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摘要:由于部分山区的地质结构比较复杂,在工程建设时会出现山区区域的溶岩地质现象,这种溶岩地质就会直接给工程建设带来很大的威胁。因而,工程建设单位要加强对这些地质的处理,尽量地去减少给工程项目施工作业带来的不良影响。
关键词:溶岩灌注桩;骨料;化学添加剂;护筒
引言
在进行钻孔灌注桩施工作业当中,工程人员要及时地做好工程方案的编制及工程造价工作。在施工中,灵活地应用灌注桩施工方法,来开展工程的基坑施工作业和桥梁的建设作业。对于公路施工现场存在的溶岩地质,要采取必要的处理措施。在桥梁的工程建设中,要求设计师对整个设计有全面系统的把握。
一、溶岩地质规模及类型分析
(一)超前钻
使用超前钻工程作业期间,工作人员要预先对工程做好封样工作的处理,还要工程人员对钻孔设备进行严密的检查,并形成相应技术规范,如图1所示。在提供地质状况资料前提下,可以应用偏位钻方式,再与地质的资料形成比较鲜明的对比,了解溶洞的宽度及溶洞的钻探未来走向。
(二)超前注水
工程人员在超前钻进行施工作业时,利用超前钻装备的高压水管,之后,再逐步向溶洞内注水,这样就可以实现对水管长度的管控。应用容器来及时地注入水量,利用水表来观测,这样就可以有效地去判断出是不是水流已经充满孔洞或者水洞。在应用高压水管或者向溶洞内部注水时,水管的深长度要确保能够深入到溶洞内部,水管的外径往往比钻孔要略小一些,这将更容易去判断外管内部的直径高度。当孔内部的浆液在流入到孔洞之后,就有可能产生塌方事故。
二、施工工艺
(一)钻孔轨迹
对溶洞的提前探测,需要采用钻孔设备进行钻掘。因此,精准的钻孔可以有效的提高施工作业,精准对穿孔的施工目的就是为了让施工设备直接命中设定的靶点。在钻孔的过程中,钻孔施工作业尽量要平稳进行,不要过快或过慢,钻孔轨迹尽量平稳的穿过设定的路线。在开采挖掘过程中使用定向钻进施工技术,轨迹设定时要使设备从低向高缓慢掘进,保持钻头轨迹稳定平顺,这种钻孔设备在向上掘进时,轨迹线路的角度不应该超过1度/3米,这样就可以减少钻孔施工作业遇到的阻力,也可以使钻孔产生的石渣顺着轨迹流下。在钻孔的轨迹中,每隔60米都要设置一个分叉点,以避开不稳定的地层。在轨迹的设计时,要综合考虑后期施工设备能否准确对准靶点,因此要控制设备爬升速度,水平掘进,并在轨迹处预留分支点,来科学合理设计钻孔轨迹[1]。
由于探测管会在实际的测量过程中产生一定的误差,因此,可在实际的探测过程中,调整探测管道方向,从巷道的侧方进行探测,进而可以精准的探测钻头的工作情况。
(二)控制钻孔轨迹
在掘进钻孔过程中,施工作业对于钻孔轨迹管理控制标准要求非常高,在隧道掘进施工作业中,需要严格按照钻孔轨迹设计标准来施工,每掘进3米都要测量一下钻孔是否产生偏差。如果钻孔轨迹产生偏差,就需要调整钻孔角度来纠正。在纠正的过程中,要缓慢的调整设备的角度。同时在钻进的过程中,也要考虑钻孔设备自身对于这种轨迹的影响。探测管往往在钻孔设备的后方,只有在掘进6米后,才能通过探管设备测量出内部的钻孔轨迹,因而在实际的施工作业中,要凭借施工人员的经验来对实际的掘进过程进行判断[2]。
(三)施工的流程
可以在实际的钻孔作业过程中采用直径为133毫米的钻头以及直径为89厘米的钻杆,进行精准对穿孔施工作业。在钻进12米时,更换钻孔设备,采取直径为98毫米的定向转头,螺杆马达以及直径为73毫米的钻杆,来对钻孔轨迹实行定向掘进。在钻孔设备掘进三米时,就对实际的钻孔轨迹进行测量,并记录数据,测量设计的钻孔轨迹与实际钻孔轨迹的偏差。同时调整偏差,在穿孔后,将钻孔设备换回去,换成直径为133毫米的平底钻头,以及89毫米直径的钻杆。通过大直径的钻头将穿孔作业完成后,不直接提出转头,而是直接将设备卸下,进而卸下钻头。在钻孔作业完成后,给孔套上套管,套管与孔隙之间进行注浆以加固套管。
三、处理方法分析
(一)回填法
应用回填法作业范围不超过1米的溶洞,工程人员将粘土、砂石等部分骨料用编织袋装好。之后,再放入到桩体内部,桩基的土方量高要达到孔洞的顶部以上。在应用重锤将泥土冲击之后,要减少溶洞的间隙以及孔洞的裂隙缝隙,避免出现跑浆问题产生[1]。
(二)应用静压化学灌浆的方法来处理
在工程作业实施期间,要对孔洞进行填筑作业。作业人员确定好溶洞四周施工位置,保持桩基周围的四个分布均匀的关键孔尺寸相一致。在施工期间,还要形成80毫米的孔洞。同时,孔洞的深度也要达到相应的技术要求,在选择材料时要尽量地选择具有较高水凝性的混凝土材料,及时去控制好混凝土的凝固时间,将材料凝固时间控制在半个小时以内。应用静压化学的灌浆方法来实现对混凝土结构桩的全封闭式控制,由上到下分段式的管理,可以开展重复的搅拌。在整个工程施工时,要做好浇筑作业的记录,并及时地去编写相应的参数数据,来绘制详细的曲线图纸。
(三)套内护筒
在施工时,如果溶洞为空洞,而且溶洞内部的高度在达到3米以上,就可以使用套内的护筒工程。首先,工程人员确定筒内的护筒长度,护筒长度为h+3米,再确定不同类护筒的直径。根据地质的状态数据结果,来确定每节护筒的直径大小。如果只有一层的溶洞,此时护筒的直径可应用1.73米,壁厚达到一厘米,外部直径达到1.75。外桶的内部直径可达到1.9米。当在施工时,遇到第2层溶洞时,第2层溶洞的内筒的直径可达到1.7米,并且工程人员也要确定好钻头的直径。外部直径来确定钻頭的外部直径,如果外层直径比内部护筒的直径小上2厘米,可以在扩孔之后,形成比护筒大5厘米窗口。如果在施工的桩孔内部没有溶洞,此时钻头的直径要以桩基的设计作为最大的限值。如果桩孔内部有多层的溶洞,那么该桩基就会由上到下依次去变小[2]。 (四)溶洞顶部的冲孔
工程人员在溶洞顶部的冲孔工程施工作业时,要根据溶洞内部顶部的地质情况来选择适当施工设备。开展工程机械化操作,冲孔作业会使用钻机来开展。回旋转的机械设备主要是由钻头和钻杆来构成,在应用冲击钻的施工设备时,要保证该钻头直径达到设计的标准,使钻头的直径达到1.73米。在冲击溶洞顶部期间,会出现冲锤的问题,此时工程人员要轻轻地使用设备,慢慢的地启动钻头,钻机就不会受到较大的阻碍。应用上下慢提的方法,来提高冲击钻上升的高度,使其不能够超过50厘米。
(五)沉放护筒
工程人员要及时地将钻机准备到位之后,再用钢丝绳去绑住护筒。在钻机设备的钻杆附近上,应用钻机设备,使钻杆和钻头的重量保持一致,来使护筒由钻头位置一致地向下钻直到钻进溶洞底部。
(六)处理护筒的空隙及溶洞底部的空隙
在施工中,施工人员要保持溶洞底部与顶部的1米范围,在中间部位填筑砂石材料之后,再应用高压喷出灌浆的方法来实现精准浇筑。
四、溶洞的监测
当工作人员进行作业施工时,如果钻头进入到岩体之后,岩心溶解,在重锤在锤入一定的深度之后,突然进尺速度加快,就不需要在应用提锤来使锤体自动下沉[3]。在取样期间,如果岩层风化现象较多,而且也有一些钟乳石碎块,入岩之后的泥浆会发生颜色的变化,逐步地由黄色变为黑色。工程人员在地质状态资料研读的基础上,来通过桩基的施工,及通过应用成孔方式来监测,这样就可以在一定程度上去正确分析断层的走向,并判断溶洞的大小和溶洞的数量,以及路基填充的状况。有些纵横位置和溶洞位置存在偏差,就会造成工程人员出现错判的问题。
五、预防措施
(一)防止吊锤卡锤的措施研究
在入岩前期,工程人员要尽量减少冲击力,同时还要尽量控制好桩锤,避免桩锤突然去冲击,而造成溶洞顶部坍塌,在吊锤坠落瞬间,拉力突然增大,而出现拉断钢丝的情况产生。要在溶洞的顶部依次去提起冲击锤,控制好提锤的速度和冲击力度[4]。
(二)减少混凝土扩散量
工程人员用编织袋将碎石、粘土砖瓦的混合物装好,填充物的投放量要实现达到溶洞的顶板标准,再用桩锤将其挤至周围。
六、结束语
近年,我国加大对山区地区的开发力度,在山区修建很多的高速公路,但是在修筑道路时,会遇到许多的溶岩,此时工程人员要针对溶岩地质状况开始分析勘测,然后再应用钻孔灌注桩的施工方法来处理。工程公司工作人员要加强对地质溶岩钻探技术的控制,深度掌握技术核心,研究新型的钻探设备,提高自身的钻探技术水平。
参考文献:
[1]徐學鹏.岩溶地质条件下大直径超长钻孔灌注桩施工技术研究[J].山西建筑,2018,044(015):76-78.
[2]毛文森,李国丽,张再源.岩溶发育地区钻孔灌注桩施工技术研究[J].科技创新与应用,2019,000(012):144-145.
[3]唐俊华.岩溶地貌钻孔灌注桩施工方法探讨[J].中国房地产业,2018,000(008):P.146-146.
[4]郑礼旺.超前导孔在岩溶地质旋挖钻成孔灌注桩施工中的应用[J].四川水泥,2019,000(010):247.
(作者单位:安徽省地勘局第二水文工程地质勘查院)
关键词:溶岩灌注桩;骨料;化学添加剂;护筒
引言
在进行钻孔灌注桩施工作业当中,工程人员要及时地做好工程方案的编制及工程造价工作。在施工中,灵活地应用灌注桩施工方法,来开展工程的基坑施工作业和桥梁的建设作业。对于公路施工现场存在的溶岩地质,要采取必要的处理措施。在桥梁的工程建设中,要求设计师对整个设计有全面系统的把握。
一、溶岩地质规模及类型分析
(一)超前钻
使用超前钻工程作业期间,工作人员要预先对工程做好封样工作的处理,还要工程人员对钻孔设备进行严密的检查,并形成相应技术规范,如图1所示。在提供地质状况资料前提下,可以应用偏位钻方式,再与地质的资料形成比较鲜明的对比,了解溶洞的宽度及溶洞的钻探未来走向。
(二)超前注水
工程人员在超前钻进行施工作业时,利用超前钻装备的高压水管,之后,再逐步向溶洞内注水,这样就可以实现对水管长度的管控。应用容器来及时地注入水量,利用水表来观测,这样就可以有效地去判断出是不是水流已经充满孔洞或者水洞。在应用高压水管或者向溶洞内部注水时,水管的深长度要确保能够深入到溶洞内部,水管的外径往往比钻孔要略小一些,这将更容易去判断外管内部的直径高度。当孔内部的浆液在流入到孔洞之后,就有可能产生塌方事故。
二、施工工艺
(一)钻孔轨迹
对溶洞的提前探测,需要采用钻孔设备进行钻掘。因此,精准的钻孔可以有效的提高施工作业,精准对穿孔的施工目的就是为了让施工设备直接命中设定的靶点。在钻孔的过程中,钻孔施工作业尽量要平稳进行,不要过快或过慢,钻孔轨迹尽量平稳的穿过设定的路线。在开采挖掘过程中使用定向钻进施工技术,轨迹设定时要使设备从低向高缓慢掘进,保持钻头轨迹稳定平顺,这种钻孔设备在向上掘进时,轨迹线路的角度不应该超过1度/3米,这样就可以减少钻孔施工作业遇到的阻力,也可以使钻孔产生的石渣顺着轨迹流下。在钻孔的轨迹中,每隔60米都要设置一个分叉点,以避开不稳定的地层。在轨迹的设计时,要综合考虑后期施工设备能否准确对准靶点,因此要控制设备爬升速度,水平掘进,并在轨迹处预留分支点,来科学合理设计钻孔轨迹[1]。
由于探测管会在实际的测量过程中产生一定的误差,因此,可在实际的探测过程中,调整探测管道方向,从巷道的侧方进行探测,进而可以精准的探测钻头的工作情况。
(二)控制钻孔轨迹
在掘进钻孔过程中,施工作业对于钻孔轨迹管理控制标准要求非常高,在隧道掘进施工作业中,需要严格按照钻孔轨迹设计标准来施工,每掘进3米都要测量一下钻孔是否产生偏差。如果钻孔轨迹产生偏差,就需要调整钻孔角度来纠正。在纠正的过程中,要缓慢的调整设备的角度。同时在钻进的过程中,也要考虑钻孔设备自身对于这种轨迹的影响。探测管往往在钻孔设备的后方,只有在掘进6米后,才能通过探管设备测量出内部的钻孔轨迹,因而在实际的施工作业中,要凭借施工人员的经验来对实际的掘进过程进行判断[2]。
(三)施工的流程
可以在实际的钻孔作业过程中采用直径为133毫米的钻头以及直径为89厘米的钻杆,进行精准对穿孔施工作业。在钻进12米时,更换钻孔设备,采取直径为98毫米的定向转头,螺杆马达以及直径为73毫米的钻杆,来对钻孔轨迹实行定向掘进。在钻孔设备掘进三米时,就对实际的钻孔轨迹进行测量,并记录数据,测量设计的钻孔轨迹与实际钻孔轨迹的偏差。同时调整偏差,在穿孔后,将钻孔设备换回去,换成直径为133毫米的平底钻头,以及89毫米直径的钻杆。通过大直径的钻头将穿孔作业完成后,不直接提出转头,而是直接将设备卸下,进而卸下钻头。在钻孔作业完成后,给孔套上套管,套管与孔隙之间进行注浆以加固套管。
三、处理方法分析
(一)回填法
应用回填法作业范围不超过1米的溶洞,工程人员将粘土、砂石等部分骨料用编织袋装好。之后,再放入到桩体内部,桩基的土方量高要达到孔洞的顶部以上。在应用重锤将泥土冲击之后,要减少溶洞的间隙以及孔洞的裂隙缝隙,避免出现跑浆问题产生[1]。
(二)应用静压化学灌浆的方法来处理
在工程作业实施期间,要对孔洞进行填筑作业。作业人员确定好溶洞四周施工位置,保持桩基周围的四个分布均匀的关键孔尺寸相一致。在施工期间,还要形成80毫米的孔洞。同时,孔洞的深度也要达到相应的技术要求,在选择材料时要尽量地选择具有较高水凝性的混凝土材料,及时去控制好混凝土的凝固时间,将材料凝固时间控制在半个小时以内。应用静压化学的灌浆方法来实现对混凝土结构桩的全封闭式控制,由上到下分段式的管理,可以开展重复的搅拌。在整个工程施工时,要做好浇筑作业的记录,并及时地去编写相应的参数数据,来绘制详细的曲线图纸。
(三)套内护筒
在施工时,如果溶洞为空洞,而且溶洞内部的高度在达到3米以上,就可以使用套内的护筒工程。首先,工程人员确定筒内的护筒长度,护筒长度为h+3米,再确定不同类护筒的直径。根据地质的状态数据结果,来确定每节护筒的直径大小。如果只有一层的溶洞,此时护筒的直径可应用1.73米,壁厚达到一厘米,外部直径达到1.75。外桶的内部直径可达到1.9米。当在施工时,遇到第2层溶洞时,第2层溶洞的内筒的直径可达到1.7米,并且工程人员也要确定好钻头的直径。外部直径来确定钻頭的外部直径,如果外层直径比内部护筒的直径小上2厘米,可以在扩孔之后,形成比护筒大5厘米窗口。如果在施工的桩孔内部没有溶洞,此时钻头的直径要以桩基的设计作为最大的限值。如果桩孔内部有多层的溶洞,那么该桩基就会由上到下依次去变小[2]。 (四)溶洞顶部的冲孔
工程人员在溶洞顶部的冲孔工程施工作业时,要根据溶洞内部顶部的地质情况来选择适当施工设备。开展工程机械化操作,冲孔作业会使用钻机来开展。回旋转的机械设备主要是由钻头和钻杆来构成,在应用冲击钻的施工设备时,要保证该钻头直径达到设计的标准,使钻头的直径达到1.73米。在冲击溶洞顶部期间,会出现冲锤的问题,此时工程人员要轻轻地使用设备,慢慢的地启动钻头,钻机就不会受到较大的阻碍。应用上下慢提的方法,来提高冲击钻上升的高度,使其不能够超过50厘米。
(五)沉放护筒
工程人员要及时地将钻机准备到位之后,再用钢丝绳去绑住护筒。在钻机设备的钻杆附近上,应用钻机设备,使钻杆和钻头的重量保持一致,来使护筒由钻头位置一致地向下钻直到钻进溶洞底部。
(六)处理护筒的空隙及溶洞底部的空隙
在施工中,施工人员要保持溶洞底部与顶部的1米范围,在中间部位填筑砂石材料之后,再应用高压喷出灌浆的方法来实现精准浇筑。
四、溶洞的监测
当工作人员进行作业施工时,如果钻头进入到岩体之后,岩心溶解,在重锤在锤入一定的深度之后,突然进尺速度加快,就不需要在应用提锤来使锤体自动下沉[3]。在取样期间,如果岩层风化现象较多,而且也有一些钟乳石碎块,入岩之后的泥浆会发生颜色的变化,逐步地由黄色变为黑色。工程人员在地质状态资料研读的基础上,来通过桩基的施工,及通过应用成孔方式来监测,这样就可以在一定程度上去正确分析断层的走向,并判断溶洞的大小和溶洞的数量,以及路基填充的状况。有些纵横位置和溶洞位置存在偏差,就会造成工程人员出现错判的问题。
五、预防措施
(一)防止吊锤卡锤的措施研究
在入岩前期,工程人员要尽量减少冲击力,同时还要尽量控制好桩锤,避免桩锤突然去冲击,而造成溶洞顶部坍塌,在吊锤坠落瞬间,拉力突然增大,而出现拉断钢丝的情况产生。要在溶洞的顶部依次去提起冲击锤,控制好提锤的速度和冲击力度[4]。
(二)减少混凝土扩散量
工程人员用编织袋将碎石、粘土砖瓦的混合物装好,填充物的投放量要实现达到溶洞的顶板标准,再用桩锤将其挤至周围。
六、结束语
近年,我国加大对山区地区的开发力度,在山区修建很多的高速公路,但是在修筑道路时,会遇到许多的溶岩,此时工程人员要针对溶岩地质状况开始分析勘测,然后再应用钻孔灌注桩的施工方法来处理。工程公司工作人员要加强对地质溶岩钻探技术的控制,深度掌握技术核心,研究新型的钻探设备,提高自身的钻探技术水平。
参考文献:
[1]徐學鹏.岩溶地质条件下大直径超长钻孔灌注桩施工技术研究[J].山西建筑,2018,044(015):76-78.
[2]毛文森,李国丽,张再源.岩溶发育地区钻孔灌注桩施工技术研究[J].科技创新与应用,2019,000(012):144-145.
[3]唐俊华.岩溶地貌钻孔灌注桩施工方法探讨[J].中国房地产业,2018,000(008):P.146-146.
[4]郑礼旺.超前导孔在岩溶地质旋挖钻成孔灌注桩施工中的应用[J].四川水泥,2019,000(010):247.
(作者单位:安徽省地勘局第二水文工程地质勘查院)