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【摘 要】岩溶地区的拥有着特殊的地质条件,在施工上存在一定的难度,本文笔者根据近年来的施工经验,冲击钻以及回旋钻的特点入手分析了其在岩溶地区桩基础施工之中的应用。
【关键词】回旋钻;冲击钻;岩溶地区;桩基础
引言:
深埋岩溶其在桩基施工过程之中比较容易有卡钻、掉钻、偏孔、急骤漏浆、坍孔、埋钻、地陷等等问题,同时也会对施工人员的安全造成一定的伤害。其在深埋岩溶地区桩基施工过程之中,其可以实现成本以及工期目标,应该使用较为有效的施工工艺。作者结合自己的工作经验,对此进行分析探讨。
1、冲击钻和回旋钻的特点分析
1.1、冲击钻的优缺点:
冲击钻最大的优势是其有着一定的适应性,其在任何地质条件之中都可以有效实现顺利成桩,比如说土层或者是岩层都可以有效实现成桩过程,与此同时,则可以使用自身进行钢筋笼的安装,这样的话就会确保混凝土灌注的质量。冲击钻的缺点是其移动的速度较慢,而其对工程的施工进度也会产生重要的影响。
当前其在任何地质条件之中都可以使其成孔,然而成孔的效率比较低,其在土层施工之中较为容易到支持扩孔以及倾斜等等问题的出现,促使混凝土灌注质量有一定的影响,如此的话就在一定程度之上导致工程施工成本的提升。
1.2、回旋钻的优缺点
回旋钻相较于冲击钻最大的优点是其施工速度比较快,然而对于施工进度来说有着较高要求的工程比较实用。而且护壁效果好,成孔质量可靠,施工无噪音,无震动,无挤压,极具设备简单,操作方便,费用低。回旋钻的缺点是如果施工过程中遇到风化岩层或者是地下有障碍则就没有办法而成桩。
通过对冲击钻以及回旋钻的优缺点之中可以看出,其二者在不同层面之上有一定的互补作用,所以,把此二者进行行之有效的结合,使用此两者之间的优势进行钻孔,则就可以不断提升施工的质量,与此同时在工程施工进度以及造价等等方面也获得较为合理的控制。
2、各工艺比较
2.1、冲击钻钻孔分析
冲击钻对作业场地要求较高,首先:冲击钻采用正循环清孔,因此每个墩位必须要有一个泥浆池和沉淀池,这就要占用大面积作业平台,加上施工地区土质较软,大面积开挖很容易导致塌方,因此给施工带来了很大的麻烦。冲击钻清孔需要大量清水换浆,泥浆对周围环境有破环,影响工地的文明施工。
按照泥浆循环程序的不同,排渣方法可分为正循环排渣和反循环排渣两种。正循环是指钻进的同时,泥浆泵通过进浆软管将泥浆压进钻头底,泥浆挟带钻渣沿钻孔上升,从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池,钻渣在沉淀池内沉淀,而泥浆仍进入泥浆池循环使用,如图1所示。由于钻渣在钻进中越来越多,浓度也越大,钻渣不易排出而重复碾磨,效率不高。但这一工艺有不易产生塌孔的优点。反循环与正循环的程序正好相反,将泥浆用泥浆泵送至钻孔内,然后利用高压空气从钻头的钻杆下口吸进钻渣,再通过钻杆中心排出到沉淀池,而泥浆沉淀后再循环使用。近年来,冲击反循环钻机由于排渣速度快、钻进效率高,已得到较多应用。
图1正循环冲击钻施工示意
2.2、回旋钻工艺分析
回旋钻对作业场地同样要求较高,对机座地基需压实,确保钻机钻孔过程平稳,以及泥浆池。回旋钻同样需要换浆清渣,对环境影响也较大。回旋钻成孔桩基砼充盈系数较冲击钻稍好。钻机的移位以及开钻前钢护筒的埋设都要花费大量的人力机械,要花费大量的时间。在钻进过程中容易发生桩位的偏移,需要时常校核钢丝绳位置。
3、回旋钻与冲击钻相结合在岩溶地区桩基础施工之中的应用
3.1、回旋钻施工
拼装好的钻机拖拉就位后,将钻头对准钻孔桩位,并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上中心成一直线,其偏差小于2cm。钻机定位后,底座做到平整、稳固,确保在钻进中不发生倾斜和位移。开钻后钻孔连续进行,一般不允许之中停钻。其在钻进的过程之中应该保持钻头中心同护筒中心可以在相同的一垂线之上。在开始钻进之时慢速钻进,可以方便孔内进行造浆。其在钻进的过程之中,一般需要测定泥浆比重,同时依据地质的情况对其进行调整。护筒之内泥浆顶面高度都可以高出孔外稳定水头至少1m以上。其在钻孔施工之时,泥浆不能随意进行排放,同时也不可以排入到河之中。直到泥浆沉淀之后使用汽车拉到指定的位置,拉运车辆使用相关的防护措施,泥浆不可以抛洒进而污染环境。这样的话其成孔速度之上分析,回旋钻机快于冲击钻机。
3.2、冲击钻施工
溶岩层中多为小溶沟、溶漕,需控制钻进速度,采用同施工实际相符合的钻头,1m小冲程钻进,防止遇到溶洞塌孔埋钻,每2m进行一次泥浆循环排渣,并抽取渣样,判断地质的变化情况,溶岩层中钻进要时刻注意观察钢丝绳的偏位,检查钻机是否倾斜,以便及时调整,避免斜孔产生。出现偏锤,适当回填片石,及时纠正偏位。
3.3、施工工艺流程的确定
冲击钻同旋挖钻之间联合使用的基本施工工艺流程抓哟为:首先回旋钻就位、校正一挖至岩层、移机一冲击钻机就位、校正一造浆、成孔一终孔、一次清孔一下笼、下导管清孔一浇筑商品砼。
3.4、主要技术措施
3.4.1、在成孔过程之中要求的技术措施主要包括有:使用回旋钻有的平衡系统来对成孔的位置做好准确的确定,与此同时确保垂直度同工程设计要求相符合。使用回旋钻的移动功能,同时移动到下一个根桩的位置进行持续施工,而在此时要使用冲击钻,同时也应该对回旋钻的成孔以及桩位做好复核。使用回旋钻成孔到预计的深度之时,应该在一定程度之上的使用冲击钻可以对有着相关的导向作用,使用冲击钻钻头的冲击力结束对于岩层的成孔,与此同时出现的泥浆可则就可以顺利的被带出孔口,确保冲击钻可以持续向下,有效实现需要的深度。冲击钻冲击力可以顺利达到岩层,并且有效实现对泥浆密度的调整,则就应该确保钻孔的持续进行。而当钻孔持续一段时间之后,则要求进行实时的监控,同时对入岩深度进行确定以及调整,确保同施工设计的要求相符合。
3.4.2、清孔工藝
在成孔结束之后,应该进行清孔工作。应该使用的是泥浆循环清孔,主要可以将其分为两次而完成全部的清孔过程。首次清孔在成孔深度达到一定的要求之后,把轻质的泥浆流入到孔之内,这样就可以完成对于孔内浓泥浆之内的置换,一旦孔内泥浆同符合施工设计要求相符合之时就可以停止施工。而第二次清孔通常是在安装钢筋笼,还没有灌注混凝土之前,确保泥浆的要求施工设计要求相符合,并且保证混凝土浇筑的质量。
4、结语
岩溶地区由于地质条件的复杂特性,不仅是表现在岩面变化大的方面,还有石牙、探头石以及溶洞等不确定的分布存在,对该地区桩基础施工之前加强对地面,地下的情况进行勘察,然后根据其地区熔岩类型的不同,相应的采取适合的方案进行施工以及做好相应的预防措施,确保施工的进度安全以及工程的质量,避免系列由于地质的原因带来的安全事故或工程质量问题的发生。
参考文献:
[1]秦溱.岩溶地区桩基础施工技术[J].价值工程,2014,21:147-148.
[2]肖旭.浅谈岩溶地区公路桥梁深水桩基础施工技术[J].科技资讯,2007,24:26-27.
[3]曾维庆.岩溶地区桩基础施工[J].广东建材,2007,11:143-148.
[4]谢介福,盛岳平.岩溶地区桥梁桩基础施工[J].湖南交通科技,1994,04:5-10.
【关键词】回旋钻;冲击钻;岩溶地区;桩基础
引言:
深埋岩溶其在桩基施工过程之中比较容易有卡钻、掉钻、偏孔、急骤漏浆、坍孔、埋钻、地陷等等问题,同时也会对施工人员的安全造成一定的伤害。其在深埋岩溶地区桩基施工过程之中,其可以实现成本以及工期目标,应该使用较为有效的施工工艺。作者结合自己的工作经验,对此进行分析探讨。
1、冲击钻和回旋钻的特点分析
1.1、冲击钻的优缺点:
冲击钻最大的优势是其有着一定的适应性,其在任何地质条件之中都可以有效实现顺利成桩,比如说土层或者是岩层都可以有效实现成桩过程,与此同时,则可以使用自身进行钢筋笼的安装,这样的话就会确保混凝土灌注的质量。冲击钻的缺点是其移动的速度较慢,而其对工程的施工进度也会产生重要的影响。
当前其在任何地质条件之中都可以使其成孔,然而成孔的效率比较低,其在土层施工之中较为容易到支持扩孔以及倾斜等等问题的出现,促使混凝土灌注质量有一定的影响,如此的话就在一定程度之上导致工程施工成本的提升。
1.2、回旋钻的优缺点
回旋钻相较于冲击钻最大的优点是其施工速度比较快,然而对于施工进度来说有着较高要求的工程比较实用。而且护壁效果好,成孔质量可靠,施工无噪音,无震动,无挤压,极具设备简单,操作方便,费用低。回旋钻的缺点是如果施工过程中遇到风化岩层或者是地下有障碍则就没有办法而成桩。
通过对冲击钻以及回旋钻的优缺点之中可以看出,其二者在不同层面之上有一定的互补作用,所以,把此二者进行行之有效的结合,使用此两者之间的优势进行钻孔,则就可以不断提升施工的质量,与此同时在工程施工进度以及造价等等方面也获得较为合理的控制。
2、各工艺比较
2.1、冲击钻钻孔分析
冲击钻对作业场地要求较高,首先:冲击钻采用正循环清孔,因此每个墩位必须要有一个泥浆池和沉淀池,这就要占用大面积作业平台,加上施工地区土质较软,大面积开挖很容易导致塌方,因此给施工带来了很大的麻烦。冲击钻清孔需要大量清水换浆,泥浆对周围环境有破环,影响工地的文明施工。
按照泥浆循环程序的不同,排渣方法可分为正循环排渣和反循环排渣两种。正循环是指钻进的同时,泥浆泵通过进浆软管将泥浆压进钻头底,泥浆挟带钻渣沿钻孔上升,从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池,钻渣在沉淀池内沉淀,而泥浆仍进入泥浆池循环使用,如图1所示。由于钻渣在钻进中越来越多,浓度也越大,钻渣不易排出而重复碾磨,效率不高。但这一工艺有不易产生塌孔的优点。反循环与正循环的程序正好相反,将泥浆用泥浆泵送至钻孔内,然后利用高压空气从钻头的钻杆下口吸进钻渣,再通过钻杆中心排出到沉淀池,而泥浆沉淀后再循环使用。近年来,冲击反循环钻机由于排渣速度快、钻进效率高,已得到较多应用。
图1正循环冲击钻施工示意
2.2、回旋钻工艺分析
回旋钻对作业场地同样要求较高,对机座地基需压实,确保钻机钻孔过程平稳,以及泥浆池。回旋钻同样需要换浆清渣,对环境影响也较大。回旋钻成孔桩基砼充盈系数较冲击钻稍好。钻机的移位以及开钻前钢护筒的埋设都要花费大量的人力机械,要花费大量的时间。在钻进过程中容易发生桩位的偏移,需要时常校核钢丝绳位置。
3、回旋钻与冲击钻相结合在岩溶地区桩基础施工之中的应用
3.1、回旋钻施工
拼装好的钻机拖拉就位后,将钻头对准钻孔桩位,并与钻架上的起吊滑轮在同一铅垂线上中心成一直线,其偏差小于2cm。钻机定位后,底座做到平整、稳固,确保在钻进中不发生倾斜和位移。开钻后钻孔连续进行,一般不允许之中停钻。其在钻进的过程之中应该保持钻头中心同护筒中心可以在相同的一垂线之上。在开始钻进之时慢速钻进,可以方便孔内进行造浆。其在钻进的过程之中,一般需要测定泥浆比重,同时依据地质的情况对其进行调整。护筒之内泥浆顶面高度都可以高出孔外稳定水头至少1m以上。其在钻孔施工之时,泥浆不能随意进行排放,同时也不可以排入到河之中。直到泥浆沉淀之后使用汽车拉到指定的位置,拉运车辆使用相关的防护措施,泥浆不可以抛洒进而污染环境。这样的话其成孔速度之上分析,回旋钻机快于冲击钻机。
3.2、冲击钻施工
溶岩层中多为小溶沟、溶漕,需控制钻进速度,采用同施工实际相符合的钻头,1m小冲程钻进,防止遇到溶洞塌孔埋钻,每2m进行一次泥浆循环排渣,并抽取渣样,判断地质的变化情况,溶岩层中钻进要时刻注意观察钢丝绳的偏位,检查钻机是否倾斜,以便及时调整,避免斜孔产生。出现偏锤,适当回填片石,及时纠正偏位。
3.3、施工工艺流程的确定
冲击钻同旋挖钻之间联合使用的基本施工工艺流程抓哟为:首先回旋钻就位、校正一挖至岩层、移机一冲击钻机就位、校正一造浆、成孔一终孔、一次清孔一下笼、下导管清孔一浇筑商品砼。
3.4、主要技术措施
3.4.1、在成孔过程之中要求的技术措施主要包括有:使用回旋钻有的平衡系统来对成孔的位置做好准确的确定,与此同时确保垂直度同工程设计要求相符合。使用回旋钻的移动功能,同时移动到下一个根桩的位置进行持续施工,而在此时要使用冲击钻,同时也应该对回旋钻的成孔以及桩位做好复核。使用回旋钻成孔到预计的深度之时,应该在一定程度之上的使用冲击钻可以对有着相关的导向作用,使用冲击钻钻头的冲击力结束对于岩层的成孔,与此同时出现的泥浆可则就可以顺利的被带出孔口,确保冲击钻可以持续向下,有效实现需要的深度。冲击钻冲击力可以顺利达到岩层,并且有效实现对泥浆密度的调整,则就应该确保钻孔的持续进行。而当钻孔持续一段时间之后,则要求进行实时的监控,同时对入岩深度进行确定以及调整,确保同施工设计的要求相符合。
3.4.2、清孔工藝
在成孔结束之后,应该进行清孔工作。应该使用的是泥浆循环清孔,主要可以将其分为两次而完成全部的清孔过程。首次清孔在成孔深度达到一定的要求之后,把轻质的泥浆流入到孔之内,这样就可以完成对于孔内浓泥浆之内的置换,一旦孔内泥浆同符合施工设计要求相符合之时就可以停止施工。而第二次清孔通常是在安装钢筋笼,还没有灌注混凝土之前,确保泥浆的要求施工设计要求相符合,并且保证混凝土浇筑的质量。
4、结语
岩溶地区由于地质条件的复杂特性,不仅是表现在岩面变化大的方面,还有石牙、探头石以及溶洞等不确定的分布存在,对该地区桩基础施工之前加强对地面,地下的情况进行勘察,然后根据其地区熔岩类型的不同,相应的采取适合的方案进行施工以及做好相应的预防措施,确保施工的进度安全以及工程的质量,避免系列由于地质的原因带来的安全事故或工程质量问题的发生。
参考文献:
[1]秦溱.岩溶地区桩基础施工技术[J].价值工程,2014,21:147-148.
[2]肖旭.浅谈岩溶地区公路桥梁深水桩基础施工技术[J].科技资讯,2007,24:26-27.
[3]曾维庆.岩溶地区桩基础施工[J].广东建材,2007,11:143-148.
[4]谢介福,盛岳平.岩溶地区桥梁桩基础施工[J].湖南交通科技,1994,04:5-10.