淺談在巨厚砂層中鉆孔灌注樁成孔工藝

word文檔可自由復(fù)制編輯淺談在巨厚砂層中鉆孔灌注樁成孔工藝摘要：通過(guò)對(duì)一工程實(shí)例的分析，從鉆機(jī)選型到試樁、工程樁施工成孔效率的對(duì)比，總結(jié)了在巨厚砂層中鉆孔灌注樁成孔工藝，較好解決了這一施工難題。關(guān)鍵詞：巨厚砂層；成孔工藝；正循環(huán)成孔，反循環(huán)清孔在構(gòu)筑物修筑過(guò)程中，當(dāng)?shù)鼗鶞\層土質(zhì)不良，采用淺基礎(chǔ)無(wú)法滿足構(gòu)筑物對(duì)地基強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性等方面的要求時(shí)，往往需要采用深基礎(chǔ)。鉆孔灌注樁基礎(chǔ)是一種應(yīng)用廣泛的深基礎(chǔ)類型，其成孔工藝主要有：正循環(huán)成孔、反循環(huán)成孔、旋挖成孔、沖擊成孔。根據(jù)不同的地層選擇與之相對(duì)應(yīng)的成孔工藝是確保工程進(jìn)度及效益的前提，現(xiàn)就內(nèi)蒙古鄂爾多斯市某一煤制甲醇廠項(xiàng)目樁基工程的成孔工藝做一簡(jiǎn)要分析。一、工程概況該工程含試樁在內(nèi)計(jì)有20個(gè)單位工程，其中試樁10根，樁徑0.8米，其中樁長(zhǎng)30米的5根，樁長(zhǎng)20米的3根，樁長(zhǎng)15米的2根；工程樁961根，樁徑0.8米，其中樁長(zhǎng)30米的356根，樁長(zhǎng)20米的588根，樁長(zhǎng)15米的17根。工期要求：試樁施工、檢測(cè)完畢后即進(jìn)行工程樁施工，兩月內(nèi)完成。二、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件1.場(chǎng)地工程地質(zhì)條件該工程位于鄂爾多斯臺(tái)地毛烏素沙漠的東緣，擬建場(chǎng)地形北高南低，地面絕對(duì)標(biāo)高變化在1300.66-1306.16m，相對(duì)高差5.50m。=1\*GB2⑴、根據(jù)其成因和巖性不同，天然地層由上而下分為四大層，具體描述如下：第：（Q4ml）素填土，以素填粉細(xì)砂土為主要成分，不均勻，不宜做持力層，施工時(shí)應(yīng)挖除。本層厚度變化在0.30-4.60m，層底標(biāo)高變化在1299.57-1305.16m。第②層：（Q4eol）粉砂，黃褐色，以長(zhǎng)石-石英為主要成分，稍濕-濕，均粒結(jié)構(gòu)，松散狀態(tài)，為典型的風(fēng)積砂，本層厚度變化在0.40-3.80m，層底標(biāo)高變化在1298.07-1303.21m。第③層：細(xì)砂（Q4a1+p1）黃褐色，以長(zhǎng)石-石英主要成分，稍密-中密狀態(tài)，含有少量云母，濕-飽和狀態(tài)，本層厚度變化在3.60-8.70m，層底標(biāo)高變化在1291.89-1297.46m第④層：細(xì)砂（Q3h+l）灰褐色，以長(zhǎng)石-石英為主要成分，濕-飽和，中密—密實(shí)狀態(tài)，含腐植質(zhì)，具有腥味，在鉆探40.0m深度范圍未穿透此層。=2\*GB2⑵、地震設(shè)防烈度為6度，故建議一般建筑按Ⅱ類場(chǎng)地土進(jìn)行設(shè)計(jì)，重要建筑（或特殊的建筑）按Ⅲ類場(chǎng)地土進(jìn)行設(shè)計(jì)。=3\*GB2⑶、場(chǎng)地內(nèi)無(wú)斷層、滑坡、泥石流、飽和土層液化等不良地質(zhì)作用。2、場(chǎng)地水文地質(zhì)條件地下水埋藏較淺，類型為潛水，主要補(bǔ)給源為大氣降水。地下水埋深1.50-7.0m，水位標(biāo)高在1299.06-1299.16m，根據(jù)水質(zhì)分析報(bào)告，該地下水對(duì)砼無(wú)腐蝕性。三、成孔工藝的確定1.鉆機(jī)選型依據(jù)工勘報(bào)告，場(chǎng)區(qū)內(nèi)地層上部為素填土、風(fēng)積砂，呈松散狀；下部為細(xì)砂，中密—密實(shí)狀。該類地層成孔鉆進(jìn)時(shí)不能自然造漿，進(jìn)尺雖快，但易坍塌，孔內(nèi)鉆渣積淀多，所以護(hù)壁、攜帶鉆渣出孔滿足成孔質(zhì)量要求成為確定鉆機(jī)選型的關(guān)鍵。綜合考慮，鄭州產(chǎn)DW-150型正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)能有效解決護(hù)壁、排渣這一砂層中成孔的瓶頸：=1\*GB3①孔內(nèi)投入粘性土造漿護(hù)壁，泥漿比重1.20—1.25，正循環(huán)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)在孔壁形成有效的粘性土薄膜（泥皮），防止孔壁坍塌；②大比重泥漿攜帶鉆渣出孔，經(jīng)循環(huán)槽、泥漿池沉淀，有效解決孔內(nèi)沉渣，滿足成孔質(zhì)量要求；③該型鉆機(jī)能自行移動(dòng)就位，下放鋼筋籠，下放導(dǎo)管，灌注混凝土，經(jīng)濟(jì)方便。2.試樁施工依據(jù)設(shè)計(jì)要求，該工程先施工試樁，試樁10根，樁徑0.8米，其中樁長(zhǎng)30米的5根，樁長(zhǎng)20米的3根，樁長(zhǎng)15米的2根，選用一臺(tái)DW-150型正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)施工。試樁于5月20日開(kāi)始，6月3日結(jié)束，施工過(guò)程很不順利，主要原因是：①當(dāng)?shù)氐恼承酝临Y源差，含砂率高，鉆進(jìn)所需的泥漿比重難以達(dá)到技術(shù)要求（1.20—1.25），不足以有效護(hù)壁及排渣，導(dǎo)致成孔速度慢，主要體現(xiàn)在孔內(nèi)鉆渣多，添加鉆桿困難，屢屢掃孔，甚至出現(xiàn)埋鉆事故；②成孔后，二次清孔時(shí)間長(zhǎng)。規(guī)范要求灌注混凝土前沉渣厚度不得大于10cm，下放鋼筋籠及導(dǎo)管后，孔內(nèi)沉渣嚴(yán)重超標(biāo)，花費(fèi)大量時(shí)間調(diào)理泥漿二次清孔；③成孔過(guò)程中純鉆進(jìn)時(shí)間少，主要消耗在調(diào)漿、掃孔、清孔方面。據(jù)統(tǒng)計(jì)15m、20m樁平均12小時(shí)成樁1根，30m樁需24小時(shí)，這樣的施工進(jìn)度難以保證工程樁的施工工期，若選用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土造漿，成本過(guò)高，經(jīng)濟(jì)效益無(wú)從談起。通過(guò)對(duì)10根試樁成孔過(guò)程分析對(duì)比，認(rèn)識(shí)到鉆渣的排出是成孔的關(guān)鍵，一是決定成孔速度，二是決定二次清孔速度。考慮到反循環(huán)鉆機(jī)成孔工藝，在砂層中鉆進(jìn)時(shí)雖護(hù)壁能力差，但排渣能力極強(qiáng)，是通過(guò)反循環(huán)泵直接從孔底將含有大量鉆渣的泥漿抽到泥漿池，經(jīng)泥漿池沉淀后，泥漿經(jīng)泥漿槽再流回孔內(nèi)。受到反循環(huán)鉆機(jī)成孔機(jī)理的啟發(fā)，DW-150型正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)雖未配設(shè)反循環(huán)泵，但鉆進(jìn)到某一深度，孔內(nèi)鉆渣過(guò)多影響加鉆進(jìn)尺時(shí)，停鉆不停泵，同時(shí)在孔內(nèi)安放一排污泵，下放到孔底，將泥漿直接抽到泥漿池沉淀，這樣就會(huì)極大降低孔內(nèi)泥漿的含沙量，保證成孔質(zhì)量。按照這一設(shè)想，進(jìn)行試成孔，孔深20米，在鉆進(jìn)至10m時(shí)，孔內(nèi)鉆渣明顯過(guò)多，停鉆，下放排污泵抽漿，半小時(shí)后將泵提出，繼續(xù)鉆進(jìn)，至終孔深度20米，再下放排污泵抽漿，半小時(shí)后將排污泵提出，將鉆頭提離孔底2-3m，停泵觀察孔內(nèi)沉渣量半小時(shí)，沉渣厚度不超過(guò)30cm時(shí)，提鉆，進(jìn)行下道工序施工，總計(jì)時(shí)間6-7小時(shí)。這一試驗(yàn)的成功極大的增加了對(duì)工程樁施工的信心。3.工程樁施工根據(jù)工期要求，投入8臺(tái)DW-150型正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，7月下旬進(jìn)場(chǎng)，進(jìn)行開(kāi)工前的準(zhǔn)備工作，并對(duì)成孔工藝進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，著重強(qiáng)調(diào)①上部6-7m地層松散，易坍塌，必須加大粘性土投放量，護(hù)好孔壁，以使混凝土不超方；②必須下放排污泵清孔排渣，以保證成孔速度及質(zhì)量；③及時(shí)清理泥漿池鉆渣，防止泥漿泵將鉆