复杂地质下大直径钻孔桩成孔技术研究.pdf

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1、2014年第4期(总198期)安徽建筑复塞质下大直径钻孑L桩成子L技术研究TechnologyResearchonBoredDrillingPilewithLargeDiameterunderComplicatedGeilogicalCondition葛锦玲(安徽省交通建设有限责任公司，安徽合肥230041)——■—■■●—-——一l摘要：马鞍山长江公路大桥北边塔钻孔施工中，地质条件复杂，施工===1————一难度大。通过在施工中及时对地层条件进行分析，对施工过程中发现的问题不断总结、研究，从钻机的选型、泥浆准备、地层分析、钻头的使用、清孔设备的改进、正式钻进前的扫孔几个方面提出了针对复杂

2、地质环境下的钻进方案，并对施工中存在的进尺慢、卡管及掉钻问题进行了一定研究，较好地解决了复杂地质条件下的钻孔作业常见问题。关键词：钻孔桩；复杂地质；钻头；清孔；扫孔；漏气中图分类号：TU473．1文献标识码：B文章编号：1007—7359(2014)04—0114—03图1三翼钻头与改进后的四翼钻头1工程概况、‘马鞍山长江大桥左汉主桥北塔位于长江主航道北侧，墩位处地面高程一1．5m～2．5m。地表覆盖层厚达40m，表部新近堆岩积的淤泥质粉质粘土及粉土约为10m，其下为厚约20m的粉细导管／{砂，底部为厚约10m的中密状粗砂，下伏基岩为泥质粉砂岩、砂质泥岩夹砂岩，岩面高程在一38．80m—一

3、39．80m。管与北塔基础采用54根中2．5m钻孔灌注桩，桩基呈行列式布置：行距5．5m、列距6．5m；桩底标高为一75m，桩长76m，桩底持孔力层为微风化泥质粉砂岩或微风化砂岩。钻孔桩钢护简采用壁一大石块无法通．理Q345e钢材加工，外径2．8m，壁厚22mm，长度25．2m，钢护筒作，—、为永久结构组成部分，与桩基共同参与受力。、／2北塔地质情况传统清L示意图改进后的清孔图图2两种清孔方法对比北边塔勘测时水深约3m，墩位处水下地形较为平缓，泥面钻机主要性能参数表表1标高为+3．Om—．0．7m，墩位处河道顺直。墩位处地层分布自上而下依次为：①泥面：标高+1．74m(平均值)；②淤泥质粉

4、质粘土：底标高一7．06m(厚度8．8m)；③粉砂：底高程一14．56m(厚度7．5m)；④细砂：底高程一28．96m(厚度14．4m)；⑤中砂：底高程一31．26m(厚度2．3m)；⑥粗砂：底高程一34．26m(厚度3．Om)；⑦细砂：底高程一35．36m(厚度1．1m)；⑧粗砂：底高程一39．76m(厚度4．4m)；⑨中风化粉砂质泥岩：底高程一41．56m(厚度1．8m)；安⑩微风化粉砂质泥岩：底高程一50．76m(厚度9．2m)；徽⑩微风化泥质粉砂岩：底高程一72．06m(厚度21．3m)；建筑收稿日期：2014—06—17⑥微风化砂岩：底高程一76．26m(厚度4．2m)；作者简介

5、：葛锦玲(1975一)，女，安徽巢湖人，高级工程师，国家注册一圜级建造师，主要从事公路施工及施工管理工作。⑩微风化粉砂质泥岩：底高程一88．46m(厚度12．2m)。安徽建筑2014年第4期(总198期)导致进尺缓慢，而换上滚刀钻头又容易被黏泥糊钻；并且由于3钻机选型软硬地层的交替出现，反复提钻更换钻头耗费的时间较多。根据现场的实际情况，决定对现有的梳齿钻头进行改良，选用技术性能先进、提升能力和配重较大的大型全液压钻以原来的四翼钻头为基础，改变的原则就是加强钻头对每一层机投入主墩钻孔桩施工。根据北边塔基础平台的外型尺寸及整次岩层的切削能力，见图1。体施工进度，决定投入6台JZP300钻机同

6、时进行钻孔施工。钻①加大钻头锥角，使原来的角度增加到130。左右；机性能指标见表1。②加密梳齿刀头，使刀头间距减小到4cm左右；根据设计提供的地层报告，JZP300钻机完全可以满足现③采用优质硬质合金刀片，减少刀头磨损。———■■■I—一awl场施工需要，预计每根桩的成孔时间在12d左右，预计6台钻经改进后，进尺速度明显加快，并且在强度较大的中风化『====机在4个月内完全可以完成所有的钻孔施工任务。砂岩出现之前，全部可以用这种改进后的钻头，减少了更换钻■—_头的次数，仅此一项就可以在每个成桩过程中节约4d左右的4实际地层情况分析工期；在中等强度的岩层中钻进，基本上每天进尺都可达到2．5m

7、一3m，效果显著。5．2刀头的更新和研究在现场钻进的过程中，发现墩位处的实际地质情况非常复在钻孔进入最后阶段的时候，发现钻机每天进尺只有几公杂：分。分析原因：导管口出浆情况正常，所以排除糊钻或者钻杆被①在护筒内覆盖层中，⋯1Im15m的范围内，夹有大量堵塞的情况。这样的情况下，就必须使用专为坚硬岩层设计的的孤石和块石，大小不一，质地坚硬；球齿滚刀钻头。经过现场实践后发现，更换球齿滚刀后，在坚硬②岩层位置比预计的要浅不少，