化学泥浆   News
经典案例   Excmple
搜索   Search
你的位置:首页 > 化学泥浆 > 科技文章

大桩径旋挖桩粉砂层沉渣控制

2018-11-6 9:41:36      点击:

 1、工程概况: 
  本标段起讫点桩号为K7+950.5~K14+560.0,全长6.6Km;主线设置平行匝道4对,设置三环北路互通立交1处,京杭运河大桥钢结构1对(F、G匝道),跨下淀路挂篮1处,地面辅道桥梁2座。桥梁采用水下C30混凝土的钻孔灌注桩基础,主线桥梁桩径有Φ220cm和Φ200cm两种,长度范围为11m~44m,全线桩基均为嵌岩桩。 
  本工程水下灌注桩一共812根,其中Φ220桩350根、Φ200桩93根,桩长最深44m。 
  2、小组概况: 
  为搞好钻孔桩施工质量管理,使工程质量的过程控制能更加科学、合理、有序,特在本项目部成立桩基施工QC小组。 
  3、钻孔灌注桩施工状况概述: 
  根据工程地质报告: 
  根据工程地质报告:除1-1为填筑土外,其余地层均有较长承载能力,其中中风化灰岩,少量石英砂岩,主要矿物成分为长石,石英等。中密,饱和,含量约50%,砾径一般2―7cm,最大13cm,泥质充填,容许承载力2800Kpa。 
  根据以上地质情况分析,我们采用徐工XRS1050型、三一重工SR280型、山河智能SWDM42型旋挖成孔,水下灌注混凝土施工工艺。同时编制了较详细的桩基施工工艺,并对现场施工操作人员进行安全技术交底。按照桩基成孔的各项施工标准进行控制:成孔孔径倾斜率小于1%,孔底高程比设计孔深超深不小于5cm,孔位偏差不大于5cm,灌注前沉渣厚度不大于5cm。 
  4、选题原因: 
  新建的三环东路高架快速路占线长、工期紧、任务重,是徐州市三一重大工程,桩基工程在整个工程中占有举足轻重的地位,桩基工程质量好坏和进度快慢直接影响整个工程的形象和进度。本工程与2012年07月08日正式开工,根据总工期的施工进度计划安排,所有桩基必须在2013年2月全部施工完成。由于时间紧任务重,如何合理安排,充分利用时间,优质高效的完成钻孔灌注桩的施工,成为我们工作中的重点。 
  5、可行性论证: 
  本工程所使用的是徐工XRS1050型、三一重工SR280型、山河智能SWDM42型旋挖钻机,此种旋挖钻施工工艺相对成熟,但是对操作人员要求较高。为了能更好更快的完成桩基工程,我项目部专门组织技术人员对机械操作人员进行岗前培训,并对培训人员进行考试,持证上岗。 
  另外,项目部组织QC小组成员进行了为期6课时的质量管理学习,掌握了QC有关知识。 
  6、预期目标: 
  小组活动目标是“全过程控制桩基础施工质量,确保桩基Ⅰ类桩在95%以上,Ⅱ类桩不大于1%,杜绝Ⅲ类桩出现”。 
  7、第一次循环自2012年09月05日至09月15日,共计钻孔5个,按施工排出事故率表如下:(第一次循环) 
  序号 故障名称 件数 频率 频率累计 备注 
  1 无进尺或缓慢 6 42.9 42.9 
  2 钻头磨损严重 4 28.7 71.6 
  3 混凝土超方严重 2 14.2 85.8 
  4 砂率过大 1 7.1 92.9 
  5 沉渣偏大 1 7.1 100 
  8、问题分析: 
  根据地质资料所描述的地质情况,用徐工XD1050型旋挖机施工时,不会出现无进尺或进尺缓慢的情况,但实际过程中同时工作的4台旋挖机在施工16m至28m时均出现进尺缓慢现象,钻头及钻机在钻进过程中出现剧烈晃动。根据钻渣取得的样品为中风化闪长岩,强度不低于2800kpa,钻孔至中风化灰岩时强度更高,实际地质状况与设计严重不符。 
  表中可以明确看出进尺缓慢和钻头磨损严重情况最为明显,所以QC小组对进尺缓慢和钻头磨损严重的问题进行了分析。 
  9、问题总结: 
  地质报告与实际情况严重不符,导致施工组织人员对其地质状况预估不足。 
  旋挖钻头合金钢钻头质量稍差,在加压钻进时,钻头磨损严重,同时导致进尺缓慢。 
  在施工方法中,操作人员没有严格按照工艺进行钻进施工。 
  10、制定对策: 
  根据实际地质状况,对操作人员进行现场指导,对不同地质情况进行编排出差异化的施工工艺,并令其严格按照工艺执行。 
  通过更换质量更高好的出厂合金钢钻头,增加钻头质量。 
  建立意外情况及时汇报机制,一旦出现施工异常情况, 立即汇报项目部QC小组。 
  11、 在第二次循环中,通过对第一次循环中对对策认真执行之后,无进尺或进尺缓慢及钻头磨损严重的现象得到有效控制,但却出现了新的问题,具体问题汇总表如下: 
  序号 故障名称 件数 频率 频率累计 备注 
  1 混凝土超方严重 6 54.5 54.5 
  2 砂率过大 3 27.3 81.8 
  3 沉渣偏大 1 9.1 90.9 
  4 桩位偏差 1 9.1 100 
  12、分析原因 
  虽然通过更换合金钻头的质量,进尺缓慢及钻头磨损的问题得到有效缓解,但机械操作人员为加快进度,在粉砂层地质钻进时速度过快,泥浆未充分形成护壁层,对原状土体有塌方情况。 
  开钻之前在护筒内加入施工用水(清水),开钻时利用旋挖钻头在护筒内旋转造浆,正常钻进时边钻进时边注水。 
  用空气压缩机辅助清孔时,气压控制偏大,对原状土体有冲刷。 
  13、制定对策 
  重申机械操作人员不能一味的追求进尺速度,控制旋挖速度。 
  禁止利用原状土体造浆,通过利用澎润土事先造浆,开钻前检查泥浆各项指标。或从事先准备好的泥浆池中抽取泥浆,通过泥浆车转动,在钻进时直接倒入孔内,边钻进边倒入符合指标的泥浆。 
  14、在第二次循环过程中,通过前两次循环过程对施工机械和工艺的改进,不仅进尺速度有明显提高,混凝土超方现象也有显著控制,在此次循环中已经不是主要问题。本轮循环出现新的问题,具体问题如下: 
  序号 故障名称 件数 频率 频率累计 备注 
  1 砂率过大 3 60 60 
  2 沉渣偏大 1 20 80 
  3 桩位偏差 1 20 100 
  15、分析原因 
  地质勘探报告显示,31m至51m范围内为中风化泥质灰岩夹页岩,此范围地质平均承载力在1200kpa,钻进到此地层后钻头旋转与岩层之间压强增大,钻头通过削离岩层达到旋挖效果,钻头与岩层之间的摩擦形成大量粉碎性细砂。 
  旋挖出来的废土未及时外运,废土中的粉质细砂又随泥浆流入旋挖孔内。 
  清孔时粉质细砂通过沉淀池时未充分沉淀排出,泥浆循环时细砂处悬浮状态,停止循环时细砂快速沉淀。 
  旋挖机挖土后未及时清理的, 
  16、制定对策: 
  根据现场场地情况,筑土围堰隔离旋挖出的废弃土或及时清运至弃土场。 
  在终孔时旋挖不再加压钻进,空钻几圈掏出未清理干净的渣土,来回数次,直至孔底无渣土。 
  优化清孔工艺,通过滤砂器将泥浆中的粉质细砂充分排出,同时在排砂口处安装进水口对排出的粉质泥浆进行快速稀释,保证细砂有效沉淀。 

点击咨询