特殊地质条件下旋挖钻施工技术

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1、特殊地质条件下旋挖钻施工技术摘要：本文针对旋挖钻成孔技术的特点，研究总结了其相应的施工技术，特别是针对在高水位、软土层、流砂和硬层等不利地质情况下的旋挖钻成孔技术进行研究，形成了相关技术。关键词：旋挖钻特殊地质施工技术随着铁路和高速公路建设的不断发展，钻孔灌注桩在桥梁基础中日益增多。在钻孔灌注桩施工过程中，具有成孔率高，孔径偏差小，移动快速灵活等优点的旋挖钻机作为一种新型的钻孔设备，正在被越来越多的采用在桥梁工程钻孔桩施工中，并且有逐步取代传统的正、反循环钻机、冲击钻机的趋势。樊家沟大桥位于西商高速公路k25+

2、840里程，桥梁基础为混凝土灌注桩，钻孔桩32根共计1200m，绝大部分桩基孔位处于原水库底面上，表面以下5m范围内为黑色河泥，再往下18m范围内为粘土层和砂砾层交替，接着为一层厚度为5m左右的砂砾层，最后为卵石土层。因为受原水库水浸泡，地下水位高（约为原地面向下1m），故表面底层土质松软，而最后卵石土层中又含有大块粒径（约为50cm直径）卵石。综合考虑地质条件、工期等各方面因素，决定全部采用旋挖钻机成孔。1钻挖钻机的主要技术性能及特点旋挖钻机的工作原理是通过底部带有活门的筒式钻头回旋破碎岩土，并将其装入钻斗内

3、，然后再由钻机提升装置和伸缩杆将钻斗提出孔外卸土，并且可以把粒径较小的卵砾岩块带出孔外，这样反复循环，不断地取土卸土，直至钻至设计深度。最适合粘土、亚粘土、砂层、砂卵石和单轴抗压强度小于80mpa的岩石。主要技术性能及特点如下：1.1成孔速度快，是普通的循环钻机的5倍以上，有效地保证了工程进度。旋挖钻机采用全液压设计，自动化程度高，工作速度快，直径2.2m，孔深35m的基桩通常在2小时成孔。1.2移动方便，旋挖钻全液压履带式伸缩底盘，可将钻机方便地移动到所要到达的位置，具有良好的整机稳定性及良好的机动性能。1.

4、3定位速度快且定位准确度高，开孔前通过人工指挥钻头中心对准桩位，再由操作员将对应坐标设置轴心坐标，施工过程中操作员在驾驶室内利用先进的电子设备可以精确的实现对位和以后的校正操作，使得钻机达到最佳钻进状态，定位完成后直接由钻筒加护筒铲旋挖护筒基坑，比起传统机械省时省力，而且精度高。1.4钻孔深度、垂直度可以自动检测及控制，钻孔深度和垂直度可以由电子系统控制并在荧屏实时显示。1.5钻机自带动力，不受场地供电限制，在电力紧张的工地施工作业时，旋挖钻更能体现它的优越性。1.6安全、环保特点突出，旋挖钻操作灵活轻快，震动

5、小、噪音低，而且还设置了主、副卷扬机的高度限位与动壁幅度限位以及驾驶室内液控开关等安全保护装置，钻孔过程中不循环泥浆，使用的泥浆可以循环利用，钻渣可以通过提升钻斗时和泥浆分离后，用装载机运输至指定位置，减少了污染，施工现场较为清洁干净。1.7成孔后沉渣少，旋挖钻机采用静态泥浆护壁，钻渣是通过旋挖斗直接提出，沉渣量很小。2旋挖钻钻孔施工技术由于樊家沟沟底施工场地，地下水比较丰富，形成对桩孔侧壁的压力，为了保持桩孔内压力大于等于孔外压力，采用澎润土加标准粘土（不含砂）拌制泥浆，采用泥浆护壁法施工工艺。以下简述正常情

6、况下的旋挖钻成孔施工技术：2.1施工准备。2.1.1钻机就位：根据桩孔中心位置，将钻机就位，调整钻机处于水平状态，使钻机桅杆处于垂直位置，保证钻头中心对准桩位中心。2.1.2埋设护筒：旋挖钻钻筒加设旋挖铲旋挖护筒基坑，由钻机自带钢丝绳吊设护筒，人工配合埋置护筒，此操作比起传统的循环钻或者冲击钻要便捷、精确许多。2.1.3泥浆制备，泥浆由水、膨润土和碳酸钠、纤维素等添加剂组成，视不同土层确定泥浆比重、稠度和用量，造浆后，按要求测试泥浆性能指标，并在钻孔时检查泥浆比重。泥浆性能指标符合表要求。■注:(1)地下水位高

7、或其流速大时,指标取高限,反之取低限;(2)地质状态较好,孔径或孔深较小的取低限,反之取高限。钻孔附近设置制临时浆池、蓄浆池、沉淀池，临时浆池在清孔时与桩孔内泥浆连通，形成循环系统，用于清孔排出孔内沉渣；沉淀池与蓄浆池通过沟槽连通，用于钻孔过程中排出孔外的含有钻渣的泥浆循环净化，沉淀后重复使用。钻孔时通过泥浆泵将泥浆从蓄浆池抽出注入桩孔，保持孔内压力，以防塌孔；灌注砼时再将桩孔内排出的泥浆从临时浆池抽到沉淀池。开钻前，根据桩长计算出所需泥浆用量，准备足够数量的泥浆，保证钻孔工作的顺利进行。2.2钻孔。护筒埋好后

8、,经过检桩确认误差在允许范围内,将泥浆输进桩孔中，开始钻进出渣。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。操作人员必须认真贯彻执行岗位责任制，随时填写钻孔施工记录，交接班时应详细交代本班组钻进情况及下一班组需要注意的事项。钻孔过程中要保持孔内1.5-2m的水头