25米直徑鉆孔樁施工技術(shù)

直徑鉆孔灌輸樁施工技術(shù)之答祿夫天創(chuàng)作創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天中鐵十三局一企業(yè)韓光明[m直徑鉆孔灌輸樁成孔及灌輸技術(shù),成功戰(zhàn)勝了小鉆機(jī)鉆大年夜孔徑樁、復(fù)雜地質(zhì)狀況下泥漿護(hù)壁及礫石、鐵板砂層成孔和泥漿無公害處理等施工技術(shù)難題,為近似施工供給借鑒之處.[重點(diǎn)詞]：2.5m直徑鉆孔灌輸樁鉆機(jī)改造成孔灌輸技術(shù)工程概略哈雙高速公路B2合同段的拂曉站分別立交橋,位于哈爾濱市動力區(qū)朝陽鄉(xiāng)東升村,超越拉濱鐵路拂曉車站.橋梁孔跨組合為：左幅2×40m+12×50m;右幅為2×40m+2×50m+3×40m+2×50m+2×40m+5×50m.全橋合計(jì)54根鉆孔灌輸樁,樁基設(shè)計(jì)要求：直徑2.5米,最大年夜樁長32米,樁底位于中粗砂地層中,通長鋼筋籠,孔底沉渣小于60cm.但實(shí)質(zhì)地質(zhì)與設(shè)計(jì)不符,部份樁底位于礫石層中或鐵板砂（軟巖）層中.鉆孔灌輸樁成孔及灌輸施工創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天一層：0-0.5m人工填土.二層亞黏土,黃色,濕硬型狀態(tài).三層亞黏土,灰色,濕,可塑狀態(tài).四層亞黏土,灰色,濕,可塑狀態(tài),含云母.五層亞黏土,灰色,稍濕,硬塑.六層亞黏土,黃色-灰色,稍濕,硬塑-堅(jiān)硬,含氧化鐵,下部夾薄細(xì)砂層.七層中砂,灰色,稍濕,密實(shí)-極密狀態(tài),成份主要為石英、長石及云母,含礫約10-15%,磨圓較好,分選性較好.本層較為致密,具膠結(jié)（俗稱鐵板砂）.2.2.施工主要難點(diǎn)小鉆機(jī)進(jìn)行大年夜直徑鉆孔樁施工超厚粉細(xì)砂及中粗砂層的泥漿護(hù)壁旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)穿越礫石,鐵板砂層化學(xué)泥漿無公害處理由上可見,該樁基工程所面對的技術(shù)問題是范圍廣、難度高,為認(rèn)識決這些問題,施工中從理論到實(shí)踐首次采用了一些施工方法來解決這些問題.創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天2.3.1.機(jī)電改造本工程使用的設(shè)施都為國產(chǎn)鉆孔設(shè)施,一種為連云港生產(chǎn)的GM—20型鉆機(jī),一種為GPS—15型鉆機(jī),從型號能夠看出此兩種型號的鉆機(jī),均需要改良,并輔以相應(yīng)的施工工藝才干進(jìn)行2.5M鉆孔樁施工.改造鉆機(jī)的原理為減少機(jī)電轉(zhuǎn)速,增添扭距,以適應(yīng)大年夜直徑鉆孔樁施工需要.從結(jié)果看其實(shí)不比外國設(shè)施或國產(chǎn)年夜功率鉆孔設(shè)施差,使用的主要鉆孔設(shè)施見表1主要鉆孔設(shè)施表1序號名稱型號數(shù)目1鉆機(jī)GM-2012鉆機(jī)GPS-1523鉆頭LY-16加工特制鉆頭加工錐形刮刀鉆頭4個,合用于亞黏土或人工填土以及砂層,加工一個楔齒滾刀鉆頭1個合用于卵石、礫石,加工一個球齒滾刀鉆頭1個,合用于巖石（鐵板砂）層.創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天本鉆孔樁工程采用反循環(huán)排渣鉆進(jìn),泥漿池與鉆孔樁位相連,循環(huán)送漿.穿過礫石、卵石層鉆進(jìn)技術(shù)采用楔齒滾刀鉆頭；調(diào)理鉆頭吸渣口的地點(diǎn)、高度及直徑；增大年夜鉆壓,控制鉆進(jìn)速度；增大年夜排渣速度.采用球齒滾刀鉆頭；球齒滾刀安插要合理,防備重復(fù)破石率；在鉆機(jī)的工作能力下,盡可能加大年夜有效鉆壓,宜控制在90%-95%左右,作用于鉆頭上的壓力好多于400KN；堅(jiān)持1.0m/s的線速度,就是說鉆頭轉(zhuǎn)速為6r/min最理想；采用少吃多餐的鉆進(jìn)技術(shù),堅(jiān)持80mm/h左右的進(jìn)尺速度；增添泥漿流量,將巖石碎塊實(shí)時排出孔外.本橋部份鉆孔樁19m以下的土層中的砂礫層密實(shí)一極密狀態(tài),成份主要為石英、長石及云母,含礫約創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天10-15%,磨賀圓較好,分選性好,本層較為致密具膠結(jié)（俗稱鐵板砂）,近似軟巖性質(zhì)且厚度不均一,造成鉆孔時軟硬紛歧,易使鉆頭向脆弱的砂礫層方向頃斜,造成孔斜,給后續(xù)的鉆進(jìn)造成很大年夜困難,且不可以知足要求,施工中采用方法以下：大年夜配重,減壓鉆進(jìn),控制進(jìn)尺速度在鉆頭上方及鉆桿中間分別裝置穩(wěn)固器當(dāng)?shù)貐^(qū)處于哈爾濱市郊區(qū),橋位處為農(nóng)田,馬家溝河從9#墩及10#墩之間穿過,流向市里,對環(huán)保要求高.同時因?yàn)榈貙又械姆奂?xì)砂層較厚,對泥漿性能要求高,施工中以化學(xué)泥將護(hù)壁為主,采用泵送泥漿至樁位的循環(huán)系統(tǒng)來知足施工及環(huán)保要求.先用膨潤土+食用堿+CMC+水的配方所構(gòu)成的化學(xué)泥漿.依據(jù)分歧的地層,現(xiàn)場測試出相應(yīng)的化學(xué)泥漿的配合比,依據(jù)分歧的配合比在泥漿池中配制對應(yīng)于分歧的地層的泥漿.依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),常常使用的泥漿配合比為每立方米泥漿用膨潤土80kg,純堿4kg,CMC0.5kg,水1000kg.經(jīng)創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天過頻頻試配,實(shí)質(zhì)施工中所用的常常使用泥漿配合比見表2泥漿配合比表2資料名稱膨潤土純堿CMC水每m3泥漿用量（kg）851000泥漿除循環(huán)與孔位經(jīng)過地溝連結(jié)外,其他部份所有采納管道化運(yùn)輸,在直線段一般采用鋼管,曲線段采用軟管,泥漿循環(huán)系統(tǒng)見圖1泥漿泵積淀池循環(huán)池儲漿池清水池利用積淀池（自然積淀法）從排渣口出來的泥漿第一進(jìn)入積淀池,大年夜部份礫石及鐵板砂塊將在這里沉淀下來,實(shí)時用發(fā)掘機(jī)或機(jī)械抓斗清理出來,自然積淀在施工中獲得了較好的成效,使泥漿重復(fù)使用的次數(shù)增添好多,進(jìn)而大年夜大年夜降低了廢漿的發(fā)生.本工程中單樁在灌輸水下砼時一次性排出的泥漿量3很大年夜,一般都達(dá)175m.灌輸砼排出的能用的泥漿用泵排回泥漿積淀池中,不可以用的少量泥漿排到鄰近的溝池內(nèi),積淀后把清水抽走,積淀物挖走.創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天本橋54根鉆孔樁水下砼灌輸量8千余方,施工中靠這些泥漿處理方法,現(xiàn)場向外沒有運(yùn)送一車廢泥漿,獲得了滿意的成效.2.5m鉆孔樁灌輸水下砼時封底是重點(diǎn),與我們平時施工的ΦΦ1.2鉆孔樁有很大年夜差別.因?yàn)閷?dǎo)管口距離孔底為20cm—40cm米時,要保證第一次埋管深度抵達(dá)1米以上,第一次灌輸砼量必要抵達(dá)7m3以上.的小儲料斗,保證灌輸提高方便.砼攪拌運(yùn)輸運(yùn)送灌砼,第一次灌砼時,兩臺車裝滿料后就位,當(dāng)打開大年夜儲料斗止水閥門開始灌輸水下砼的同時,有一臺攪拌運(yùn)輸車向儲料斗里傾倒砼,速度應(yīng)使儲料斗基本處于滿料狀態(tài).當(dāng)?shù)谝慌_車傾倒完成時,第二臺車緊接著傾倒,直至封底砼灌輸完成.抵達(dá)了優(yōu)秀的封底成效,封底達(dá)成后,移去大年夜儲料斗換上小儲料斗可正常進(jìn)行水下砼灌輸,運(yùn)輸設(shè)施相同用2臺砼攪拌運(yùn)輸車.因?yàn)槲揖譀]有φ2.5m鉆孔樁施工的成功經(jīng)驗(yàn),在沒有投入更新、更好的設(shè)施狀況下,完整依賴現(xiàn)有的設(shè)備,很好的達(dá)成拂曉站分別立交橋2.5m鉆孔樁施工任創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天務(wù),探索出一些好的施工經(jīng)驗(yàn)仍是在此后施工中值得推行的.鉆機(jī)的改造技術(shù)我們現(xiàn)有的1.5m以上鉆機(jī)經(jīng)改造后均可用于2.5m鉆孔樁施工,改造可從雙方面下手,一是保存原鉆機(jī)的鉆架,改換大年夜功率機(jī)電；二是降低原機(jī)電轉(zhuǎn)速,增大年夜鉆機(jī)扭距.詳細(xì)采用哪一種方法視地質(zhì)狀況及地質(zhì)巖性而定.因?yàn)楸竟こ淘O(shè)計(jì)地質(zhì)基本為亞黏土、粉細(xì)砂及中粗砂層,較脆弱,做采用了第二種方法.但實(shí)質(zhì)地質(zhì)狀況與設(shè)計(jì)不符,部份鉆孔樁穿過了礫石層及鐵板砂層（鐵巖）,經(jīng)過降低原鉆機(jī)轉(zhuǎn)速來提高扭距的方法略顯缺少,鉆進(jìn)速度顯然減慢,此后碰到此種地質(zhì)應(yīng)改換大年夜功率機(jī)電.分歧的泥漿性質(zhì)對成樁質(zhì)量的影響因?yàn)楸竟こ痰牡乇韮?yōu)良亞黏土比力厚,施工之初沒有使用化學(xué)造漿法,開始鉆進(jìn)時控制進(jìn)尺在孔的造漿.孔內(nèi)造漿對亞黏土層沒有什么影響,護(hù)壁成效特別好.但對粉細(xì)砂及中粗砂層成效就不是很好,固然能夠護(hù)住孔壁,但灌輸水下砼時,因?yàn)楣橇舷蛏戏瓌?有時會損壞泥漿護(hù)壁,樁徑周圍5cm之內(nèi)有卷砂現(xiàn)象,影響樁的質(zhì)量.采用化學(xué)泥漿后,對粉細(xì)砂及中粗砂層創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天的護(hù)壁成效有了顯然的改觀,經(jīng)過超聲波檢測,樁徑周圍不再有卷砂現(xiàn)象.2.5m鉆孔灌輸樁,鉆孔及清渣達(dá)成后,從提鉆頭、搭設(shè)灌孔平臺到下設(shè)、鋼筋籠,再到下設(shè)導(dǎo)管及裝置大年夜儲料斗,最快也需12小時左右,比小直徑鉆孔樁時間顯然增添.又因?yàn)闃秲?nèi)泥漿含砂率較高,積淀速度快,到灌孔時,孔內(nèi)沉渣厚度基本抵達(dá)了0.8m左右,對摩擦樁,固然基本性知足規(guī)范要求,但我們?nèi)允窍Ｍ猎穸仍叫≡胶?灌孔之初,我們現(xiàn)場有直徑300mm及直徑250mm兩套導(dǎo)管,1#橋墩的4根鉆孔樁分別用兩套導(dǎo)管灌輸?shù)?經(jīng)過超聲波檢測,300mm導(dǎo)管灌輸?shù)乃马诺目椎壮猎?0cm左右,要顯然小于用250mm導(dǎo)管灌輸?shù)?0cm左右.從砼沖擊動力剖析也不難理解,因?yàn)?00mm導(dǎo)管灌輸?shù)捻帕髁看竽暌?沖擊力強(qiáng),能將孔底沉渣反上來.為了提高鉆孔樁的質(zhì)量,我們又加工了一套350mm的導(dǎo)管,處理沉渣成效更為顯然,沉渣厚度基本在10cm左右,甚至抵達(dá)了零沉渣.創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十天4.1本工程經(jīng)過西南林業(yè)大年夜學(xué)實(shí)驗(yàn)中心超聲波查驗(yàn)及應(yīng)力波,完整知足設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求.4.2本工程解決了復(fù)雜地層的護(hù)壁問題,做到了不坍孔、縮孔,砼沖盈系數(shù)不超標(biāo).4.3本工程解決了小鉆機(jī)進(jìn)行大年夜