复杂地层钻孔桩多机联合成孔施工工法

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1、复杂地层钻孔桩多机联合成孔施工工法 1.前言在内陆地区修建高速铁路，因局部地区地质情况复杂，桥梁设计一般为钻孔桩基础，深度可达70米以上。表层一般为杂填土、软塑粉质粘土，中间大部分为硬塑粉质粘土，局部还有流砂、砂砾石、卵石、残积砂质粘性土，最下层为强、中、弱风化灰岩等。随着高速铁路建设步伐的不断加快，项目规模越来越大，工期要求也很紧，而钻孔桩基础是制约项目进度的关键所在。为了更快、更好、更经济的完成桩基工程，保证各种地层能顺利施工，是一个比较大的技术难题。经过实践研究总结，根据不同地质情况，同一根钻孔桩根据深度不同而采取多种钻机联合施工成孔，具有技术先进，社会和经济效益明显，取得了良好的成

2、果。现对此工法的进行简要介绍。2.工法特点一根钻孔桩基础根据不同地层采用两种不同工作原理的钻机设备进行联合施工，充分利用各种设备针对不同地层的优势来达到提高工效，加快成孔，缩短工期，节约成本的目的。3.适用范围地质情况较复杂、富水条件下的桩基工程施工。4.工艺原理在地表以下为杂填土、粘土、粉质粘性土、流沙、粒径不大的砂卵石、强风化灰岩等地层采用旋挖机进行施工；当进入到中、弱风化灰岩地层时再利用冲击钻机进行施工，直到成孔。4.1冲击钻机   利用冲击式装置或卷扬机提升实心钻锤，上下往复冲击，将土石劈裂、劈碎，部分被挤入井壁之内。通过一定浓度的泥浆将钻渣悬浮出孔外，并起护壁作用。带有钻渣的泥浆

3、经沉淀池沉淀净化后，进入储浆池依次循环使用，形成正循环。4.2旋挖钻机   利用可以伸缩的旋式钻杆在钻具重量、油缸压力及动力头扭矩的共同作用下，将地下土、岩屑装入钻头（筒），再用卷扬机提升取土（岩）成孔。钻机自动定位，垂直旋孔，具有装机功率大、机动灵活、施工效率高等特点，配合不同钻具，可适用于不同孔径及地质条件的成孔作业，适应我国大部分地区的土壤地质条件。5.施工工艺流程及操作要点5.1多机联合施工工艺流程 施工场地平整→测量放线→安放护筒→旋挖钻机或冲击钻机就位→测量复核→补浆→钻进成孔（入岩前）→钻进质量检查→泥浆处理器或泥浆池→冲击钻：钻进成孔（入岩后）→清孔、排渣→安放钢筋笼→吊放

4、导管→导管检查→浇注水下砼→验收、移机。5.2操作要点5.2.1施工准备1、桩位放样   根据设计桩位坐标，在现场放样出桩基位置。并在护筒外约1米左右的稳固位置埋设四个护桩，用素砼进行保护（交角大于60度），供随时进行孔位中心的检查。2、钢护筒的埋设由于本工程地质复杂，耕种土层厚。桩四周所受荷载（钢筋笼自重、吊车、钻机、水泥罐车等）相比浅桩大的多，要求护筒埋设稳固。四周压实，钢板的厚度不少于6mm，具有较强的钢度，能承受桩基施工过程中各种荷载对土的挤压而变形。3、设备检查主要对各种钻孔设备及配套附件（如钻锤、钻杆、钻头、钻筒、导管、钢丝绳等）进行仔细的检查，要求性能良好，八成新以上，各项检

5、查指标均需达到相应规范要求。5.2.2地层变化时施工方法的调整由于本工法是当地层岩石强度大于30Mpa时，应改为冲击钻机来施工。下面主要介绍旋挖钻机在入岩前地质变化时施工方法的调整。不管采取哪种方法，在钻进过程中要经常注意土层变化，每进尺2m或在土层变化处应查看钻渣，判断土层地质情况，记入钻孔记录表，并与该处地质柱状图核对，同时根据钻进难易程度选择适合的钻头型号或更换斗齿。1、速度控制：当由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重

6、和粘度。2、不同地质条件下钻进方法及钻头的选择1）针对黄泥沙层（半泥半砂）的地层：这是最简单而且最易钻进的地层，钻头通常选用双底筒钻，对操作手来说非常简单，只要泥浆质量能保证不塌孔，每小时轻轻松松钻进10米以上。2）针对砂层和软泥层的钻进方法：这种地层要求操作手要有一定的手法技能，钻头可根据砂层厚度来选择单底或双底筒钻。这样地层下钻加压不要过重，只要自动进钻最好不要再加压了，以防钻深过大导致埋钻，钻满后匀速上提。宜选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆，使孔壁形成坚实泥皮，同时要根据实际地质情况决定护筒的埋设深度。控制进尺速度，不要过快，防止泥浆冲刷孔壁，造成扩孔、塌孔，下放钻头时也不要过快

7、。 3）对纯黄粘土和泥岩层的钻进方法：纯黄粘土这种地层的的优点是直接可清水成孔，不易塌方，但对操作手来讲并不轻松，容易造成孔内打滑不进尺，磨蹭一两个小时都有可能不进尺，一般常采取的这几种方法来解决：a、是选择单底钻，增大切削刃角，防止黏泥糊钻。b、是向孔内填一些拳头大小的石头或者是沙子来增加摩阻力；c、是调整桅杆倾斜角度，给钻杆增加摩阻力，当钻头一进尺后要立即将桅杆调整垂直，继续钻进后上提卸土；d、是钻头斗齿更换或稍微加