淺談在巨厚砂層中鉆孔灌注樁成孔工藝

word文檔可自由復(fù)制編輯淺談在巨厚砂層中鉆孔灌注樁成孔工藝摘要：通過對一工程實例的分析，從鉆機選型到試樁、工程樁施工成孔效率的對比，總結(jié)了在巨厚砂層中鉆孔灌注樁成孔工藝，較好解決了這一施工難題。關(guān)鍵詞：巨厚砂層；成孔工藝；正循環(huán)成孔，反循環(huán)清孔在構(gòu)筑物修筑過程中，當(dāng)?shù)鼗鶞\層土質(zhì)不良，采用淺基礎(chǔ)無法滿足構(gòu)筑物對地基強度、變形和穩(wěn)定性等方面的要求時，往往需要采用深基礎(chǔ)。鉆孔灌注樁基礎(chǔ)是一種應(yīng)用廣泛的深基礎(chǔ)類型，其成孔工藝主要有：正循環(huán)成孔、反循環(huán)成孔、旋挖成孔、沖擊成孔。根據(jù)不同的地層選擇與之相對應(yīng)的成孔工藝是確保工程進度及效益的前提，現(xiàn)就內(nèi)蒙古鄂爾多斯市某一煤制甲醇廠項目樁基工程的成孔工藝做一簡要分析。一、工程概況該工程含試樁在內(nèi)計有20個單位工程，其中試樁10根，樁徑0.8米，其中樁長30米的5根，樁長20米的3根，樁長15米的2根；工程樁961根，樁徑0.8米，其中樁長30米的356根，樁長20米的588根，樁長15米的17根。工期要求：試樁施工、檢測完畢后即進行工程樁施工，兩月內(nèi)完成。二、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件1.場地工程地質(zhì)條件該工程位于鄂爾多斯臺地毛烏素沙漠的東緣，擬建場地形北高南低，地面絕對標高變化在1300.66-1306.16m，相對高差5.50m。=1\*GB2⑴、根據(jù)其成因和巖性不同，天然地層由上而下分為四大層，具體描述如下：第：（Q4ml）素填土，以素填粉細砂土為主要成分，不均勻，不宜做持力層，施工時應(yīng)挖除。本層厚度變化在0.30-4.60m，層底標高變化在1299.57-1305.16m。第②層：（Q4eol）粉砂，黃褐色，以長石-石英為主要成分，稍濕-濕，均粒結(jié)構(gòu)，松散狀態(tài)，為典型的風(fēng)積砂，本層厚度變化在0.40-3.80m，層底標高變化在1298.07-1303.21m。第③層：細砂（Q4a1+p1）黃褐色，以長石-石英主要成分，稍密-中密狀態(tài)，含有少量云母，濕-飽和狀態(tài)，本層厚度變化在3.60-8.70m，層底標高變化在1291.89-1297.46m第④層：細砂（Q3h+l）灰褐色，以長石-石英為主要成分，濕-飽和，中密—密實狀態(tài)，含腐植質(zhì)，具有腥味，在鉆探40.0m深度范圍未穿透此層。=2\*GB2⑵、地震設(shè)防烈度為6度，故建議一般建筑按Ⅱ類場地土進行設(shè)計，重要建筑（或特殊的建筑）按Ⅲ類場地土進行設(shè)計。=3\*GB2⑶、場地內(nèi)無斷層、滑坡、泥石流、飽和土層液化等不良地質(zhì)作用。2、場地水文地質(zhì)條件地下水埋藏較淺，類型為潛水，主要補給源為大氣降水。地下水埋深1.50-7.0m，水位標高在1299.06-1299.16m，根據(jù)水質(zhì)分析報告，該地下水對砼無腐蝕性。三、成孔工藝的確定1.鉆機選型依據(jù)工勘報告，場區(qū)內(nèi)地層上部為素填土、風(fēng)積砂，呈松散狀；下部為細砂，中密—密實狀。該類地層成孔鉆進時不能自然造漿，進尺雖快，但易坍塌，孔內(nèi)鉆渣積淀多，所以護壁、攜帶鉆渣出孔滿足成孔質(zhì)量要求成為確定鉆機選型的關(guān)鍵。綜合考慮，鄭州產(chǎn)DW-150型正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機能有效解決護壁、排渣這一砂層中成孔的瓶頸：=1\*GB3①孔內(nèi)投入粘性土造漿護壁，泥漿比重1.20—1.25，正循環(huán)鉆機回轉(zhuǎn)鉆進在孔壁形成有效的粘性土薄膜（泥皮），防止孔壁坍塌；②大比重泥漿攜帶鉆渣出孔，經(jīng)循環(huán)槽、泥漿池沉淀，有效解決孔內(nèi)沉渣，滿足成孔質(zhì)量要求；③該型鉆機能自行移動就位，下放鋼筋籠，下放導(dǎo)管，灌注混凝土，經(jīng)濟方便。2.試樁施工依據(jù)設(shè)計要求，該工程先施工試樁，試樁10根，樁徑0.8米，其中樁長30米的5根，樁長20米的3根，樁長15米的2根，選用一臺DW-150型正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機施工。試樁于5月20日開始，6月3日結(jié)束，施工過程很不順利，主要原因是：①當(dāng)?shù)氐恼承酝临Y源差，含砂率高，鉆進所需的泥漿比重難以達到技術(shù)要求（1.20—1.25），不足以有效護壁及排渣，導(dǎo)致成孔速度慢，主要體現(xiàn)在孔內(nèi)鉆渣多，添加鉆桿困難，屢屢掃孔，甚至出現(xiàn)埋鉆事故；②成孔后，二次清孔時間長。規(guī)范要求灌注混凝土前沉渣厚度不得大于10cm，下放鋼筋籠及導(dǎo)管后，孔內(nèi)沉渣嚴重超標，花費大量時間調(diào)理泥漿二次清孔；③成孔過程中純鉆進時間少，主要消耗在調(diào)漿、掃孔、清孔方面。據(jù)統(tǒng)計15m、20m樁平均12小時成樁1根，30m樁需24小時，這樣的施工進度難以保證工程樁的施工工期，若選用優(yōu)質(zhì)膨潤土造漿，成本過高，經(jīng)濟效益無從談起。通過對10根試樁成孔過程分析對比，認識到鉆渣的排出是成孔的關(guān)鍵，一是決定成孔速度，二是決定二次清孔速度?？紤]到反循環(huán)鉆機成孔工藝，在砂層中鉆進時雖護壁能力差，但排渣能力極強，是通過反循環(huán)泵直接從孔底將含有大量鉆渣的泥漿抽到泥漿池，經(jīng)泥漿池沉淀后，泥漿經(jīng)泥漿槽再流回孔內(nèi)。受到反循環(huán)鉆機成孔機理的啟發(fā)，DW-150型正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機雖未配設(shè)反循環(huán)泵，但鉆進到某一深度，孔內(nèi)鉆渣過多影響加鉆進尺時，停鉆不停泵，同時在孔內(nèi)安放一排污泵，下放到孔底，將泥漿直接抽到泥漿池沉淀，這樣就會極大降低孔內(nèi)泥漿的含沙量，保證成孔質(zhì)量。按照這一設(shè)想，進行試成孔，孔深20米，在鉆進至10m時，孔內(nèi)鉆渣明顯過多，停鉆，下放排污泵抽漿，半小時后將泵提出，繼續(xù)鉆進，至終孔深度20米，再下放排污泵抽漿，半小時后將排污泵提出，將鉆頭提離孔底2-3m，停泵觀察孔內(nèi)沉渣量半小時，沉渣厚度不超過30cm時，提鉆，進行下道工序施工，總計時間6-7小時。這一試驗的成功極大的增加了對工程樁施工的信心。3.工程樁施工根據(jù)工期要求，投入8臺DW-150型正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機，7月下旬進場，進行開工前的準備工作，并對成孔工藝進行詳細的技術(shù)交底，著重強調(diào)①上部6-7m地層松散，易坍塌，必須加大粘性土投放量，護好孔壁，以使混凝土不超方；②必須下放排污泵清孔排渣，以保證成孔速度及質(zhì)量；③及時清理泥漿池鉆渣，防止泥漿泵將鉆