旋挖钻机在黄河滩地复杂地质中的应用技术

1、钻探机在黄河滩涂复杂地质中的应用技术摘要：本文对钻探机在武西高速桃峪黄河大桥桩基础工程中的应用技术进行了探讨和总结，为今后桥梁桩基础工程在复杂地质条件下利用钻探机的工程提供参考。牛鼻子字：钻探机复杂地质施工技术中图分类编号： TU74文章验证码： a文章编号：1 .工程概况桃花峪黄河大桥位于河南省郑州市和焦作市的分界，是河南省规划的武陟至西峡高速公路穿越黄河的特大桥。 桥全长7691.5米，从北向南依次分为北侧防洪堤外引桥、大堤桥、北侧防洪堤内引桥、副桥、主桥、南引桥，主桥和副桥跨越主河沟。北侧的防洪堤内诱桥位于黄河滩涂，地层主要为第四纪堆积的砂层，深度20m30m为略密中密的粉细砂，下为厚度

2、约15m的中砂层，其中含有大量砾石，下为密状的细中砂和硬塑性硬粘性土，其中55m为下硬的泥岩层，从70m开始北侧堤坝内的诱导桥钻孔灌注桩直径为1.8m，桩长在81.3m104.2m之间，全桥共计410根，其中桩长90m以下260根，90m93m范围内为7.0根，93m以上为8.0根。2 .钻头选型从以往黄河大桥桩基施工经验和市场钻探机资源配置情况出发，施工初期我省采用大功率周转钻探机和少量周转钻探机进行开挖施工。 经过近2个月的施工，由于旋转钻头钻孔速度慢、周期长、扩孔率高等因素，逐步淘汰了部分旋转钻头，增加了大量旋转钻头的施工。本工程选用不同型号的钻探机，根据设计桩长、地质情况及钻探机性能进

3、行合理布置，桩长90m以上的采用南车400型钻探机施工，桩长90m75m之间的采用徐工360型钻探机施工，桩长80m以下的采用徐工280型、宇通280型、中联重科260型3 .钻探机的施工技术挖掘钻孔的原理是，通过挖掘钻头伸缩钻头的旋转驱动，挖掘土层后，云同步，将挖掘出的土渣放入挖掘斗内，在钻头装满后，将土排出孔外，这样循环形成孔。钻探机施工工艺：平整场地测量线埋地钢制防护筒泥浆池挖掘造浆、注水钻探机定位挖掘终孔检查井清孔铁元素钢筋笼、管道、水中混凝土的注入桩身混凝土的质量检查。3.1施工准备地点平坦在钻孔灌注桩施工场地范围内，必须清除垃圾，清除软土，平整加固。测量放样现场清理结束后，进行施工

4、放样，测量组根据设计图确定孔的位置，检查后埋设十字保护桩，准备在钻孔中检查桩的位置。钢制保护筒的加工和埋设保护筒的埋设使用钻探机钻头安装扩张器进行挖掘，保护筒的埋设深度最好是24m。 根据本工程的实际情况，保护筒的埋设深度为3m，比施工面高0.3m。 定位保护筒后，周边用土质好、容易压实的粘土回填、固定。挖泥浆池泥浆池在脚旁挖，泥浆池的大小、位置由桩径、桩长和脚的间隔决定。 根据本工程的情况，确认了与钻探机施工的脚相邻的3个脚共用泥浆池(脚间50m )，每个泥浆池的大小为500m3。泥浆炼制泥浆用优质膨润土作拉力赛，拉力赛的配比由试配决定，泥浆的配比见下表膨润土结构拉力赛配合比(单位： kg

5、)在膨润土的拉力赛配方中配合添加剂的用量，测试了配方液的各性能指标是否满足要求。 各种配方应先制成少量溶剂，循环周期添加，经常测定泥浆指标，防止配方过剩，充分搅拌的新鲜泥浆性能要符合地质条件和施工条件。 从桩内循环的泥浆，通过调整膨润土、分散剂的配合量，可以再利用循环的泥浆。3.2钻头钻机的落座钻探机安装稳定，钻探机平台碾压密集，受压面牢固平整。 钻头就位时，与平面的最大倾斜角不超过4。 将钻头移动到施工孔的位置，调整桅杆的角度，操作曳引机，使钻头的中心与孔的位置中心对齐，放入孔中，调整钻头的直角参数，使钻头杆垂直时，在云同步上，稍微抬起钻头，确保钻头的自由浮动孔。(2)钻进去钻头用泥浆护壁钻

6、孔。 将泥浆池中用混料器搅拌的泥浆注入孔中，挖掘钻孔均匀缓慢进行。 进入时，请注意以下两点一个是泥浆指标问题，其比重一般在1.051.2之间，黏性系数应控制在1720s，砂率应控制在2%以内。二是补浆速度，泥浆补充采用泵送方式，保证液面始终高于保护筒底口0.5m以上，高于地下水位1.5m以上。开始进入时以低速进入，主曳引机的绳索承担钻头、钻头重量之和的20%以上，以免孔的位置发生偏移。 潜入距保护筒底3m以内，可加压潜入，潜入速度与压力有关，采用钻头和钻头的自重摩擦加压。 进去后，作业人员随时观察钻头是否垂直，用深度计数器控制钻头深度。对于不同的地质状况，可以选择不同的钻头，目前国内的钻探机钻

7、头有三种常用的挖土结构短螺旋钻头。 短螺旋钻主要在螺旋叶片之间的间隙中收容从孔底切削的土、砂砾等。 这种钻头结构简单，在地层坚硬的情况下也能取得效果，在砂砾多或含水多的情况下，在挖掘时容易塌陷，挖掘效率低，有时也不能钻孔。单层底挖钻头。 单层底钻头在钻头下面有两个对称的铰链门，只能向钻头内方向打开。 钻头进入后，钻孔底部被切削的土、砂通过铰链被推入到头中的挖掘时，由于头内的砂土的重力，两门向下关闭，阻止砂土泄漏到孔内。 由于这种重力作用对一盏茶不可靠，铰链的门如果不关闭，砂土会泄漏到孔内，进入效率降低，也影响孔底的清洁。双层底钻井钻头。 其特点是2层底可相对旋转角度，实现钻底入土口的开闭。 也

8、就是说，顺时针旋转进行切削的话，底部的进土口变为开放状态，一次挖掘结束后，使钻头逆时针旋转角度，强制关闭进土口，将切削物完全保存在头中。 在复杂的地层中，双层底钻头的进入效率和孔底清洗度明显优于单层底钻头。本部在钻井中应根据地质情况选择合理的钻头，控制进尺速度：从硬地层钻入软地层时，适当加快钻入速度的软地层变成硬地层时，在减速后必须缓慢前进的易缩颈地层中，适当增加钻孔次数，防止缩颈在硬塑料层上用短螺旋钻快速旋转，用双层底旋钻旋出渣滓，提高挖掘效率的砂层和砾石地层用双钻缓慢旋转，适度增加泥浆相对密度和黏性系数的地质状况好的粘土地层，用单底钻快速进入，提高进入效率钻孔作业应分级连续进行，钻孔时要掌

9、握尺寸速度，注意地层变化，在地层变化处捞取渣滓保存，途中随时观察孔内情况，及时补充泥浆保持液面高度，经常检查钻孔泥浆与钻机对位，满足要求清穴当钻孔深度达到设计要求时，必须将双层底钻头留在原来的位置，使机械旋转几圈，将孔底钻头的残渣尽量放入斗中，钻孔后仍需漂亮地孔底钻头的残渣。 然后检查孔的深度、孔径、孔的位置、孔的形状等，确认符合设计要求后，立即填写最终的孔验证。5、结束语本工程采用钻探机施工钻孔灌注桩共370根，占全桥钻孔灌注桩总量的90%，与本桥旋转钻探机成孔情况相比，单桩成孔时间缩短了60%，拓宽率平均减少了8%。 钻孔灌注桩成桩后进行超声波检测，均为I类桩。钻探机在施工中，操纵灵活性和自动化程度高，采用伸缩式钻杆，实现了节省人力和钻杆连接时间的自力更生动，使桅杆能够自立，作业机构整体在爬行者底盘车上能够旋转360圈，使孔的位置移动，辅助时间少，转矩大， 可根据地层状况自动调整，最适合狭窄场所的施工。可实现多工艺进入，适合不同地层、不同桩基础处理方法的施工需要。各类钻探机在黄河滩涂复杂地质条件下进行开挖施工，在钻探机开