高强度花岗岩孤石群地区钻孔桩成孔施工技术.doc

高强度花岗岩孤石群地区钻孔桩成孔施工技术高强度花岗岩孤石群地区钻孔桩成孔施工技术主壬堡墨一曼堂一曼_4-………………一...……………………………一...…一……一……..鸶蚕高强度花岗岩孤石群地区钻孑L桩成孔施工技术汪潜平(上海广联建设发展有限公司,上海200438)摘要深圳地铁4号线403标,需要在高强度,各向异性,大倾角等特性的球状风化花岗岩孤石群地层中进行端承桩成孔,采用常规钻孔,冲击,人工挖孔等技术无法成孔;该桩基群距离两侧建筑物仅约20Ill,且邻近1幢建筑物已严重倾斜,鉴定判断已属于危房等级,,最终采用碾压钻进,套筒取芯等多种回转成孔技术,配以反循环泥浆护壁,::A文章编号:1009—5098(2009)04—0065—04l嵌岩端承桩成孔工艺比选深圳轨道交通4号线403标A高架区间内,共布置A0,A20等21只承台,设计要求所有承台下桩基嵌岩,,A19外,其他承台下桩基已采用冲击成孔施工完毕,但由于A15,A19设计区域内遍布球状风化花岗岩孤石群,单轴抗压强度最高约182MPa,前期采用常规冲击工艺,共进行了4次成孔试验,,A19等5只承台共24根嵌岩端承桩,承台距离两侧建筑物均不超过20Ill,且东侧澳门新村小区内第71楼为7层民用简易框架结构,施工前已出现明显倾斜,,冲击结合爆破成孔工艺由于危房存在,,最终决定采用套管取芯,碾压钻进的复合工艺成孔,为减少设备加工数量,桩基直径统一变更为~,对周围环境影响最小,实践证明通过不断改进套管及滚刀结构,材质,分布,调整钻压,适时纠偏等技术措施,能够穿越182MPa高强度孤石群,目前已完成7根,平均约2O天完成1根,,A19孤石群分布,每根桩基[收稿日期]2008—08—29中心增加1个勘察孔,经补勘发现,该区域内孤石上下成串,大小不一,分布极不规则,经取样检测,岩石单轴平均抗压强度大于100MPa,,A15,A19施工区域地层含球状风化花岗岩孤石群十分普遍,呈无规律性,各向异性等典型特点,且因距离桩基施工区域仅20Ill的危房的存在,成孔十分困难,主要难点如下:(1)地层可钻性差:该区域地层中球状风化花岗岩孤石抗压强度高,层次多,分布不规则,耐磨性强,对施工机械损伤大,钻孔施工难度非同寻常,平均进尺仅约5,10cm?h,.(2)须采用组合工艺:本工程是在特殊孤石群内进行钻孔施工,采取一般某单一成孔施工措施很难达到施工效果,需采用套筒取芯钻,刮刀钻,,必须根据地层变化随时调整钻进参数.(3)垂直度控制难度大:因球状风化岩石面一般倾角较大且分布不规则,甚至有可能在半坡边施工,十分易发生斜孔现象,钻孔垂直度控制困难.(4)地质多变:由于每根桩基仅布置1只预钻孔,实际全断面成孔时,发现孤石群分布变化十分明显,高低起伏十分显着.(5)穿越孤石间夹层十分困难:球状花岗岩孤石群之间的强风化层,并非其正水平层理的强风化65GEOTECHNICALENGINEERINGWORLDv0l_l2Nol4图lAt5—19承台中心孤石分布示意图花岗岩层,实际成孔时,由于岩石裂隙风化不均匀,导致钻机回转不稳定,瞬间扭矩大,,,实际施工经多次不断调整工艺,主要采用如下组合成孔工艺:(1)上部回填土,残积土,全风化等地层采用普通的刮刀钻头进行钻进;(2)进入球状风化及完整微风化花岗岩时,采用球齿滚刀全断面碾压钻进;(3)在岩面倾角较大及钻孔出现倾斜现象时用套筒取芯钻头环切纠偏;(4)依据孤石群分布变化,须不断进行套管取芯或滚刀碾压两工艺间的交替更换,:本工程在遇球状风化花岗岩孤(1)钻机类型石群回转钻进时钻机的瞬间扭矩大且容易出现斜孔现象,对钻机的机械性能及钻杆的刚度等均有相当高的要求,经计算,选用输出扭矩?120kN?m的QJ250一l型转盘钻机两台,配备西319双壁高强度抗扭法兰连接钻杆,以满足孤石群成孔要求.(2)钻头根据本工程具体情况,选用套筒,