1、鉆探機(jī)在黃河灘涂復(fù)雜地質(zhì)中的應(yīng)用技術(shù)摘要：本文對(duì)鉆探機(jī)在武西高速桃峪黃河大橋樁基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了探討和總結(jié)，為今后橋梁樁基礎(chǔ)工程在復(fù)雜地質(zhì)條件下利用鉆探機(jī)的工程提供參考。牛鼻子字：鉆探機(jī)復(fù)雜地質(zhì)施工技術(shù)中圖分類編號(hào)： TU74文章驗(yàn)證碼： a文章編號(hào)：1 .工程概況桃花峪黃河大橋位于河南省鄭州市和焦作市的分界，是河南省規(guī)劃的武陟至西峽高速公路穿越黃河的特大橋。 橋全長(zhǎng)7691.5米，從北向南依次分為北側(cè)防洪堤外引橋、大堤橋、北側(cè)防洪堤內(nèi)引橋、副橋、主橋、南引橋，主橋和副橋跨越主河溝。北側(cè)的防洪堤內(nèi)誘橋位于黃河灘涂，地層主要為第四紀(jì)堆積的砂層，深度20m30m為略密中密的粉細(xì)砂，下為厚度

2、約15m的中砂層，其中含有大量礫石，下為密狀的細(xì)中砂和硬塑性硬粘性土，其中55m為下硬的泥巖層，從70m開始北側(cè)堤壩內(nèi)的誘導(dǎo)橋鉆孔灌注樁直徑為1.8m，樁長(zhǎng)在81.3m104.2m之間，全橋共計(jì)410根，其中樁長(zhǎng)90m以下260根，90m93m范圍內(nèi)為7.0根，93m以上為8.0根。2 .鉆頭選型從以往黃河大橋樁基施工經(jīng)驗(yàn)和市場(chǎng)鉆探機(jī)資源配置情況出發(fā)，施工初期我省采用大功率周轉(zhuǎn)鉆探機(jī)和少量周轉(zhuǎn)鉆探機(jī)進(jìn)行開挖施工。 經(jīng)過(guò)近2個(gè)月的施工，由于旋轉(zhuǎn)鉆頭鉆孔速度慢、周期長(zhǎng)、擴(kuò)孔率高等因素，逐步淘汰了部分旋轉(zhuǎn)鉆頭，增加了大量旋轉(zhuǎn)鉆頭的施工。本工程選用不同型號(hào)的鉆探機(jī)，根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、地質(zhì)情況及鉆探機(jī)性能進(jìn)

3、行合理布置，樁長(zhǎng)90m以上的采用南車400型鉆探機(jī)施工，樁長(zhǎng)90m75m之間的采用徐工360型鉆探機(jī)施工，樁長(zhǎng)80m以下的采用徐工280型、宇通280型、中聯(lián)重科260型3 .鉆探機(jī)的施工技術(shù)挖掘鉆孔的原理是，通過(guò)挖掘鉆頭伸縮鉆頭的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，挖掘土層后，云同步，將挖掘出的土渣放入挖掘斗內(nèi)，在鉆頭裝滿后，將土排出孔外，這樣循環(huán)形成孔。鉆探機(jī)施工工藝：平整場(chǎng)地測(cè)量線埋地鋼制防護(hù)筒泥漿池挖掘造漿、注水鉆探機(jī)定位挖掘終孔檢查井清孔鐵元素鋼筋籠、管道、水中混凝土的注入樁身混凝土的質(zhì)量檢查。3.1施工準(zhǔn)備地點(diǎn)平坦在鉆孔灌注樁施工場(chǎng)地范圍內(nèi)，必須清除垃圾，清除軟土，平整加固。測(cè)量放樣現(xiàn)場(chǎng)清理結(jié)束后，進(jìn)行施工

4、放樣，測(cè)量組根據(jù)設(shè)計(jì)圖確定孔的位置，檢查后埋設(shè)十字保護(hù)樁，準(zhǔn)備在鉆孔中檢查樁的位置。鋼制保護(hù)筒的加工和埋設(shè)保護(hù)筒的埋設(shè)使用鉆探機(jī)鉆頭安裝擴(kuò)張器進(jìn)行挖掘，保護(hù)筒的埋設(shè)深度最好是24m。 根據(jù)本工程的實(shí)際情況，保護(hù)筒的埋設(shè)深度為3m，比施工面高0.3m。 定位保護(hù)筒后，周邊用土質(zhì)好、容易壓實(shí)的粘土回填、固定。挖泥漿池泥漿池在腳旁挖，泥漿池的大小、位置由樁徑、樁長(zhǎng)和腳的間隔決定。 根據(jù)本工程的情況，確認(rèn)了與鉆探機(jī)施工的腳相鄰的3個(gè)腳共用泥漿池(腳間50m )，每個(gè)泥漿池的大小為500m3。泥漿煉制泥漿用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土作拉力賽，拉力賽的配比由試配決定，泥漿的配比見下表膨潤(rùn)土結(jié)構(gòu)拉力賽配合比(單位： kg

5、)在膨潤(rùn)土的拉力賽配方中配合添加劑的用量，測(cè)試了配方液的各性能指標(biāo)是否滿足要求。 各種配方應(yīng)先制成少量溶劑，循環(huán)周期添加，經(jīng)常測(cè)定泥漿指標(biāo)，防止配方過(guò)剩，充分?jǐn)嚢璧男迈r泥漿性能要符合地質(zhì)條件和施工條件。 從樁內(nèi)循環(huán)的泥漿，通過(guò)調(diào)整膨潤(rùn)土、分散劑的配合量，可以再利用循環(huán)的泥漿。3.2鉆頭鉆機(jī)的落座鉆探機(jī)安裝穩(wěn)定，鉆探機(jī)平臺(tái)碾壓密集，受壓面牢固平整。 鉆頭就位時(shí)，與平面的最大傾斜角不超過(guò)4。 將鉆頭移動(dòng)到施工孔的位置，調(diào)整桅桿的角度，操作曳引機(jī)，使鉆頭的中心與孔的位置中心對(duì)齊，放入孔中，調(diào)整鉆頭的直角參數(shù)，使鉆頭桿垂直時(shí)，在云同步上，稍微抬起鉆頭，確保鉆頭的自由浮動(dòng)孔。(2)鉆進(jìn)去鉆頭用泥漿護(hù)壁鉆

6、孔。 將泥漿池中用混料器攪拌的泥漿注入孔中，挖掘鉆孔均勻緩慢進(jìn)行。 進(jìn)入時(shí)，請(qǐng)注意以下兩點(diǎn)一個(gè)是泥漿指標(biāo)問(wèn)題，其比重一般在1.051.2之間，黏性系數(shù)應(yīng)控制在1720s，砂率應(yīng)控制在2%以內(nèi)。二是補(bǔ)漿速度，泥漿補(bǔ)充采用泵送方式，保證液面始終高于保護(hù)筒底口0.5m以上，高于地下水位1.5m以上。開始進(jìn)入時(shí)以低速進(jìn)入，主曳引機(jī)的繩索承擔(dān)鉆頭、鉆頭重量之和的20%以上，以免孔的位置發(fā)生偏移。 潛入距保護(hù)筒底3m以內(nèi)，可加壓潛入，潛入速度與壓力有關(guān)，采用鉆頭和鉆頭的自重摩擦加壓。 進(jìn)去后，作業(yè)人員隨時(shí)觀察鉆頭是否垂直，用深度計(jì)數(shù)器控制鉆頭深度。對(duì)于不同的地質(zhì)狀況，可以選擇不同的鉆頭，目前國(guó)內(nèi)的鉆探機(jī)鉆

7、頭有三種常用的挖土結(jié)構(gòu)短螺旋鉆頭。 短螺旋鉆主要在螺旋葉片之間的間隙中收容從孔底切削的土、砂礫等。 這種鉆頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在地層堅(jiān)硬的情況下也能取得效果，在砂礫多或含水多的情況下，在挖掘時(shí)容易塌陷，挖掘效率低，有時(shí)也不能鉆孔。單層底挖鉆頭。 單層底鉆頭在鉆頭下面有兩個(gè)對(duì)稱的鉸鏈門，只能向鉆頭內(nèi)方向打開。 鉆頭進(jìn)入后，鉆孔底部被切削的土、砂通過(guò)鉸鏈被推入到頭中的挖掘時(shí)，由于頭內(nèi)的砂土的重力，兩門向下關(guān)閉，阻止砂土泄漏到孔內(nèi)。 由于這種重力作用對(duì)一盞茶不可靠，鉸鏈的門如果不關(guān)閉，砂土?xí)孤┑娇變?nèi)，進(jìn)入效率降低，也影響孔底的清潔。雙層底鉆井鉆頭。 其特點(diǎn)是2層底可相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度，實(shí)現(xiàn)鉆底入土口的開閉。 也

8、就是說(shuō)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切削的話，底部的進(jìn)土口變?yōu)殚_放狀態(tài)，一次挖掘結(jié)束后，使鉆頭逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度，強(qiáng)制關(guān)閉進(jìn)土口，將切削物完全保存在頭中。 在復(fù)雜的地層中，雙層底鉆頭的進(jìn)入效率和孔底清洗度明顯優(yōu)于單層底鉆頭。本部在鉆井中應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況選擇合理的鉆頭，控制進(jìn)尺速度：從硬地層鉆入軟地層時(shí)，適當(dāng)加快鉆入速度的軟地層變成硬地層時(shí)，在減速后必須緩慢前進(jìn)的易縮頸地層中，適當(dāng)增加鉆孔次數(shù)，防止縮頸在硬塑料層上用短螺旋鉆快速旋轉(zhuǎn)，用雙層底旋鉆旋出渣滓，提高挖掘效率的砂層和礫石地層用雙鉆緩慢旋轉(zhuǎn)，適度增加泥漿相對(duì)密度和黏性系數(shù)的地質(zhì)狀況好的粘土地層，用單底鉆快速進(jìn)入，提高進(jìn)入效率鉆孔作業(yè)應(yīng)分級(jí)連續(xù)進(jìn)行，鉆孔時(shí)要掌

9、握尺寸速度，注意地層變化，在地層變化處撈取渣滓保存，途中隨時(shí)觀察孔內(nèi)情況，及時(shí)補(bǔ)充泥漿保持液面高度，經(jīng)常檢查鉆孔泥漿與鉆機(jī)對(duì)位，滿足要求清穴當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，必須將雙層底鉆頭留在原來(lái)的位置，使機(jī)械旋轉(zhuǎn)幾圈，將孔底鉆頭的殘?jiān)M量放入斗中，鉆孔后仍需漂亮地孔底鉆頭的殘?jiān)?然后檢查孔的深度、孔徑、孔的位置、孔的形狀等，確認(rèn)符合設(shè)計(jì)要求后，立即填寫最終的孔驗(yàn)證。5、結(jié)束語(yǔ)本工程采用鉆探機(jī)施工鉆孔灌注樁共370根，占全橋鉆孔灌注樁總量的90%，與本橋旋轉(zhuǎn)鉆探機(jī)成孔情況相比，單樁成孔時(shí)間縮短了60%，拓寬率平均減少了8%。 鉆孔灌注樁成樁后進(jìn)行超聲波檢測(cè)，均為I類樁。鉆探機(jī)在施工中，操縱靈活性和自動(dòng)化程度高，采用伸縮式鉆桿，實(shí)現(xiàn)了節(jié)省人力和鉆桿連接時(shí)間的自力更生動(dòng)，使桅桿能夠自立，作業(yè)機(jī)構(gòu)整體在爬行者底盤車上能夠旋轉(zhuǎn)360圈，使孔的位置移動(dòng)，輔助時(shí)間少，轉(zhuǎn)矩大， 可根據(jù)地層狀況自動(dòng)調(diào)整，最適合狹窄場(chǎng)所的施工?？蓪?shí)現(xiàn)多工藝進(jìn)入，適合不同地層、不同樁基礎(chǔ)處理方法的施工需要。各類鉆探機(jī)在黃河灘涂復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行開挖施工，在鉆探機(jī)開