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旋挖钻在某特大桥硬质岩层中的应用
【摘要】:本文结合某特大桥钻孔灌注桩施工,介绍了钢护筒埋设、泥浆配制等施工技术,指出旋挖钻机在不同地层中的钻进工艺及控制要点,特别对旋挖钻机在硬质岩层钻进工艺进行了研究,为旋挖钻机在硬质岩层钻进提供了一种新的施工方案,对同类工程施工具有指导意义。
【关键词】:旋挖钻硬质岩层应用
中图分类号: TU443 文献标识码: A
1、工程概况
某特大桥位于安徽省某县境内,山区地貌,河流紧挨者山脚流过,过河后地势较为平坦,多为稻田,大里程山脚有村庄,然后为山区地形。共有桩基础369根,、、,桩长17m~。
该地段存在的地层为粉质黏土,容许承载力σ0=120~180KPa;砾砂土、容许承载力σ0=180KPa;细圆砾土,容许承载力σ0=200KPa;粉砂岩,灰色、灰黄色,岩芯呈砂状、碎屑状、短柱状、碎块状,~,容许承载力σ0=200~500KPa。
2、桩基施工中遇到问题
按照设计地质状况,结合当地环保要求和工期要求以及施工条件,在钻机选型上,项目部本着经济、合理、环保的原则,选用旋挖钻可以满足施工生产要求。根据施工组织安排,施工现场配备了4台SR280旋挖钻机,根据不同地质情况,每台旋挖钻机配置了不同规格和类型的钻具和斗齿,以适应不同地层的钻进。
在进行该桥11#墩桩基施工时,距离桩底10m左右,钻进缓慢,工效较低,机械设备损耗较大,平均进尺2m/天,并造成钻杆劈裂事故。后经取样分析,设计地质发生变化,特别是距离桩底设计标高5~10m范围内岩性坚硬,经设计及试验确定,该地层为弱风化粉砂岩,地质取芯强度达到40~50MPa,该特大桥11#~29#、34#~38#墩均为此地层。一般情况下,旋挖钻可以钻进一些强风化的、抗压强度在30 MPa以下的岩层,但也不能钻进胶结致密的卵砾石层和抗压强度较高的岩层,如果强行钻进很容易发生机械事故。因此,该地层地质状况已经超过一般旋挖钻适应地层范围。
3、对问题的分析及处理措施
经过分析讨论,该岩层强度高,埋置深,钻进相对困难,采用旋挖钻施工,选择合适的钻斗及钻进工艺至关重要。
最后决定采用短螺旋钻斗和双底捞砂钻斗交替配合钻进,采用短螺旋钻头以低速、低扭矩、先浮动后加压的方式钻进,同时更换为耐磨的合金钢斗齿,在钻进中及时检查斗齿,发现破损及时焊接修补或更换。短螺旋钻头钻进后及时换双底捞砂钻斗捞取孔底沉渣,防止钻头打滑,影响钻进效果。
4、具体施工工艺

护筒有固定桩位,保护孔口不坍塌,隔离地面水和保护孔内水位高出施工水位以维护孔壁及钻孔导向等作用。因此,护筒在钻孔灌注桩的施工中不容忽视。质量要求坚实、不漏水。
采用挖埋法埋设护筒,护筒一般为2m长钢护筒,顶部开设溢浆口,内径比桩径大20~40cm,。护筒周围采用粘土对称、均匀回填,并分层夯实,保证埋设好的护筒稳固,夯填时要防止护筒偏斜。
护筒偏差:护筒中心竖直线应与桩中心线重合,顶面位置偏差≤50mm,竖直线倾斜不大于1%。

旋挖钻机成孔一般为清水施工工艺,无需泥浆护壁;若有地下水分布,且孔壁不稳定,需制作护壁泥浆或稳定液进行护壁