周洪涛建筑工程 关于发布2014年度深圳市建设工程市级工法的公告(第二批)
大直径旋挖灌注桩硬岩分级扩孔、无泥浆循环二次清孔工法
适于入中风化岩、微风化岩层,岩层饱和单轴抗压强度100Mpa以内;钻孔最大深度60m,最大直径3000mm;岩溶发育岩层、持力层穿过溶洞时谨慎使用。
技术要点:本工法施工关键技术主要表现为二部分,即:一是遇硬岩钻进分级扩孔以提高施工工效,二是高性能泥浆对孔底成渣的悬浮无需进行二次清孔提高施工工效。1、硬岩分级扩孔:1.
1、分级钻进施工工序:旋挖钻孔施工是利用钻杆和钻斗的旋转,以钻斗自重并加液压作为钻进压力,使土屑装满钻斗后提升钻斗出土,岩层中根据桩径大小及岩层岩性先用小桩径截齿筒钻取芯创造自由面,减少岩石应力,确定岩面标高及岩性,再根据岩石硬度用不同尺寸截齿筒式钻头分级钻岩扩孔、双底捞渣斗捞渣、高性能泥浆配制护壁、悬浮沉渣终孔。
1.2、硬岩分级级差控制:根据岩石自由面破碎理论,当旋转钻头附近存在有自由面时,钻头侵入时岩石会产生侧旁的破碎,有利于提高钻头离自由面槽的距离在10cm之内时的钻进效率。
为保证扩孔钻进时,小孔径破碎所形成的自由面对扩孔钻进的有效影响,需保证筒钻内齿距小孔外在10cm左右,加上筒钻破碎时自身所形成的约12cm的圆环槽,便可确定分级方法。
1.3、由以上理论确定的每相邻钻孔直径差控制在44cm左右,由于上述理论是建立在岩石完整的基础上,在实际工况中需根据岩层地质资料而定。根据我们的施工经验,分级次数、级差(孔径分级)与岩层岩性密切相关,并提出分级方式,具体见表4.
1示。2、无泥浆循环二次清孔技术(高性能钠基膨润土造浆护壁悬渣技术):2.1、泥浆配制材料:目前市场供应造浆材料有钠基、钙基、锂基膨润土造浆原材,通过对比分析钠基膨润土造浆效果更好。
施工时,选择细度模数在220目以上钠基膨润土,含砂率低,胶体率高,不分层不沉淀的特点,掺合料选用CMC、烧碱。配制成的泥浆可增大泥浆的保水性、流变性和泥浆的胶凝强度,提高泥浆的粘度、分散性和浆液稳定性,增强泥浆悬浮沉渣能力,具有胶体率高、不分层、护壁效果好等特点。
2.2、泥浆配制及管理:在大直径桩旋挖钻进过程中,采取土层钻进、硬岩钻进、终孔清渣三阶段来调制泥浆。
土层钻进速度快,适当提高纳基膨润土的掺量比例;采用优质泥浆的同时,控制好护筒内泥浆面高度,适当提高泥浆比重,以形成稳定孔壁的泥皮;硬岩钻进时间相对长,此时保持泥浆性能,做到孔内护壁稳定,并提升携渣、清渣效果;终孔后清渣阶段在捞渣完成后,采用加入适量氢氧化纳调粘,提高泥浆粘度值,增加泥浆的悬浮钻渣的能力,以保持孔底无钻渣沉淀。
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