黄慧鹏
在钻孔施工中,常常采用冲击钻锥钻孔工艺,即冲击钻利用锥头的重量和旋转冲击动能进行旋冲、破碎石土,同时采用掏渣筒,将钻渣抽离出来。这种工艺仅仅适合亚粘土层地质;而泥浆固壁钻孔工艺可以应用在深度50m以内,直径为1.0~1.5m的钻孔桩使用,常见于陵地或水上的砂类土、砾石、卵石、漂石、软岩石地质。
(1)冲击钻钻头在作业前必要的准备工作有:关键电气设备的试运行点检,钻头是否平稳,不能有任何的位移、塌陷情况,所需钻孔的位置精确。
(2)要求冲击钻锥头配套的钢丝绳与钢性保护护筒心位置偏差小余2cm,施工过程中,升降钻头要平稳进行,避免其与护壁和孔壁碰撞而造成施工不良,或者设备故障。
(3)施工中,钻头升降作业要具备连续性,达到一次性完整钻孔;同时做好钻孔施工记录,按要求进行钻孔泥浆的检测和试验,如有任何不符合要求的情况,应立即进行整改。在整个施工过程中,泥浆的消耗较少,应保持所使用的出水口直径应始终保持在2m左右,不仅防止钻孔孔壁塌陷,将钻头深埋的情况发生,还保障了钻孔的成孔品质和成孔速度。
(4)在钻头深入进程中,每进5~8尺,便要检查已成型的钻孔直径和竖直度,在地表土层变化处拾取渣样,检验渣样的土质,并与地质剖面分析图进行校对,判定是否正常。在钻头到达易液化砂层这中间一层的时,钻进速度必须有所放慢,以防成孔坍塌,来保障成孔质量。
(1)当成孔发生坍塌的情况时,应深入分析其问题的原因,然后再处理。另外,当塌陷不是很严重,应立即用土砂或小砾石配合粘土将钻孔回填,分析坍孔的原因,然后采取后续措施,当塌陷部位在较浅位置时,可采用深埋护筒工艺,采用泥土将钻头钢护筒的周围进行填充,然后继续钻孔。
(2)当成孔发生位置偏移、形状弯曲时,应立即分析原因,并及时处理,面对这种现象,常常会在偏移处,吊住钻头进行上下空钻,使成孔重新恢复垂直状态;当偏移情况较为严重时,必须将掏出的粘性土回填,在其沉积到一定密实度时,重新进行钻孔。
(3)当钻孔孔径出现扩大或缩孔时,可以按照成孔坍塌和钻头摆动过大等情况来对成孔进行解救,其中当缩孔已经发生时,可以将钻头上下往返进行扫孔,这样便能扩大孔径;当钻孔漏浆,从而导致孔径变大时(比如钢性护筒内出水口不能保证持续出水,应当将钢护筒附件进行回填筑实,加大护筒沉埋深度,减小出水口的出水量,同时选用稠化泥浆,或者碎石、碎泥土,多次旋冲,从而加强成孔的护壁。
(4)当出现冲击钻卡钻或者埋钻时,应查看是否钻渣过多未及时清理、坍塌或底部泥浆上涌等。但都不能直接将冲击钻往上强提,只能缓慢轻提,当出现提不动时,可另外再使用一个小型的冲击钻进行冲击,或者采用旋冲、抽渣并用的方式将钻头周围的渣土减少之后再网上提拉。
(1)在进行水下混凝土灌注工作之前,应当先成孔泥浆指标和沉淀标准厚度的检测符合标准后,并清除成孔周边渣土。
(2)在进行水下混凝土灌注工作之前,还应检查其混凝土的均匀性和泥浆的坍塌强度等指标,如果达不到成孔的标准要求,则必须对混凝土进行第二次搅拌,直到达标,否则不能被使用。
(3)第一批混凝土在被投入到成孔底部之前,有必要进行导管在成孔内需要的埋置深度的计算,而且宜控制在3~8m以内。
(4)灌注混凝土的过程持续不断地进行,无特殊情况不能中途停工,以防止混凝土拌搅拌器和其他泥浆从漏斗部位落入成孔中,影响浇筑品质。
(5)泥浆导管在上下提拉时应在成孔中垂直居中,伴随着内混凝土、孔内水位情况一起上升下降。
(6)当导管提拉到成孔表面一定高度时,可以拆下1节或者2节导管,但拆除过程必须要迅速,拆除的时间不能超过15min,以防止其他杂物、工具、管道中渣土等落入成孔。
(7)当导管内混凝土没满,而含有空气时,后面填入的混凝土要缓漫灌入,防止出现导管爆裂而漏水的情况。
(8)钢护筒在拔出时:水下混凝土的压强在大于5MPa,且在地面及桩顶部位完成灌注后才能拔出,而且需要被立即拔出。要注意的是,在导管被拔出最后一节时,速度要缓慢,防止桩顶沉积的渣土被挤入导管。
在路桥桥梁桩基站孔桩基础施工中,冲击钻钻孔桩是常用的一种工艺,因此,在对这种工艺有一定了解和掌握的同时,还需要对有可能产生的施工失败情况有所了解,以便在施工种做好预警防范工作,同时在发生事故时也能够被有效并及时的处理,保障了施工项目的顺利进行。
综上所述,采取科学的冲击钻钻孔工艺、配制高质量的泥浆对于成孔品质而言有着最为直接的作用。钻孔灌注桩工艺在施工过程中出现事故的原因非常多,在任何环节均有可能出现严重的施工事故,因此,任何一项预警准备工作都必须在施工之前完成,同时还包括了关于地质勘探资料和成孔的设计、技术标准,另外在施工中严格控制泥浆和混凝土的品质,完善各项作业记录。
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