钻具对于提高旋挖钻机的工效,降低钻具损耗有着重要意义。

参考文献:

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[2] 黎中银,夏柏如,吴方晓.旋挖钻机高效入岩机理及其工程应用[J].中国公路学报,2009,22(3):121-126.

[3] 丁时伟,李治军.基于旋挖钻机的混凝土灌注桩施工方法和工艺探讨[J].黑龙江水专学报,2010,37(2):48-50.