超长钻孔桩注意事项.doc

一、 钻机选型百米超长桩与普通桩基相比，在钻机选型方面主要考虑：1、桩基孔径较大（2.0m）；2、桩基较长(130m)；3、减小扩孔系数增加经济效益。针对以上问题，我们应采取相应的钻机比选方案。在解决桩基孔径较大的问题上，我们选取能够满足相应孔径钻进要求的钻机，以保证在钻进过程中具有足够的扭矩。由于桩基较长，我们应选折钻杆刚度较大且连接可靠的钻杆，以保证在传递扭矩的过程中不至因为钻杆刚度不足、钻杆连接不到位，出现扭断钻杆的事故发生。从提高孔斜率方面考虑，提高钻杆刚度可以减少扭矩在传递过程中钻杆的摆动幅度，从而提高孔斜率。由于桩基较长，孔斜率控制显得尤为突出，至少避免相邻桩基在空间上出现重合，以保证桩基施工质量。要提高孔斜率，增加配重是提高孔斜率的主要手段，这就要求选择具有较大提升能力的钻机。由于桩基孔径较大、桩长较长，且桩基直径与桩基截面积成平方比例关系，降低桩基扩孔系数提高经济效益显得尤为突出。从这方面考虑，我们必须选择扩孔系数较小的钻机进行钻进以提高经济效益。在现行的大口径钻机中，钻进速度从28r/min，0-16r/min不等，而钻进速度是控制扩孔系数的关键。因为放慢钻速，可以有效的减小钻头摆动的幅度，从而减小扩孔系数。从离心运动的角度解释，转动速度越快，离心力越大，从而钻头摆动幅度就大，所以我们选择转速相对较低的钻机钻进。从钻杆刚度考虑，钻杆刚度越大，揉度系数越小，其摆动幅度就越小，从而减小钻头摆动幅度，减小扩孔系数。从钻机本身抗振刚度考虑，增加机具本身的刚度，可以有效的减小钻盘的摆动，减小钻杆、钻头的摆动，从而降低扩孔系数。综上，我们经过比选，选择ZSD250型全液压钻机，其各种主要性能指标如下：、钻机直径：岩石1.5-2.5m；、钻孔深度：110m(气举反循环可达130m)；3、钻速及相应扭矩：n:0-16r/minM:75KN.mIIn:0-8r/minM:150KN.m、提升力：1000KN；、钻杆尺寸：3202400（孔径290，法兰外径500）；、钻机重量（不含钻具）：18T在施工中，我们和相邻标段的施工机具进行了对比，其采用的是型全液压大口径工程钻机，其各种主要性能指标如下：、钻机直径：岩石0.8-2.5m；、钻孔深度：110m(气举反循环可达120m)；3、钻速及相应扭矩：n:5-28r/minM:120KN.m、提升力：400KN；、钻杆尺寸：24522X3000；、钻机重量（含钻具）：32T从以上比较可以发现，我部使用的250B钻机质量较钻机大，其抗振动能力就大，钻杆刚度也较大，也容易获得较低的转动速度，从而减小钻头的摆动幅度。实践证明，我部的混凝土反算扩孔系数均能控制在1.1以下，而相邻标段使用的钻机其混凝土反算扩孔系数在1.2-1.3之间。我部桩基有效桩长为125m，按1.1的扩孔系数计算，需混凝土方量为：431.75m3；相邻标段按同样桩长考虑，需混凝土方量为：471510.2m3。显而易见，我部钻机施工一颗桩与相邻标段相比，可以节省50m3以上混凝土。二、垂直度控制在垂直度控制方面，百米超长桩与普通桩基相比，显得更为重要，故垂直度控制采用的是项目专用技术标准，不大于1/300的垂直度，远高于桥规的1/100。提高垂直度控制标准，是考虑到桩基较长，若再按不大于1/100的标准控制，在空间上相邻桩基可能重和，从而影响桩基施工，不能正常发挥桩基承载力。从另一角度考虑，我们也必须提高桩基垂直度，若垂直度过大，钻头在较深的地层中钻进时，偏心距就大。而钻机的最大扭矩是有限的，若偏心距增大米，就使得钻头与孔底的嵌挤力减小一半，就表现为钻机的扭矩不足。若能很好的控制孔斜率，可以减小偏心距，也就是说只需较小的扭矩就能够顺利钻进，从而节省动力，节省钻进中电能的消耗。在我部施工控制垂直度的过程中，充分利用钻机具有较大的提升能力的特点，除钻头、钻杆自重外，还增加了15吨配重，实践结果表明，垂直度控制良好。由于我部采用的是桩孔检测仪，随时可以精确掌握孔斜率，实践证明，孔斜率控制好坏与钻进的速度是直接相关的，钻进速度越快，垂直度越大。如：我部在进行第一颗右E桩基施工中，采取减压钻进，只加了10T配重，在钻至50m时垂直度测得为1/180，后经提钻后进行扫孔，配重加至吨，在钻进过程中始终坚持减压钻进的施工措施，在终孔时垂直度测得为1/455，故在以后施工中均采用加15T配重的方法来控制，但在右、右I钻进中，由于钻进的速度较快(6.5天成孔)，垂直度在310350之间，正常减压钻进需8.5天，垂直度均在1/600以上，这说明控制钻进速度与加配重相结合来控制垂直度效果较好。三、 减少糊钻百米超长桩与普通桩基在糊钻方面相比，由于百米桩基深度较大，其下部土体的粘度相对上部土体而言较大，这就增加了百米桩基发生糊钻的频率。且糊钻后，必须对糊钻粘土进行清除，若不及时清除，会造成钻头无法进尺，粘土堵塞排渣通道，气举排渣无法进行。在糊钻发生后，还必须提出钻头清除糊钻粘土方可继续钻进。由于桩孔较长，提钻、下钻也必然浪费大量的人力、物力，且糊钻土体还不容易清除。故必须采取有效措施，减小糊钻发生的频率，提高钻进效率，减少不必要的人力、物力浪费。由于糊钻发生处，一般深度较大，粘土的粘度都较高，只要保证在进行砂性地层钻进时，有较高的泥浆比重（1.2以上），在该处已经形成了良好的泥浆护壁，在容易糊钻地层钻进时可以适当减小泥浆比重（1.1左右）。由于糊钻地层本身粘度就较高，且深度较深，水压力也能保证其自身孔壁的稳定，从而减小钻头处的泥浆比重，减小糊钻发生频率。在该地层钻进时，满进尺，从而减少单位时间内挖除的粘土量，减少单位时间内粘土与泥浆结合的粘土量，从而减小泥浆比重，减少糊钻频率。实践还证明，糊钻发生处，由于钻头相当于外径可能增大了，就造成该地层扩孔，孔径增大，混凝土灌注方量必然增加，所以控制好糊钻意义也是相当重要的。四、 混凝土灌注百米超长桩与普通桩基在混凝土灌注方面相比，其不同点在于百米超长桩灌注方量大，灌注方量是一般普通桩基的倍；灌注时间较长，按同样的混凝土供应能力考虑的话，灌注时间是一般桩基的倍。桩基较长，就要求灌注过程必须严格控制，若出现断桩将会出现不可挽救的后果，因为目前国内还没有办法用冲击钻施工100m以上的钻基。所以，灌注过程中，必须从各个细节进行严格控制，杜绝任何影响混凝土顺利灌注的事情发生。由于百米超长桩灌注方量较大，而且要求灌注