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論旋挖鑽機在幾種常見地層作業時要注意的問題

文章出处:南京無限達工程設備有限公司人氣:-发表时间:2018-10-09 00:00:00【
摘要 : 遇到地質情況較差的地層,就需要認真考慮旋挖鑽機不同的施工差異性,保證工程質量我們分別從幾種常見地層,討論一下旋挖鑽機作業時要注意的問題。

近年來,隨著社會的發展和人們生活水平的提高,高、大、重建(構)築物越來越多,采用樁基礎特別是灌注樁基礎已成爲建築業的一種發展方向。旋挖鑽機恰好在钻孔灌注桩工程施工中发挥着越来越重要的作用,在桩基工程中日益彰显出它的施工作业优点,即效率高、机械化程度高、施工环境相对清洁等,因此旋挖鑽機在桩基础施工中得到了广泛的应用。

旋挖鑽機是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械,配合不同钻头,适应于无泥浆护壁、泥浆护壁条件下的成孔作业。旋挖鑽機适应我国大部分地区的地质条件,使用范围广,可满足橋梁建设、高层建筑基础等建(构)筑物成孔作业的应用。目前,旋挖鑽機已被广泛应用于各种地层的钻孔灌注桩工程。

在旋挖法钻孔灌注桩施工中,地层千变万化,因此给成孔施工带来了困难和挑战。对于地质状况较好的地层,只要泥浆指标选择合理,旋挖法成孔都相对简单,但遇到地質情況較差的地層,就需要認真考慮旋挖鑽機不同的施工差異性,保證工程質量我們分別從幾種常見地層,討論一下旋挖鑽機作業時要注意的問題。

一、淤泥地層

許多工程位于地質情況較差的老河道、垃圾場、渣土回填土和棄土(淤泥)場上,地層中含有流塑性淤泥且淤泥層很厚,非常不容易成孔,經常出現塌孔、樁夾泥和承載力達不到設計要求等安全質量事故。

旋挖桩基淤泥地层施工.jpg

多數工程先將基槽開挖後再施工樁基,很容易造成臨近開挖面或開挖面下2-5m處就出現淤泥層。地面容易塌陷、機械無法安置或安罝不穩,造成無法成孔或成孔傾斜。此種情況可采取下述施工方案:

1.施工方法

把基坑中原来的土挖去一定高度,用其他好材料(例如建筑垃圾、碎砖块等)进行替换,从而满足地基承载力要求。在旋挖鑽機前后支撑部分先各铺垫一块钢板,钢板上放置枕木,再把钻机安放在枕木上,调整钻机至水平,即可正常钻孔施工。

2.注意事項

①每鑽進1m,應注意檢測鋼絲繩是否處于樁中間位置,防止偏孔。

②經常觀測鑽機四個持力點處是否有地層下沈現象發生,保證鑽機水平。

③在基坑四周砌築排水溝,及時將雨水或現場溢流泥漿排除,以防浸泡換填層,影響其承載力。

二、厚卵石地層

這裏以南京無限達山東濟南某房建樁項目爲實例進行分析:高層主樓設計爲框剪混凝土結構,樓高33層,主樓基礎采用1000mm及1200mm鑽孔灌注樁;地庫基礎采用800mm鑽孔灌注樁。該工程所有樁基基礎均按端承樁進行設計。

根據地質勘探,工程地層從上到下依次爲:

①人工填土(以粘性土及泥岩塊爲主,局部大粒徑泥岩塊較多,爲新近回填土,揭露厚度5m);

②粉質粘土(局部裂隙發育,夾個別卵石,較大揭露厚度2m左右);

③粉土(局部混雜細砂,揭露厚度3.5m);

④卵石(卵石成分主要爲岩漿岩、變質岩,卵石粒徑多爲2cm~12cm,夾個別漂石。卵石磨圓度較好,多呈亞圓形,呈強風化~微風化狀態。卵石骨架間充填大量粘性土及少量砂,卵石含量約爲百分之五十至百分之八十五,粒徑大的卵石層漏漿嚴重,由南向北厚度逐漸變大,揭露厚度30~42m);

⑤泥岩(分全風化泥岩,強風化泥岩及中等風化泥岩三個亞層,該層未揭穿)。

旋挖桩基厚卵石地层施工.jpg

1.施工方法

在工程中厚卵石地層施工時多采用撈砂鑽和開岩鑽(牙輪鑽、筒鑽)。

捞砂钻头的特点:钻头底部有防止钻渣脱落的挡板,保证了有效钻进效率;钻头斗齿角度比粘土钻头角度要小,一般小于 35°,这样可以保证有足够的强度扰动卵石。当遇到卵石密集且坚硬的地质情况时,采用开岩钻(牙轮钻、筒钻)扰动破坏地层结构,然后用挖砂钻头捞出渣物。

2.注意事項

①要記清楚每一次鑽頭提升前的進尺深度,與再次下鑽後深度相比較,這樣可以及時發現到孔內變化情況,有效地預防孔內事故。

②使用機鎖鑽杆加壓時,要注意鑽機壓力變化,不要超過液壓系統設計承受能力。提升鑽杆需完全解鎖才能提鑽。旋挖機手在施工時經常檢查鑽機鋼絲繩、提引器,發現鋼絲繩磨損嚴重時要及時更換。

③卵石屬于機械松散地層,具有孔隙大、透水性強、壓縮性低、抗剪強度大等特點,進尺通過鑽齒旋轉切入卵石縫隙將石塊擠推進入鑽鬥。卵石層排列無規則、壓縮性低,鑽進中齒具受力不均勻、整機振動劇烈、鑽杆跳躍和鑽杆偏擺,這對鑽杆和鑽具的傷害很大。需要操作手摸清地層分布規律,同時根據負載和振動的變化以及鑽杆的偏擺,判定卵石的密集程度、漂石的數量和位置。

因此,在地质较复杂的情况下淤泥地层、厚卵石层中采用旋挖鑽機施工,需要在施工过程中逐步积累经验,同时还应了解旋挖鑽機的机械性能以及构造特征,掌握旋挖鑽機的操作要点,从地质条件、设备因素、操作要素等各个方面进行系统的分析,制定具有针对性的预防措施,以减少质量安全事故的发生,确保桩基施工质量。

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