旋挖鉆機在砂層中鉆孔方案

旋挖鉆機在砂層中鉆孔方案1砂層特點及對工程的影響砂土的內(nèi)聚力為零,只有內(nèi)摩阻力,靠內(nèi)摩阻力來保持穩(wěn)定。在地下水位以下,砂土含水量和濕化程度增高,內(nèi)摩阻力和抗剪強度降低。由于鉆孔的形成,應(yīng)力向孔內(nèi)釋放,最初表現(xiàn)為孔徑總體變小,砂層中的粉質(zhì)粘土夾層部位明顯縮徑,最終表現(xiàn)為砂層孔壁的坍塌。由于砂層的以上特點,決定了其對施工鉆孔灌注樁有以下影響:(1)誘發(fā)鋼筋籠下不去;(2)孔壁不完整,充盈系數(shù)難以控制;(3)砂粒沉淀快,易引起孔內(nèi)沉渣厚及埋鉆事故;(4)施工速度慢。2主要施工技術(shù)1）、泥漿技術(shù)，調(diào)整泥漿的配制方法根據(jù)旋挖鉆機鉆進速度快,原孔制漿能力差以及施工現(xiàn)場實際的地質(zhì)條件限制等原因,樁基施工采用人工配制泥漿的工藝進行鉆孔樁施工。泥漿采用膨潤土、聚丙烯和純堿為主要原料配制而成。試驗室首先選定多種配合比,確定最終配制泥漿的配合比為,膨潤土:水:聚丙烯:純堿=1:12:0.5:0.5。泥漿配制法為:首先放入膨潤土,然后按比例加入水,之后將純堿加入,最后聚丙烯按1:6加水稀釋后加入,再用pH試紙檢測泥漿pH值,這時泥漿pH可達到8;利用泥漿泵將泥漿調(diào)勻,泥漿重度達到1.05～1.08,粘度達到20s后,泥漿制作才算完成。由于旋挖鉆機在施工中,不能自造泥漿,必須保證有足夠量的泥漿不斷注入孔中,旋挖鉆機在旋轉(zhuǎn)作業(yè)過程中,通過泥漿可以形成良好護壁。2）、正確選擇成孔工藝、提高成孔質(zhì)量⑴泥漿護壁鉆孔灌注樁主要是依靠泥漿的靜壓力來平衡土體孔壁的壓力及地下水滲透壓力。因此配制泥漿的性能及質(zhì)量直接決定著成孔的質(zhì)量。由利用膨潤土等形成泥漿,較好地解決了護壁問題。泥漿性能指標見表1。表1.泥漿性能指標表鉆孔方法地層請況泥漿性能指標相對密度粘度Pa.s含砂率％膠體率％酸堿度旋挖鉆黏土，中細砂，粉粉砂1.05～1..0818～28≤4＞958～10⑵鉆孔施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件表層為黏土層,其下為沉積中、細粉砂層。鉆機就位開鉆后,首先保證配制泥漿數(shù)量充足,確?？變?nèi)泥漿水頭高度高于地下水位高度。在鉆機鉆進過程中,控制鉆機進尺速度,防止因進尺過快,造成泥漿進入孔內(nèi)的方量小于挖出孔口的出渣方量,造成孔內(nèi)泥漿水頭高度不足而導(dǎo)致坍孔。尤其應(yīng)注意的是在鉆機提鉆出孔的過程中,會造成孔內(nèi)泥漿面高度的劇烈變化,若提鉆出渣時的速度過快,造成孔內(nèi)泥漿劇烈涌動,會造成護筒底部受到?jīng)_刷而導(dǎo)致護筒下沉最終坍孔。在施工過程中出現(xiàn)過護筒下沉導(dǎo)致大面積坍孔的事故。因此在鉆孔施工過程中,需控制鉆機鉆進速度,并嚴格控制鉆機提鉆清渣出孔時的速度。由于旋挖鉆機進尺速度快,必然導(dǎo)致其棄渣方量較大,而鉆機的旋轉(zhuǎn)半徑有限,故必須在鉆機進尺過程中配備相應(yīng)數(shù)量的運輸設(shè)備外運棄渣。保證鉆機施工進度的前提下,及時外運棄渣以減輕其對孔位周邊土體造成的壓力,才能確保不出現(xiàn)坍孔等事故。在鉆孔過程中,根據(jù)鉆機出渣的實際情況,及時判定鉆孔過程中的地質(zhì)情況,及時調(diào)整鉆機的進尺速度,防止長鉆桿因鉆速高而形成圓錐擺,造成擴孔。及時根據(jù)出渣判定的地質(zhì)情況控制調(diào)整泥漿的性能指標,控制泥漿護壁的厚度,有利于保證鉆孔摩擦樁的成孔質(zhì)量。⑶清孔清孔質(zhì)量的好壞直接制約著水下混凝土的灌注質(zhì)量,做好清孔工作能夠較好地防止斷樁等事故的發(fā)生。為了保證清孔質(zhì)量,在鉆機進尺到距設(shè)計孔底標高10cm～30cm時,暫停鉆機進尺,靜置1～2小時后再次鉆進,利用鉆機完成剩余進尺的同時撈起沉渣,以達到減少對樁端持力土層產(chǎn)生擾動的目的。靜置產(chǎn)生沉渣量在0.3～1.0m不等,這對清渣十分有利。如果沉渣速度過快，沉渣較厚，應(yīng)采用泥漿置換法清孔，此時應(yīng)加長泥漿循環(huán)沉淀槽,設(shè)置科學(xué)的循環(huán)系統(tǒng)，厚砂層中的鉆渣極易沉淀。如孔位距泥漿池近,泥漿池在較短時間內(nèi)會被鉆渣填滿,泥漿在循環(huán)過程中得不到優(yōu)化,含砂率高、膠體率低,泥漿指標滿足不了鉆進要求。必須利用場地條件,有意識地加長循環(huán)沉淀槽長度,其長度可達50m,其中的鉆渣用人工清除。加長了循環(huán)沉淀槽長度,砂粒在泥漿循環(huán)沉淀槽中逐漸沉淀,泥漿在循環(huán)過程中得到優(yōu)化,形成了良性循環(huán)系統(tǒng)。經(jīng)過優(yōu)化的泥漿進入泥漿池繼續(xù)使用,既能保持泥漿的性能,又降低了制漿的成本。循環(huán)沉淀槽中隔一定距離設(shè)置一定數(shù)量的小沉渣池。小沉渣池應(yīng)比循環(huán)槽深,應(yīng)跳開樁位因地制宜設(shè)置?？偰酀{池宜設(shè)置沉渣池、廢漿池、泥漿池,中間設(shè)有一定高度的格擋,其作用為簡易過濾和隔離(圖1)。進入泥漿沉渣池中的砂用泥漿泵挖塘機組排送到甲方指定的低洼處,以填高洼地,也可用機械撈渣運出,廢漿用泥漿罐外運,性能好的泥漿可重復(fù)利用。圖1泥漿循環(huán)系統(tǒng)示意圖清孔完畢,檢驗孔深、孔型、孔徑、泥漿各項指標合格后進行下道工序的施工。在灌注前進行測量沉渣厚度,如果沉渣厚度超過20cm,利用導(dǎo)管通過空壓機或新鮮泥漿采用反循環(huán)清孔將沉渣排出孔外,然后進行水下混凝土施工。在灌注水下混凝土前的施工過程中必須保持孔內(nèi)泥漿的水頭高度,維持孔內(nèi)壓力平衡,避免孔壁坍塌和縮徑。3）、配足人力和機械,提高灌注效率采用導(dǎo)管法水下砼灌注成樁工藝。成孔后至灌注完成間的間隔越短,則孔壁完整的概率越大,有利于保證樁的質(zhì)量。所以,縮短成孔后至灌注前的時間,加快灌注速度,是厚砂層鉆孔灌注樁施工中重要的措施。縮短時間間隔的主要途徑有:①成孔符合要求后,一次清孔徹底,以減少二次清孔的時間;②在成孔結(jié)束前,做好灌注的各項準備工作,減少灌注的輔助工作時間;③利用吊車安置較長的鋼筋籠,以減少孔口對接鋼筋籠的時間。提高灌注速度的主要途徑有:①機具完好,準備工作充分;②配備足夠的勞動力;③配備具灌注經(jīng)驗的人員;④采用