卵石螺旋钻头
旋挖钻机在砂卵石地层桩基施工中的应用分析
旋挖钻机在砂卵石地层桩基施工中的应用分析摘要:在公路工程中,砂卵石地层的桩基施工是较为重要的一个环节,而成孔施工是其重中之重的关键。
本文以工程为例分析了旋挖机在桩基施工中的应用情况,说明其在复杂地质基础上有着较大的应用优势。
关键词:复杂地质卵石地层旋挖机械施工工艺一、工程概况1、地理位置本项目位于甘肃省陇南市,是甘肃省高速公路网在甘肃南部地区的重要组成部分,也是甘肃南部经济带的公路运输大动脉,在甘肃省干线公路网中具有特殊的地位和作用。
其中甘肃省平凉~武都地方高速公路成县~武都段土建工程CW15标路线起点位于冯家崖村(K71+400),由起点向西南方向延伸并于北峪河与205省道间的农田上布线,路线几次跨越北峪河并于大李家村跨越大李家村吊桥后于K75+932布设马街互通,于K76+260处上跨205省道,后路线继续向西南延伸到本标段的终点马街恒利机砖厂(左线ZK78+300,右线YK78+300),全长6.9km。
2、地质勘测情况根据工程地质测绘和钻探,桥址区域地层主要由四个全新统冲洪积层、上更新同残坡积层粉质粘土、碎石和上第三系紫红色泥质粉砂岩、泥质粉砂岩与粉砂岩互层、下三系红色砂砾岩夹少量钙质粉砂岩和粉砂质泥岩,部分地区是紫红色粉砂质泥岩与砂砾岩互层,中部夹杂志留系灰岩。
二、旋挖钻机在砂卵石地层的施工应用根据前面的地质勘测资料,施工中决定采用旋挖钻机进行桩基础施工,具体的施工工艺如下:1、场地平整钻机在就为前应对场地进行平整和压实,因为旋挖钻机是一种半干式钻进方式,其出土的量较大,因此场地应尽量平整方便设备运输开挖出来的弃土。
2、放样桩孔施工前应对桩孔进行复核,即对控制点和水平点进行导线闭合,保证控制点设置的位置为坚固而稳定的区域内;在场地平整过后,对控制点和水准点的精度进行复核,使用全站仪等设备进行定位,利用水准仪测量桩基原有的高度,桩位放样时必须使用在木桩打钉的方式进行确认,以此保证放样的精确。
螺旋钻孔的名词解释
螺旋钻孔的名词解释螺旋钻孔是一种用于地质勘探和矿产开采的技术,通过旋转钻头在地下钻探出钻孔。
这种技术不仅被广泛应用于石油和天然气勘探,也被用于地下水资源的开采以及地质调查等领域。
螺旋钻孔的名词解释将从其原理、设备以及应用领域三个方面进行介绍。
一、螺旋钻孔的原理螺旋钻孔的原理是通过旋转钻头,在不同地质结构下进行地下勘探和开采。
钻头的旋转使其锋利的齿轮切削地层,同时钻头的推力使得岩屑在钻孔中被推出。
这种组合的力量和运动产生了一个螺旋形状的钻孔,因此得名螺旋钻孔。
螺旋钻孔技术既能够在坚硬的地质条件下进行勘探,也能够刺入韧性的地层,具有适应性强的优势。
二、螺旋钻孔的设备螺旋钻孔设备一般包括钻杆、钻头和驱动装置等几个重要部件。
钻杆是连接钻头和驱动装置的重要部件,它可以根据需要延长或缩短以适应不同钻探深度。
钻头是用于切削地层的部件,它一般由钢制成,具有锋利的齿轮用于切削地层。
驱动装置则提供旋转和推动力,以推进钻头的进给。
螺旋钻孔设备的选择取决于具体的地质条件和工作需求。
根据地质结构的不同,可以选择不同类型的钻头以满足不同的工作需求。
同时,根据钻孔深度的限制,可以选择不同长度的钻杆。
驱动装置也有多种选择,例如液压设备、电动设备或人力驱动装置等。
这些设备的组合使用可以提高钻井效率和安全性。
三、螺旋钻孔的应用领域螺旋钻孔技术在地质勘探和矿产开采领域有广泛的应用。
在石油和天然气勘探中,螺旋钻孔用于获取地下油气资源的相关信息。
通过钻井操作和地层分析,可以确定地下油气藏的位置和特征,为后续的开采工作提供可靠依据。
此外,螺旋钻孔还被广泛应用于地下水资源的勘探和开采。
通过钻井操作,可以了解地下水位、水质和水层的分布情况。
这对于合理开发和利用地下水资源至关重要。
此外,螺旋钻孔也可以用于地质调查和工程勘探领域,以获取地质信息和岩土工程参数,为工程设计和施工提供科学依据。
总结起来,螺旋钻孔是一种常用的地质勘探和矿产开采技术。
它通过旋转钻头的切削和推力,形成一个螺旋形状的钻孔。
旋挖钻机在铁路客运专线桥梁卵石土地层桩基施工中的应用
工 程科 技 l
旋挖钻机在铁路 客运专线桥 梁卵石土地层 桩 基 施 工 中 的应 用
闰 志 刚
( 北京铁研建设监理有限责任公司, 北京 12 0 ) 06 0
摘 要: 通过工程 实例阐述 了机型选择 、 施工方法、 施工 中的注意事项等方面的 内容, 介绍了旋挖钻机在 卵石土地层桩基施工中的应用。
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重 工 生 产 的 S R 20型 旋 挖 钻 Y 一0 机 ,动力 头最大 扭矩 20 N 0 k m;转 速
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7 2 r n不 带钻杆时 整机重 量 6 t - 6/ ; mi 0; 最大 钻 孔深 度 6 m;最 大钻 孔 直 径 0 2 机 锁钻 杆 , 于本 地层 较 为致 密 m; 由 且 卵石粒径较 大 ,采用双 门平地 单层 底 ̄i- 单门平底双底板旋挖钻斗和 4、 '
短螺旋钻斗配合使用。
4施 Ⅱ 艺 4 . 1施工准备 . 1开工前 研 究相 关部 门提供 4. 1
根据地贯条件, 本桥施工的瞧 如下: 膜, 达到护壁 的效果。 2 1施工场地狭窄 , 交通不便 , 且地处泥石流 和配合 比试验。 4 2 每台旋挖钻机配 备一台装载 机、 . 7 三台 自卸 区域 , 对沲工进度要求较高; 4 2 编制 . 1 或 施工方 车 将渣土及时 清理 出场。 2 地质 条件 为卵 石土 , 成年 代 久远 , 案 , 2 形 强度 并确定 主要施工机 械及其 配套设备 。 4. .3钻进过程中先使用双门平地单层底钻斗 7 较 大 , 困难 。 钻进 4 . 2场地 平整 逐步加快钻进速度 , 进人卵石层后 , 3机型 、 杆及钻头选择 钻 根据 设计要求合理 布置施工场 地 ,平整 场地 、 抵挡匀速钻进 , 由于砂卵石、 卵砾石层硬度大, 钻进难度较大。 这类 3 根据 此种地质条 件 ,可 以选用 冲击钻和旋 换 除软土 、 密实 。 . 1 夯打 地层中若没有粒径太大的孤石 、 漂石, 采用单 门平 挖钻 , 缺点对 }叟表 1 优 匕Ⅱ 。 4 . 3桩位放样 底双底板旋挖钻斗钻进。 但这类地层的研磨性比较 3 2钻 场地整平后, 利用该桥的导线控制网定出桥墩 所 根据钻孔时果用的钻进加压方式不同, 钻杆 台中心桩, 并用全站仪放出各桩位, 并做好护桩, 及 强 , 以钻斗 斗齿的消耗 会 比较大 。 当碰 到有大 孤 石( 漂百)则下人嵌岩短螺旋钻头钻进 , , —般能把大 分为二种类型: 摩擦加压式钻杆( : 简称 摩擦杆) 、 机 时检查桩位及 水平。 孤石搅碎或 将整个孤石 ( 漂石 ) 出孔 口。短螺 旋钻 带 锁加压 式钻杆( : 简称 机锁杆) 4 4钢护简的制作及埋设 摩擦式钻杆一般用于较软地层的钻孔施工 , 护筒均采用 5 m钢板制作 , m 直径大于钻孔桩 斗的锥 头结构 形式 和锥 度大 小的选 择 主要取 决于 kJ ' 粒径 可钻进淤泥层、 泥土、泥) ( 砂层、 漂 ) 卵( 石层机锁式 径 2 c , 0 m 护筒高出地下水位或孔外水位 1 m 并 卵砾 石粒 径的;/ 和地层硬度 , 大则选用 单锥 5 , 这 钻杆 不但可用 于软地层 ,也 可用于较 硬地层 施工 。 高出地面 0 m 5 。本桥 由于地下水 丰富 , 护筒加 长 头形 式 , 样才 能使大粒径 卵砾石被旋 人螺旋 叶片 将 内; 粒径小则选用双锥头形式易于带起钻渣。 机 锁式钻杆 可钻进 淤泥层 、 、泥 ) 层 、 ( ) 至 3 。 泥土 ( 砂 卵 漂 米 旋挖钻机在钻进时,根据地层选用钻斗的同 石 层和 虽 冈化 岩 层。 4 钻机 就位 5 时, 还要注 意在钻进 时进尺 的控 制 。在 使用旋 挖斗 3 3钻 头的选择 钻机就 位时 , 要事 时依据斗体的容量,—般在斗体三分之二为合适。 常见 的旋挖钻 头有螺旋 钻头 、 斗 、 式取 良好 , 钻机 开到 桩位旁 , 杆 的中心 正对 桩位 标 旋挖 筒 把 钻 进尺深 度根据桩 直径而 定 , 也要根 据地层 的密度控 芯钻头、 扩底钻头、 冲击钻头、 冲抓锥钻头和液压抓 注点 。 制进尺深 度。进尺过 多 , 导致卸 土困难 , 写 娌 还会 斗, 下面简单介绍适用于本地层的旋挖斗和螺旋钻 4 _ 6泥浆制备 头。 为保 证泥浆 护壁效果 ,我们使 用在优 质膨 润 钻卡钻的事故发生。过少会延误施工进度与设备、 成本提高, 降低了效益。 3 .螺旋 钻头 31 土 中 加入 羧 甲基纤 维 素 钠 盐 、碱 类 ( ac N 20 及 能源的消耗 , 4. . 7 4容易出现的问题及预防措施 ①锥形 : 双头双螺, 适用于坚硬基岩。双头单 N Hc 来配制优质泥浆, a O) 配合比通过实验确定为: a 疏松 的砂卵层 或流砂 层 , 壁 易发生 大面 较 孔 螺, 适用于风化基岩、 卵石、 含冰冻土等。 膨润土: 纤维素: 水 = 0 : :12 0在钻进过程 碱: 10 8 : 5 , 12 1 积塌方而造成埋钻。在钻遇此地层前, 应提前制定 ②直螺旋钻头: 中及时 注入孔 内 对策 , 如调整泥浆 性能 、 设长护 简等 。 埋 a 斗齿直螺 : 双头双 螺 , 用于砂 土 , 结差 的 浆配合 比。 适 胶 h 卵石层容易使钻头边齿 、 侧齿磨损严重而无 小直径日石层; 双头单螺, 适用于砂土、 土层; 单头单 法 保证 成孔直 径 , 钻筒 外壁 与孔壁 间无 间 隙 , 钻 如 螺 , 于胶结差的大直 径卵石 , 土及硬胶泥。 适用 粘性 4 . 7钻进 出渣 则易造成 卡钻 。所 以. 钻简直 隆 — 应 比成 搬 h 截齿直螺 : 于是硬基 岩或坚硬卵砾石 。 适用 4 .旋挖 成孔 是通过 底部 带有 活 门的桶式 钻 进 过深 , .1 7 e a 边齿、 侧齿应加长, 同时在使用 3 . 挖钻斗 3 2旋 头 的 同转 , 接将 岩土旋 人钻 头 内 , 再 由钻 机 孔直径小6 r以上, 直 然后 及时检 查 , 头边齿 、 磨损 后要及 时 如钻 侧齿 按底 板数 量可 分为 双层底 斗 和单 层底 斗 ; 按 提升装 置和伸缩 式钻杆将钻 头提 出孔外卸 土 , 进 过程 中 , 钻
旋挖钻机在碎 卵石地层高效施工技术
旋挖钻机在碎、卵石地层高效施工技术一、碎、卵石地层的护壁方法1.长护筒护壁:这种护壁方法,主要针对开孔即遇碎、卵石地层的工程。
具体的操作方法如下图所示,随着钻斗钻进同时,压入护筒,当感到护筒压入困难时,可以使用短螺旋钻头捞取护筒下脚的碎石块,清除障碍物后,再向下压入护筒。
如此循环往复,使用护筒护壁直到穿过整个碎石土层。
注意:压入护筒时,要注意护筒外围的坍塌情况,一旦发生松动或坍塌情况,及时填充并压实以防止护筒发生倾斜或更深层的孔壁坍塌。
2.护筒+泥浆护壁+粘土(干水泥)这种护壁方法,主要针对有一定稳定覆盖层(≥2m)的碎、卵石地层。
根据覆盖层的厚度,选择护筒长度,护筒长度应以超过覆盖层与碎、卵石地层交界面为宜。
按照常规工法埋设护筒后,当钻进碎石层时,可先向孔内抛入粘土,然后使用钻头缓慢旋转,将粘土挤入碎石缝隙,形成稳定的孔壁并防止泥浆的漏失,再配合泥浆的运用,来保障碎石层钻进过程中孔壁的稳定和泥浆位的平衡。
另一种相似的方法是使用干水泥配合粘土使用,当钻进碎石层时,把干水泥装成体积适当的小袋和粘土一起抛入孔底,再使用钻头旋转,将粘土块和干水泥一起挤入碎石缝隙,静滞一段时间后,可形成稳固的孔壁,干水泥的作用,是增强粘土的附着力。
二、碎、卵石层钻进中钻杆及钻头的选择碎石土压缩性低、抗剪强度大,钻进过程中振动强烈,在此地层钻进一般要选用机锁式钻杆钻进。
对于钻头,一般采用如下两种钻具:1.小粒径卵石斗式钻头通过对斗式钻头改进设计(如下图左),增加高裙边和中心锥,使用耐磨性高的宝峨钻齿,钻进小粒径卵石时,中心锥和两侧裙边上截齿摔先切入卵石,通过旋转拨动、搅松卵石使其向钻斗进土口聚集,被宝峨齿捞入斗内,同时高裙边也有利于在卵石层形成稳定的孔壁,减少漏浆和塌孔事故发生。
2. 双层筒钻双层筒钻(如上图右)是为钻进中等粒径的碎卵石而设计的,其采用一种全新的钻进思想“挤”,即将大小不一的碎、卵石在筒内挤密后带出孔外(传统钻进思路分为切削、冲凿和犁取等)。
卵石地层中施工的要点
旋挖钻机在卵石地层中的施工技术要点卵石主要由颗粒大小不一、形状不规则、风化程度各异的岩石碎屑或石英、长石等原生矿物组成,成单粒结构及块状和假斑状构造,具有孔隙性大、压缩性低、透水性强、抗剪强度大的特点。
正是由于卵石土颗粒结构松散,粒径不均匀,胶结性差,钻进时冲击力强、摩阻力较大,在这地层中钻进时钻具极容易出现磨损和断裂,还可能出现卡钻、埋钻、孔壁坍塌、漏浆,个别地还有钻进困难的问题。
因此在这种地层中钻进时应该根据地层特点选择专用钻头采用分级钻进的方法,可以对钻头进行改造或使用短螺旋钻头,减少对钻具的磨损和防止钻杆断裂。
并且在钻进的过程中应该注意要严格控制每个工作循环进尺,避免发生埋钻事故;同时要适当控制钻斗的提升速度,升降速度宜控制在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,破坏孔壁泥皮,对孔壁的稳定性不利,引起掉块卡住钻头。
在卵石地层中钻进时引起漏浆和塌孔现象的原因有:①在钻进的过程中,由于卵石地层结构松散,胶结性差,卵石的比重远超过泥浆的比重,泥浆漏失严重,发生掉块塌孔。
或者是由于钻斗旋转速度太快,带动孔内泥浆高速冲刷孔壁,破坏孔壁泥皮,导致孔壁坍塌。
②在提放钻具的过程中,钻头刮碰孔壁,破坏泥皮导致孔壁塌方。
③在下放钢筋笼的过程中没有保持好垂直度或钢筋笼发生变形,使钢筋笼与孔壁发生刮碰导致塌孔。
对于埋深较浅的卵石地层可采用护筒护臂的方式来预防漏浆和孔壁坍塌的发生。
要根据卵石地层的厚度和钻孔的孔径来确定钢护筒的长度和厚度。
在埋藏较深的卵石地层中,对于地下水位以上的塌孔必须在地下水位以上形成稳固的孔壁阻止泥浆渗漏,可以采用抛填粘土或干水泥的方式或者提高泥浆的粘稠度再加入一些膨胀土或黄泥或者适量防渗剂防止泥浆向卵石缝隙中渗漏来防止塌。
而对于地下水位以下的塌孔可以适当的提高泥浆比重和粘稠度来保护卵石层,但当泥浆的比重远小于卵石层的比重时这种方法就不起作用了。
这时如果发现大量漏浆可向孔内注浆以平衡孔壁侧向压力防止塌孔,同时及时向孔内投放片石、粘土和水泥等填料,通过钻头的旋转使这些填料不断落入孔壁,等待一定时间孔壁稳定后再继续钻进,或者可以通过预注浆的方式防止漏浆,在桩孔四周预先钻小孔然后通过注浆管道向里面喷射水泥浆,当注浆孔中水泥浆达到一定强度后其周围的碎石间隙因浆液的渗透得以固结从而提高孔壁的整体性。
谈卵石地质的旋挖钻机施工工法
谈卵石地质的旋挖钻机施工工法引言:旋挖钻机是一种常用于基础工程施工的机械设备。
而在卵石地质条件下,施工工法更加复杂,需要特别注意一些关键问题。
本文将从卵石地质的特点、旋挖钻机的施工原理以及卵石地质下旋挖钻机的施工工法等方面进行详细讨论。
一、卵石地质的特点卵石地质主要指地下土层中存在大量的卵石,这些卵石的形状和大小不一,分布不均匀,给施工带来了很大的困难。
卵石地质的特点包括以下几点:1. 卵石的分布不均匀,可能会集中分布在某些特定区域;2. 卵石大小不一,有些卵石比较大,甚至超过了旋挖钻机的处理能力;3. 卵石可能会对旋挖钻机的刀盘和刀齿造成损坏;4. 在卵石地质条件下,土质通常较硬,需要采取更大的功率和更稳定的施工工法。
二、旋挖钻机的施工原理旋挖钻机是一种以钻杆为主要工具,通过旋转钻杆和刀盘,实现土层的切削和破碎。
具体施工原理如下:1. 通过旋转钻杆带动刀盘旋转,切削土体;2. 刀盘上的刀齿通过切削和冲击作用,将土体破碎;3. 钻杆通过旋转和推进作用,将破碎的土体从孔中排出。
三、卵石地质下旋挖钻机的施工工法针对卵石地质,旋挖钻机的施工工法需要特别注意以下几点:1. 选择合适的刀盘和刀齿:在卵石地质条件下,刀盘和刀齿需要具备更强的破碎和耐磨性能,可以选择具有特殊结构和材质的刀盘和刀齿,以增加切削和破碎效果,延长刀具寿命。
2. 加装护套:在钻杆上加装护套,可以有效保护钻杆免受卵石的损害。
护套可以选择耐磨性能好、强度高的材质,确保施工的顺利进行。
3. 合理设置钻孔位置和排渣系统:根据卵石分布的特点,在施工前需要进行详细的勘察和测量工作,合理选择钻孔的位置,避开卵石集中分布的区域。
在钻孔过程中,要及时清理钻孔中的卵石碎屑,避免影响钻孔的进度和质量。
4. 控制旋挖钻机的推进速度:在卵石地质条件下,需要控制旋挖钻机的推进速度,避免过快导致刀具损坏或施工质量下降。
可以根据切削和破碎情况适时调整推进速度,保证施工的质量和效率。
螺旋钻头的原理
螺旋钻头的原理螺旋钻头是一种常见的钻头类型,广泛应用于金属加工、木工和建筑领域。
它的原理主要依靠旋转运动和螺旋构造来实现钻孔的效果。
螺旋钻头的主要结构由刃部和柄部组成。
刃部通常由硬质合金制成,可以耐高温、高硬度和高压力,适用于金属和其他硬材料的加工。
柄部通常由钢材制成,有足够的强度和刚性来承受旋转力和冲击力。
螺旋钻头的刃部采用螺旋形状的结构,具有两个主要的功能:切削和排屑。
当螺旋钻头旋转时,刃部的切削沿着螺旋线切削工件的材料。
螺旋形的刀片具有较大的刃角,使切削过程更加顺畅和高效。
当螺旋钻头旋转时,切屑从刃部的凸起处形成,并沿着螺旋槽被排出。
螺旋槽有助于排屑的顺利排出,并减少可能的卡刀情况。
排屑的顺畅排出也有助于保持刀具的冷却,并减少切削时的摩擦和磨损。
螺旋钻头的切削效果取决于多个因素。
首先,刃部的质量和材料决定了切削效果的稳定性和寿命。
高质量的硬质合金刃片可以保持刀具的锋利度,并减少损耗。
其次,钻头的旋转速度和进给速度影响了切削质量。
较高的旋转速度可以提高钻孔速度,但也可能导致较高的摩擦和磨损。
较高的进给速度可以快速移除切屑,但也需要考虑加工表面的质量。
此外,不同类型的螺旋钻头适用于不同类型的工件和加工需求。
常见的螺旋钻头有普通钻头、中心钻头、扩孔器、螺柱钻头等。
根据具体加工要求选择适当的螺旋钻头可以提高工作效率和加工质量。
总结起来,螺旋钻头的切削原理是通过旋转运动和螺旋结构来实现的。
刃部的螺旋形状可以实现切削和排屑的目的,而旋转速度、进给速度和刀具质量等因素影响着螺旋钻头的切削效果。
正确选择和使用螺旋钻头可以提高加工效率和质量,满足不同领域和材料的加工需求。
旋挖钻机在碎、卵石地层高效施工技术
旋挖钻机在碎、卵石地层高效施工技术一、碎、卵石地层的护壁方法1.长护筒护壁:这种护壁方法,主要针对开孔即遇碎、卵石地层的工程。
具体的操作方法如下图所示,随着钻斗钻进同时,压入护筒,当感到护筒压入困难时,可以使用短螺旋钻头捞取护筒下脚的碎石块,清除障碍物后,再向下压入护筒。
如此循环往复,使用护筒护壁直到穿过整个碎石土层。
注意:压入护筒时,要注意护筒外围的坍塌情况,一旦发生松动或坍塌情况,及时填充并压实以防止护筒发生倾斜或更深层的孔壁坍塌。
2.护筒+泥浆护壁+粘土(干水泥)这种护壁方法,主要针对有一定稳定覆盖层(≥2m)的碎、卵石地层。
根据覆盖层的厚度,选择护筒长度,护筒长度应以超过覆盖层与碎、卵石地层交界面为宜。
按照常规工法埋设护筒后,当钻进碎石层时,可先向孔内抛入粘土,然后使用钻头缓慢旋转,将粘土挤入碎石缝隙,形成稳定的孔壁并防止泥浆的漏失,再配合泥浆的运用,来保障碎石层钻进过程中孔壁的稳定和泥浆位的平衡。
另一种相似的方法是使用干水泥配合粘土使用,当钻进碎石层时,把干水泥装成体积适当的小袋和粘土一起抛入孔底,再使用钻头旋转,将粘土块和干水泥一起挤入碎石缝隙,静滞一段时间后,可形成稳固的孔壁,干水泥的作用,是增强粘土的附着力。
二、碎、卵石层钻进中钻杆及钻头的选择碎石土压缩性低、抗剪强度大,钻进过程中振动强烈,在此地层钻进一般要选用机锁式钻杆钻进。
对于钻头,一般采用如下两种钻具:1.小粒径卵石斗式钻头通过对斗式钻头改进设计(如下图左),增加高裙边和中心锥,使用耐磨性高的宝峨钻齿,钻进小粒径卵石时,中心锥和两侧裙边上截齿摔先切入卵石,通过旋转拨动、搅松卵石使其向钻斗进土口聚集,被宝峨齿捞入斗内,同时高裙边也有利于在卵石层形成稳定的孔壁,减少漏浆和塌孔事故发生。
2. 双层筒钻双层筒钻(如上图右)是为钻进中等粒径的碎卵石而设计的,其采用一种全新的钻进思想“挤”,即将大小不一的碎、卵石在筒内挤密后带出孔外(传统钻进思路分为切削、冲凿和犁取等)。
旋挖钻机在不同地质中的应用
进 , 接 用旋 挖 简成 孔和 取渣 。在砾 石 和砂 卵石 层 中钻进 , 直 用螺旋
钻 头将 其松 动 再 用旋 挖 筒取 渣 。在 此后 普 通钻 头难 钻进 时 . 可换 成 螺旋 钻 头 并 且 一边 进 行钻 进 作业 时 ,要连 续 的进 行 钻具 的检 测 、泥 浆检测 、钻渣 检验 根 据 实 际钻进 情 况更 换适 用 的钻头 。
特 大 桥地层 变 化 比较复 杂 岩 土层 由素 填土 、 泥质 亚粘 土 、 土 、 淤 粉 中砂 、粗砂 、砾 砂 、强风 化 页岩 、全 风化 页岩 等 。旋 挖钻 机 的钻 具 具 有一 定 的刚度 ,施 工 时 .根据 不 同土壤 地 质 选择 不 同钻 具 。 在边 家杖 子特 大桥 工 程 中 ,遇 到 粉 土 层 砂 土 层 、 细砂 层 和 中砂 层等 胶 结 差地 质 层 时 . 用 的是 双 层 底 的钻 挖 钻 斗 , 到 全 配 遇 风 化 页岩 层 时 , 要 配 备 锥 形 螺 旋 钻 头 和 双 层 底 的 旋 挖 钻 斗 ( 需 粒 径较 大 的 用单 口 .粒 径 小 的 用 双 口 ) .遇 到 微 风 化 页 岩 层 配 备
1 侣 m ,硬 塑 粘 性 土 、 粗 砂 钻 进 1 3 3,软 岩 钻 进 3 3 。 2 19 4m
整 。所 以在 松 散 粉 砂 土 或 流 砂 中钻 进 时 . 控 制钻 进 速 度 , 用 应 选 相 对 密 度 、粘 度 、胶 体 率 较 大 的泥 浆 或 质 量 比较 高 的 泥 浆 。 在 边 家杖 子 特 大 桥 桥 墩 工 程 中 .根 据 需 要 .增 加 一 定 的 普 通 钻头 和螺 旋 钻 头 的 储 备 ,并 且 在 后 续 作 业 中也 增 加 了 筒 式取 芯 钻 头 。 当 采 用 普通 钻 头 成 孔 时遇 到 粗 圆 砾 土 或 漂 石 密度 较 大
常见旋挖钻头的分类
常见旋挖钻头的分类常见的旋挖钻头有螺旋钻头、旋挖斗、筒式取芯钻头、扩底钻头、冲击钻头、冲抓锥钻头和液压抓斗,下面逐类简单介绍。
1、1 螺旋钻头(1)锥形:双头双螺,适用于坚硬基岩。
双头单螺,适用于风化基岩、卵石、含冰冻土等。
以上钻头配装各种截齿,通过齿型、螺距、螺旋升角的变化又可派生出很多类型的钻头。
(2)直螺旋钻头:a、斗齿直螺:双头双螺,适用于砂土,胶结差的小直径砾石层;双头单螺,适用于砂土、土层;单头单螺,适用于胶结差的大直径卵石,粘性土及硬胶泥。
b、截齿直螺:有双螺、三螺和四螺,适用于是硬基岩或卵砾石。
1、2 旋挖钻斗按所装齿可分为截齿钻斗和斗齿钻斗;按底板数量可分为双层底斗和单层底斗;按开门数量可分为双开门斗和单开门斗;按桶的锥度可分为锥桶钻斗和直桶钻斗;按低板形状可分为锅底钻斗和平底钻斗。
以上结构形式相互组合,再加上是否带通气孔、开门机构的变化,可以组合出几十种旋挖钻斗。
一般来说双层底钻斗适用地层范围较宽,单层底的只适用于粘性较强的土层,双门钻斗适用地层范围较宽,单门钻斗只是用于大直径的卵石及硬胶泥。
1、3 筒式取芯钻头目前常见的有两种:截齿筒钻(适用于中硬基岩和卵砾石),牙轮筒钻(适用于坚硬基岩和大漂石)。
筒式取芯钻的两大类钻头中,又带取芯装置和不带取芯装置之分,主要取决于取芯的难度。
因为牙轮取芯钻头主要用于硬岩钻进,且钻取的环状面积大,如果有条件的还可在钻头部分加装反循环钻进,以提高钻进效率。
1、4 扩底钻头在桩径不增大桩深不增加的基础上,为了提高单桩的承载力,设计部门往往通过扩底桩来实现,旋挖钻机施工扩底是无需任何改动就可施工,只需选用扩底钻头即可。
扩底钻头常用的以机械式为主,这种钻头使用和维护都比较简单,有上开式和下开式的,张开机构一般为四连杆的,用于土层、强风、中风化地层甚至坚硬基岩。
由于旋挖钻进是非循环钻进,扩底完成后用清渣桶清渣即可。
超深超厚地连墙两钻一抓施工工法
超深超厚地连墙两钻一抓施工工法中铁二局股份有限公司城通公司余东洲1.前言地下连续墙开挖技术起源于欧洲,是在地面上,利用一些特种挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的基槽,并在其内浇注适当的材料而形成的一道具有防渗、挡土和承重功能的连续的地下墙体。
现阶段,随着科技的进步,地下连续墙朝着超深超厚的趋势发展,随着槽深的增加,下部土层、岩层的强度越来越高,单一成槽机在面对强度较高的地层时,成槽困难。
土层较硬时,还会影响到地连墙成槽垂直度。
“两钻一抓”地连墙成槽施工即先采用旋挖机引孔至设计深度,再利用成槽机成槽的方法开挖土体,本工法不仅能保证地连墙成槽的垂直度,还能保证施工效率。
2.工法特点1、土层或岩层较坚硬时也可成槽,保证施工可能性。
2、旋挖机配合成槽时施工速度快,保证施工效率。
3、利用旋挖机引孔,可保证后续成槽时槽段垂直度达到设计要求。
3.适用范围1、超深超厚地连墙的施工。
2、土层或岩层较坚硬,液压成槽机无法单独成槽的一般性地连墙。
4.工艺原理先采用旋挖机破除成槽机抓斗宽度两侧的土体或岩体,形成圆孔状孔洞,使成槽机抓斗两侧均能放在孔洞中,保证吃土阻力均匀,从而保证地连墙成槽质量,同时提高效率。
旋挖机引孔平面示意图如下:图4.1 引孔平面示意图图4.2 地连墙成槽示意图5.施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程图5.1“两钻一抓”地连墙施工工艺流程图5.2导墙施工5.2.1 导墙的施工要点导墙是控制地下连续墙各项指标的基准,它起着支护槽口土体,承受地面荷载和稳定泥浆液面的作用。
为了使导墙具有足够的刚度与良好的整体性,导墙采用现浇钢筋混凝土结构,导墙中线与地下连续墙中心线重叠,为了保证连续墙钢筋笼顺利下放,导墙宽度放宽5cm,导墙顶部高出地面10cm,厚度0.2m,深度为穿透杂填土层。
5.2.2导墙施工步骤导墙施工步骤如下:1、开挖:导墙开挖采用小型挖掘机开挖,人工配合清底。
根据实际地质情况,开挖穿透杂填土层即可;2、立模及浇砼:砼浇筑采用模板及钢管支撑,插入式振捣器振捣,混凝土采用分层、对称、平行浇筑顺序,以防止因砼浇筑不均导致导墙平移。
旋挖钻干挖孔法施工卵石含量较大土层的施工方法
旋挖钻干挖孔法施工卵石含量较大土层的施工方法旋挖钻干挖孔技术是在已定孔位上反复旋挖钻进,把渣掏出运走,直至钻到设计孔深的一种施工方法,与传统的冲击或回转钻进、泥浆循环护壁成孔技术相比,无论从技术上还是设备上都表现出很大的优越性。
本文结合旋挖钻干挖孔技术在工程中的应用展开论述.标签:旋挖钻干挖孔法;干挖法一、操作法产生背景中标扬州国际会展中心(三期)桩基工程设计采用钢筋混凝土灌注桩基础。
桩基部分大致分为三个区域,一、三区为会展大厅部分,二区为塔楼部分。
鉆孔灌注桩共计1099 根,其中一、三区设计工程桩共947根,直径700mm,桩长11米,桩尖持力层为⑤强风化含砾砂岩。
在认真研究设计图纸、技术规范、地质勘探资料以及周边环境后,进场一台GPS300型回旋钻机以及一台旋挖钻机进行施工试桩。
试桩的结果显示,GPS300型回旋钻机在进入⑤强风化含砾砂岩时由于遇岩土层内所含坚硬砾石而钻进困难,首根桩通过钻头磨碎砾石而施工至设计标高用时150个小时。
旋挖钻机钻进顺利,通过钻头斗齿切割土体,大小砾石也顺利入斗,首根桩施工至设计标高用时4个小时。
根据地质资料、设计图纸以及试桩的结果等,决定调整方案,采用钢护筒护壁、旋挖钻干挖孔作业施工该项目灌注桩。
二、技术原理及性能指标因现场地下水丰富,地下水水位较浅,基本接近工地附近的明月湖常水位,现场表层的杂填土层及砂土层含水率丰富,砂土层埋深6~8米不等,针对该情况,拟准备30根10米左右的钢护筒,采用450型振动机械手将钢护筒穿透含水率丰富的砂土层,打入不透水层(粘土层),以达到隔绝地下水的目的。
然后采用旋挖钻机掏挖钢护筒内土,直至挖至设计标高。
旋挖钻干挖孔灌注桩工艺流程如下:测放桩位→打设钢护筒→检查桩中心轴线→机械就位→钻孔→安放钢筋笼和导管→灌注混凝土→成桩→拔出护筒。
三、技术的创造性与先进性通过旋挖钻干挖孔的实施,大大的提高了施工效率和施工质量,减少了环境污染,主要体现在以下几个方面。
卵石地层旋挖钻机螺旋引孔预应力管桩施工工法(2)
卵石地层旋挖钻机螺旋引孔预应力管桩施工工法一、前言卵石地层旋挖钻机螺旋引孔预应力管桩施工工法是一种在卵石地层中进行桩基施工的技术方法。
该工法通过旋挖钻机进行孔洞开挖,同时使用螺旋引孔器进行螺旋引孔,然后将预应力管桩沿着螺旋引孔器下沉到设计位置,并进行预应力张拉。
二、工法特点1. 适用范围广:该工法适用于卵石地层,能够针对地层特点进行合理的施工。
2. 施工周期短:采用机械化施工方式,施工效率高,能够大大缩短施工周期。
3. 施工质量稳定:机器操作准确,对桩身直径和间距的控制精度高,能够保证施工质量稳定。
4. 施工成本较低:机械化施工方式能够减少人力资源投入,降低施工成本。
5. 安全性高:施工过程中能够采取相应的安全措施,保障工人的安全。
三、适应范围该工法适用于卵石地层,特别是多层次、厚层砾石分布较多的地层。
在河道、水库、桥梁等工程中广泛使用。
四、工艺原理1. 施工工法与实际工程之间的联系:该工法通过旋挖钻机开挖孔洞,采用螺旋引孔器进行螺旋引孔,然后将预应力管桩沿着螺旋引孔器下沉到设计位置,并进行预应力张拉。
这种施工工艺能够适应卵石地层的特点,提高施工效率。
2. 采取的技术措施:在卵石地层中施工时,可以采取破碎机破碎石块,为桩基施工创造良好的条件。
此外,还可以采用压桩机等辅助设备进行桩基施工时的支护。
五、施工工艺1. 孔洞开挖:使用旋挖钻机在卵石地层中开挖符合设计要求的孔洞。
2. 螺旋引孔:在孔洞中使用螺旋引孔器进行螺旋引孔,直至达到设计要求的孔深。
3. 预应力管沉桩:利用卡车吊将预应力管桩顺螺旋引孔器下沉到设计位置。
4. 预应力张拉:在预应力管桩顶部安装张拉设备,进行预应力张拉。
六、劳动组织1. 施工人员的组织安排:合理安排施工人员的数量和岗位职责,确保施工效率和质量。
2. 管理人员的组织安排:负责协调施工过程中的各个环节,保障施工的顺利进行。
七、机具设备1. 旋挖钻机:用于开挖孔洞的机械设备。
2. 螺旋引孔器:用于进行螺旋引孔的工具设备。
长螺旋钻孔压灌桩标准
5.7长螺旋钻孔压灌桩5.7.1特点和适用范围长螺旋钻成孔方法是使用长螺旋钻孔机的螺旋钻头,在孔位切削土层,随钻头旋转被切削的土块钻屑沿着带有长螺旋叶片的钻杆上升,输送到出土器后自动排出孔外。
国产长螺旋钻孔机、成孔直径为300~800mm,成孔深度不超过26m。
其特点是不需任何护壁措施,不产生挤土效应,桩侧土受机械扰动小,无泥浆污染;钻进速度快,成孔质量易于控制,造价低,设备简单、施工方便。
长螺旋钻孔桩适用于地下水位以上的填土、粘性土、粉土、砂土与粒径不大的砂砾土。
5.7.2施工准备5.7.2.1技术准备1 学习和熟悉拟建场地岩土工程勘察报告,桩基工程施工图及图纸会审纪要。
2 了解长螺旋钻孔机械及配套设备的技术性能。
3 了解邻近建筑物、构筑物的位置、距离、结构和目前使用情况等;了解钻孔区域附近的地下管线(煤气管、上下水管、电缆线)等的距离,埋置深度、使用年限、管径大小、结构情况等。
4 根据现场的地质资料及设计施工图纸,编制切实可行的施工组织设计。
5.7.2.2材料准备1 水泥:宜选用PO42.5水泥。
2 砂:宜选用中砂,含泥量小于3%。
3 石子:宜选用0.5~2cm碎石、卵石均可。
4 水:用自来水或不含有害物质的洁净水。
5 外加剂:宜选用粉状外加剂,掺量和种类根据季节变化由试验室确定。
6 粉煤灰:经检验合格后,由试验室确定掺量。
7 钢筋:品种和规格按设计要求采用,有出厂合格证及复检报告。
8 钢筋骨架加工所需原材料已全部进场,并具备成批加工能力,钻孔前宜加工成型1个工作班用量的套数。
5.7.2.3机具准备(1)常用螺旋钻机技术性能见表5.6.6-1。
另配钢筋加工机械,混凝土搅拌、运输机械,混凝土灌注输送泵及输送管、振捣机具等。
15.7.2.4作业条件1 施工场地范围内的地面、地下障碍物均已排除或处理。
场地已完成三通一平工作,对影响施工机械运行的松软场地已进行适当处理(如铺设矿渣),并有排水措施。
2 施工用水、用电、道路及临时设施均已就绪。
浅谈卵石层地质情况下旋挖桩的成孔施工技术
■施工技术2020年浅谈卵石层地质情况下旋挖桩的成孔施工技术鲍慧钦(福建省九龙建设集团有限公司,福建厦门361000)摘要以福州建筑工程职业中专学校教学综合大楼为例,分析了灌注桩施工技术难点,通过对比确定了旋挖钻机成孔方案。
介绍了旋挖成孔工作原理,从测量放线、钻具的选用、钢护筒埋设、泥浆制备和钻进成孔等方面详细地阐述了旋挖成孔施工技术,为类似项目积累宝贵的经验。
关键词卵石层;灌注桩;旋挖钻机;短螺旋钻头;筒式钻头;泥浆0引言旋挖钻机具有行走灵活、施工简便、施工效率高、施工噪音低和成孔效果好等优点,被广泛应用到各类桩基工程。
随着地质条件越来越复杂,旋挖钻机钻头的选用越来越严格。
根据地质条件不同来选用合适的钻头能够有效提高成孔效率,达到事半功倍的效果。
如果钻头的选用不符合要求,不仅导致成孔困难,还会延误工期和增加施工成本,无法达到预期的效果。
1工程概况福州建筑工程职业中专学校教学综合大楼位于福州市仓山科技园区双湖三路9号。
占地面积为13104m2,12层,地下室为1层。
总建筑面积为2234&61,其中地上总建筑面积为19433.57m2,地下室总建筑面积为2915.04m2o抗震设防烈度为7度,结构形式为框剪结构,建筑抗震等级为框架二级,剪力墙一级。
本工程工程碎用钢筋混凝土灌注桩,总桩数为151根,桩径为1000mm,桩长为25m,桩身混凝土强度为C35,受力纵筋为8根直径为25mm螺纹钢筋。
桩端持力层为中风化花岗斑岩,要求桩端嵌岩深度为1.0m o2工程水文地质条件2.1工程地质条件施工场地的地质情况由上而下分别叙述如下:①杂填土,主要成分为建筑垃圾,呈松散状态,层厚0.20~0.60m。
②粉质黏土,灰黄色,呈可塑状态,夹杂少量卵石,层厚0.50~ 1.80m。
③卵石,粒径为30~60mm,呈中密状态,卵石中夹杂少量漂石,粒径为300~500mm。
卵石形状为次圆状,质地坚硬,颗粒间由粉质黏土填充,局部夹杂粗砂,层厚4.60-8.90m。
复杂地层中旋挖钻施工技术的研究与应用
复杂地层中旋挖钻施工技术的研究与应用摘要:在含有硬塑黏土、大粒径卵石或漂石土等复杂地层的桩基施工中采用旋挖钻机成孔。
通过增加泥浆浓度、增大护筒长度及采用双护筒方式、螺旋钻头和普通旋挖钻头交替使用等方法,有效解决了复杂地层中采用旋挖钻施工时钻进困难、漏浆严重、易塌孔等一系列问题,大大缩短了工期,经济效益显著。
为确保单桩承载力满足要求,通过自平衡试桩法测试了3根试桩的实际承载力。
结果表明,所有试桩实测承载力均大于理论承载力,说明在上述复杂地层中采用旋挖钻代替冲击钻的施工方案是经济高效的方案。
关键词:旋挖钻;现场试验;自平衡试桩法;单桩承载力一、实例分析黄山市歙黟公路改建上跨皖赣铁路立交桥工程位于安徽省黄山市境内,为歙黟公路整条路的其中一个标段。
根据设计地质勘探资料及试桩所得地质资料,自地表以下存在多层圆砾土,层厚普遍较大,最大层厚达 6 m。
粉质黏土硬塑,圆砾土密实饱和,稳定性较差,且其中夹杂较多粒径超过20 cm 的卵石或漂石。
本工程不但地质条件复杂,而且工期非常紧张。
施工初期采用传统的冲击钻和回旋钻的成孔方式,效率低,工期可能严重滞后,甚至无法正常完工。
旋挖钻成孔具有速度快、效率高、施工精度高、护筒埋设方便、清孔质量好、安装钢筋笼方便且经济等一系列优点。
笔者根据经验,提出了一系列措施,着力解决在含有大粒径卵石或漂石土中钻进困难、易塌孔、漏浆等问题,并通过测试单桩承载力的方法对改进措施的有效性进行验证。
二、成孔施工难点及解决方案旋挖钻机进行桩基成孔施工,施工步骤为场地平整→钻机就位→埋设护筒→泥浆制备→旋挖成孔→清孔。
这里对一般性工艺不再赘述,仅就如何解决钻进困难、易塌孔、漏浆等问题进行详细说明。
(一)成孔施工难点旋挖钻机对土层的适应性较差,在含有较多粒径超过0.2 m 的卵石或漂石的土层中成孔困难,主要问题有:1)砂卵石或漂石对钻头的磨损较为严重。
2)大粒径漂石对旋挖钻施工影响很大。
现场实践表明:当桩径为1.6m 时,漂石粒径如>0.25 m,则成孔施工将极为困难。
常见旋挖钻头的分类
常见旋挖钻头的分类常见的旋挖钻头有螺旋钻头、旋挖斗、筒式取芯钻头、扩底钻头、冲击钻头、冲抓锥钻头和液压抓斗,下面逐类简单介绍。
1、1 螺旋钻头(1)锥形:双头双螺,适用于坚硬基岩。
双头单螺,适用于风化基岩、卵石、含冰冻土等。
以上钻头配装各种截齿,通过齿型、螺距、螺旋升角的变化又可派生出很多类型的钻头。
(2)直螺旋钻头:a、斗齿直螺:双头双螺,适用于砂土,胶结差的小直径砾石层;双头单螺,适用于砂土、土层;单头单螺,适用于胶结差的大直径卵石,粘性土及硬胶泥。
b、截齿直螺:有双螺、三螺和四螺,适用于是硬基岩或卵砾石。
1、2 旋挖钻斗按所装齿可分为截齿钻斗和斗齿钻斗;按底板数量可分为双层底斗和单层底斗;按开门数量可分为双开门斗和单开门斗;按桶的锥度可分为锥桶钻斗和直桶钻斗;按低板形状可分为锅底钻斗和平底钻斗。
以上结构形式相互组合,再加上是否带通气孔、开门机构的变化,可以组合出几十种旋挖钻斗。
一般来说双层底钻斗适用地层范围较宽,单层底的只适用于粘性较强的土层,双门钻斗适用地层范围较宽,单门钻斗只是用于大直径的卵石及硬胶泥。
1、3 筒式取芯钻头目前常见的有两种:截齿筒钻(适用于中硬基岩和卵砾石),牙轮筒钻(适用于坚硬基岩和大漂石)。
筒式取芯钻的两大类钻头中,又带取芯装置和不带取芯装置之分,主要取决于取芯的难度。
因为牙轮取芯钻头主要用于硬岩钻进,且钻取的环状面积大,如果有条件的还可在钻头部分加装反循环钻进,以提高钻进效率。
1、4 扩底钻头在桩径不增大桩深不增加的基础上,为了提高单桩的承载力,设计部门往往通过扩底桩来实现,旋挖钻机施工扩底是无需任何改动就可施工,只需选用扩底钻头即可。
扩底钻头常用的以机械式为主,这种钻头使用和维护都比较简单,有上开式和下开式的,张开机构一般为四连杆的,用于土层、强风、中风化地层甚至坚硬基岩。
由于旋挖钻进是非循环钻进,扩底完成后用清渣桶清渣即可。
浅谈大粒径、高含量复杂卵石地层CFG桩施工技术
浅谈大粒径、高含量复杂卵石地层CFG桩施工技术摘要:随着中国经济的高速发展,城市化进程不断加快,高层建筑在建设工程中的运用越来越广泛。
CFG桩复合地基是在高层建筑中常用的一种地基处理办法,具有环保,节能,施工速度快,操作工艺简单,成本低,承载力强等优点。
但CFG桩复合地基在遇到复杂卵石地层时会加大施工难度,工期变长,经常会出现卡钻、埋钻、难以钻入、钻齿崩坏、钻头阀门掉落,严重时钻杆扭断等问题。
关键词:CFG桩复合地基、大粒径、高含量复杂卵石地层、地基处理该技术与传统CFG桩施工方法比较,调整施工工艺,优化设备选择以及关键钻头配置,节约了施工工期、保证了成桩质量、提高了社会效益,实现优质快速建造。
1 适用范围适用于冲洪积平原复杂卵石地层CFG桩复合地基施工:(1)工程性质:住宅等拟采用素混凝土桩复合地基进行加固补强的高层建筑。
(2)水文地质:地基处理成桩范围内含地下水,土层为混合土层、细砂含卵石层、卵石层等土层卵石含量较大,且粒径较大,局部有漂石的地质条件。
2 工艺原理说明本工法工艺核心部分的原理。
成孔工艺:优化施工工艺,采用二次成孔工艺,消除堵管事故、减少钻机维修时间;动力设计:配置动力变频装置,增加钻机动力,选择低转速钻进;钻头设计:合理调配合金钻头个数、位置及钻齿角度;叶片设计:改变叶片厚度,增大叶片间距,利于大粒径石块的钻出。
3 施工工艺流程及操作要点3.1 地质情况成桩范围内土层中细砂含卵石⑤层、混合土⑥层、卵石⑦层、卵石⑧层、卵石⑩层等土层卵石含量较大,且粒径较大,局部有漂石,长螺旋钻机采用常规施工工艺成孔比较困难或无法成孔。
3.2 施工工艺流程施工准备→测量放线→桩机就位→钻孔至设计桩底→二次成孔→检查桩位轴线→泵送混凝土提升钻杆→下一桩位3.3 施工操作要点长螺旋钻机在卵石地层中施工,应重点考虑以下三个技术要点:(1)卵石地层中的成桩方法目前没有专门的设备进行施工,根据卵石层的厚度及粒径大小选用其它地层的成桩设备,因而在施工中必须做好设备的选型。
浅谈砂夹卵石复杂地层下钻孔桩施工技术
浅谈砂夹卵石复杂地层下钻孔桩施工技术摘要本文结合乌玛公路A7标段镇罗黄河特大桥12#墩钻孔桩施工,对砂夹卵石复杂地层下钻孔灌注桩的施工特点、钻孔桩施工工艺及特征地层施工技术进行总结,旨在为同类钻孔桩施工提供一个相应的参考、借鉴。
关键词:桥梁工程砂夹卵石复杂地层钻孔桩施工技术0前言复杂地质下的钻孔桩施工,一直是影响桥梁施工成本、工期的关键环节。
如果施工不好,会导致孔桩塌孔、串联、桩身质量下降等现象,造成大量返工现象,施工难度大。
本文通过研究钻孔桩施工特点,结合镇罗黄河特大桥12#主墩桩基础施工,对砂夹卵石复杂地质条件下钻孔桩施工技术进行总结,以期为复杂地质条件下桩基础施工提供技术支撑。
1工程概况1.1工程简介乌(海)玛(沁)公路青铜峡至中卫段工程是国家“十三五”规划内的重点公路工程项目,是宁夏高速公路规划网“三环九射八联”最重要的组成部分。
镇罗黄河特大桥为其全线控制性工程之一。
桥梁全长1289m,分为南北岸引桥、南北岸跨堤桥、主桥共5联设计钢-混组合梁连续梁桥。
除主桥跨越黄河外,其余桥跨均处在黄河河床及漫滩。
主桥桥跨布置为55m+6×90m+55m,设双变截面花瓶状实心片墩8#~14#,其中12#墩处于黄河中心水深最深处。
12#墩承台矩形圆倒角整体式承台,其下布置12根直径∅1800mm的钻孔灌注桩,按摩擦桩设计,呈矩形布置。
桩长65.0m,桩身为水下C30混凝土。
1.2地质水文概况镇罗黄河特大桥桥址区场地地貌单元为黄河河床及漫滩,地势开阔,地形稍有起伏,桥轴线地面高程约1201.3~1208.9m,相对高差约 7.6m。
桥梁横跨黄河地表径流,水面宽约 540m,最大水深约 4.5m,变化幅度 1.0~1.5m。
墩位处的地层结构较为复杂,主要由第四系全新统冲洪积层和上更新统冲洪积组成。
12#墩范围内基岩以上更新统冲洪积占主导,其中底层主要分布为:①卵石:层厚0~20.3m;②圆砾:层厚20.3~32m、35~56m、69.5~79m;③中砂:层厚32~35m、56~63.3m;④粉质黏土:63.3~69.5m。
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卵石螺旋钻头针对桩工机械类产品长螺旋钻机钻头钻削效率低下,钻头刀齿容易断裂等问题,结合金属切削理论设计出一种新型的长螺旋钻头麻花钻结构形式的钻头,并以土力学为基础建立土力学模型.应用ANSYS/LS-DYNA中的Lagrange算法进行钻削仿真,探讨长螺旋钻头的钻削效率.结果表明新型的长螺旋钻头钻削效率明显高于传统长螺旋钻头。
砂卵石、卵砾石层比一般的第四纪地层硬度大,钻进难度较大。
这类地层的研磨性比较强,所以斗齿的消耗会比较大。
当碰到有大孤石(漂石),则下入嵌岩短螺旋钻头钻进,一般能把大孤石搅碎或将整个孤石(漂石)带出孔口。
钻进卵砾石地层,嵌岩短螺旋钻头的锥头结构形式和锥度大小的选择主要取决于卵砾石粒径的大小和地层硬度,粒径大则选用单锥头形式(单锥头形式的锥头叶片空间比双锥头形式的大,但是带渣能力前者比后者差),这样才能使大粒径卵砾石被旋入螺旋叶片内;粒径小则选用双锥头形式易于带起钻渣。
地层硬度大则选用小锥角形式的钻头;硬度小则选用大锥角形式钻头。
对于强风化基岩,如:泥灰岩、砂岩、灰岩、泥岩、页岩等硬岩层,采用嵌岩短螺旋钻头钻进。