米直径钻孔桩施工技术.doc

2.5m直径钻孔灌注桩施工技术中铁十三局一公司韩光明[接要]：本文具体介绍了2.5m直径钻孔灌注桩成孔及灌注技术，成功克服了小钻机钻大孔径桩、复杂地质情况下泥浆护壁及砾石、铁板砂层成孔和泥浆无公害解决等施工技术难题，为类似施工提供借鉴之处。[关键词]：2.5m直径钻孔灌注桩钻机改造成孔灌注技术1.工程概况哈双高速公路B2协议段的黎明站分离立交桥，位于哈尔滨市动力区朝阳乡东升村，跨越拉滨铁路黎明车站。桥梁孔跨组合为：左幅2×40m+12×50m;右幅为2×40m+2×50m+3×40m+2×50m+2×40m+5×50m。全桥共计54根钻孔灌注桩，桩基设计规定：直径2.5米,最大桩长32米,桩底位于中粗砂地层中,通长钢筋笼,孔底沉渣小于60cm。但实际地质与设计不符，部分桩底位于砾石层中或铁板砂（软岩）层中。2.钻孔灌注桩成孔及灌注施工2.1地层简述一层：0-0.5m人工填土。二层:0.5-4.5m亚粘土,黄色,湿硬型状态。三层:4.5-12.0m亚粘土,灰色,湿,可塑状态。四层:12.0-16.5m亚粘土,灰色,湿,可塑状态,含云母。五层:16.5-17.3m亚粘土,灰色,稍湿,硬塑。六层:17.3-19.0m亚粘土,黄色-灰色,稍湿,硬塑-坚硬,含氧化铁,下部夹薄细砂层。七层:19.0-29.9m中砂,灰色,稍湿,密实-极密状态,成分重要为石英、长石及云母，含砾约10-15%，磨圆较好，分选性较好。本层较为致密，具胶结（俗称铁板砂）。2.2.施工重要难点(1)小钻机进行大直径钻孔桩施工(2)超厚粉细砂及中粗砂层的泥浆护壁(3)旋转钻机穿越砾石，铁板砂层(4)化学泥浆无公害解决由上可见，该桩基工程所面对的技术问题是范围广、难度高，为了解决这些问题，施工中从理论到实践初次采用了一些施工方法来解决这些问题。2.3钻机改造技术2.3.1.电机改造本工程使用的设备都为国产钻孔设备，一种为连云港生产的GM—20型钻机，一种为GPS—15型钻机，从型号可以看出此两种型号的钻机，均需要改善，并辅以相应的施工工艺才干进行2.5M钻孔桩施工。改造钻机的原理为减少电机转速，增长扭距，以适应大直径钻孔桩施工需要。从结果看并不比国外设备或国产大功率钻孔设备差,使用的重要钻孔设备见表1重要钻孔设备表1序号名称型号数量1钻机GM-2012钻机GPS-1523钻头LY-162.3.2加工特制钻头加工锥形刮刀钻头4个,合用于亚粘土或人工填土以及砂层，加工一个楔齿滚刀钻头1个合用于卵石、砾石，加工一个球齿滚刀钻头1个，合用于岩石（铁板砂）层。2.4钻机钻孔技术本钻孔桩工程采用反循环排渣钻进，泥浆池与钻孔桩位相连，循环送浆。2.4.1穿过砾石、卵石层钻进技术(1)选用楔齿滚刀钻头；(2)调节钻头吸渣口的位置、高度及直径；(3)增大钻压，控制钻进速度；(4)增大排渣速度。2.4.2入岩钻进技术(1)采用球齿滚刀钻头；(2)球齿滚刀布置要合理，避免反复破石率；(3)在钻机的工作能力下，尽也许加大有效钻压，宜控制在90%-95%左右，作用于钻头上的压力不少于400KN；(4)保持1.0m/s的线速度,就是说钻头转速为6r/min最抱负；(5)采用少吃多餐的钻进技术,保持80mm/h左右的进尺速度；(6)增长泥浆流量,将岩石碎块及时排出孔外。2.4.3保证钻孔垂直度的方法本桥部分钻孔桩19m以下的土层中的砂砾层密实一极密状态，成分重要为石英、长石及云母，含砾约10-15%，磨贺圆较好，分选性好，本层较为致密具胶结（俗称铁板砂），类似软岩性质且厚度不均一，导致钻孔时软硬不一，易使钻头向软弱的砂砾层方向顷斜，导致孔斜，给后续的钻进导致很大困难，且不能满足规定，施工中采用措施如下：(1)大配重，减压钻进，控制进尺速度(2)在钻头上方及钻杆中间分别安装稳定器2.5泥浆系统的管理技术本地区处在哈尔滨市郊区，桥位处为农田，马家沟河从9#墩及10#墩之间穿过，流向市区，对环保规定高。同时由于地层中的粉细砂层较厚，对泥浆性能规定高，施工中以化学泥将护壁为主，采用泵送泥浆至桩位的循环系统来满足施工及环保规定。2.5.1泥浆的配制先用膨润土+食用碱+CMC+水的配方所组成的化学泥浆.根据不同的地层,现场测试出相应的化学泥浆的配合比,按照不同的配合比在泥浆池中配制相应于不同的地层的泥浆。根据施工经验,常用的泥浆配合比为每立方米泥浆用膨润土80kg,纯碱4kg，CMC0.5kg，水1000kg。通过多次试配，实际施工中所用的常用泥浆配合比见表2泥浆配合比表2材料名称膨润土纯碱CMC水每m3泥浆用量（kg）854.50.610002.5.2泥浆的循环泥浆除循环与孔位通过地沟连接外，其余部分所有采用管道化运送，在直线段一般采用钢管，曲线段采用软管，泥浆循环系统见图1泥浆泵沉淀池循环池储浆池清水池2