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1、巖溶地區旋挖鉆機施工工藝工法分析摘要:隨著科技的不斷進步，機械設備大大代替了人力勞動，就各類項目施工而言，傳統的人力施工模式具有很多限制，示例在巖溶地區，由于地質條件比擬特殊，所以人工很難發展挖孔工作，即便發展了，效果也不盡如人意。而機械設備的誕生那么為其注入了全新的生機與活力，比方旋挖鉆機的應用，就使得巖溶地區施工便捷性大大提高，有效提高了施工效率和施工質量，以某項目為例，主要針對旋挖鉆機在巖溶地區的施工工藝工法進行了簡要分析，以期為相關行業工作人員提供些許參考。關鍵詞:旋挖鉆機；巖溶地區；施工工藝旋挖鉆機是一種鉆進能力非常強的挖鉆設備,幾乎所有的泥、巖地質條件都可以使用該機器進行鉆孔和挖進2、,而且成孔質量比擬可靠,對環境造成地污染也比擬小,施工優勢十分突出,所以近年來被得到了廣泛應用。其中巖溶地區施工項目中應用尤為頻繁,因為泥、巖的物理力學性質比擬特殊,常規鉆孔辦法經常會出現吸鉆、打滑或者糊鉆等問題,而新研制的旋挖鉆機功能完善,可以根據實際施工情況靈活切換操作模式,能夠有效打消傳統施工模式中的缺陷,最大程度提高鉆進施工效率,增強施工工藝的適用能力和范圍。1旋挖鉆機施工工藝工法1.1整平場地確定旋挖鉆機所處的位置,對其進行夯實,對場地進行整平處理,提升其平整度,確保混凝土罐車、吊車與鉆機等施工機械施工平安并能夠順暢地進出現場,水、電及現場道路均需滿足施工規范。1.2發展測量定位動工3、前期,結合設計圖紙,復核樁基坐標信息,檢查測量儀器是否滿足使用規范,確定測量儀器合格之后即可應用。對地面標高進行測量,確定施工平臺標高,精準地將樁基的中心位置找出,埋設護筒后,繼續復核樁位,同時安裝使用十字護樁。1.3準備鉆機所用的是履帶式旋挖鉆機設備,通過自有的行走系統,調整鉆機,進行行走就位與對中,完成對中之后,對樁基所對應的中心相對坐標進行鎖定與設置,在檢查鉆桿垂直度時,通過鉆機操作室內的儀表顯示及全站儀輔助檢測。1.4進行護筒埋設工作使用鋼板為原材料來制作護筒,內徑超過樁徑約20cm,護筒高度為200到300cm(如遇易塌陷的松軟地層,那么根據實際情況增加護筒高度),啟動旋挖鉆機給護筒4、施加壓力,使其進入到土層內部,設計的樁中心與護筒中心應當保持一致,中心偏差需控制在5cm之內,傾斜度偏差需低于1%,護筒頂面部位標高應當高于地面,具體高度約為0.3m。1.5復核樁基位置并放樣埋設護筒之后,需在啟動鉆機前,查看樁基所處的位置,確定樁基位置是否產生偏差。1.6開挖沉淀池與泥漿池,調制泥漿材料合理運用各種泥漿材料和功能不同外加劑:膨潤土主要發揮出造漿的作用,比照粘土,其可以形成更高的造漿率,泥漿也可以形成更好性能;使用纖維素能夠使孔壁處以比擬快的速度生成薄膜,縮減失水率,控制滲透水量,強化保水性能;應用工業純堿,使泥漿形成更大的pH值,分散泥漿材料中的顆粒,顆粒外表形成更多的負電荷5、,水化膜厚度增加,同時吸附能力也有所提升,泥漿可以保持更強的穩定性與更高的膠體率。1.7鉆孔要點對鉆桿垂直度展開復核,主要通過旋挖鉆機配備電子控制系統顯示并調整鉆桿的垂直度,實施旋挖鉆進期間,處于護筒刃腳部位時,需轉換為低檔,以遲緩的速度繼續鉆進,從而確保刃腳部位設有牢固穩定的護壁。鉆進到刃腳下方1m,結合土質變動調整速度持續鉆進,面對粉砂層,調慢速度,將空鉆循環圈數增加,強化護壁效果,及時清理現場泥漿。發現底層出現變動或者鉆進2m的深度時,需確定土質與進行信息記錄,核查設計資料。旋挖鉆進期間,必須復測樁基的樁位,在鉆進過程及終孔后,使用檢孔器進行檢測,確定孔徑與垂直度,結合其變動對鉆頭直徑加6、以調整。鉆進期間,對泥漿的根本指標展開監測,重點檢測含砂率與比重。在旋挖機鉆進的同時,應用泥漿泵,將泥漿注入孔中,孔內需保持水頭高度。1.8實施成孔檢測樁基成孔之后,通過檢孔器對孔的孔徑與中心位置實施檢測,檢測孔深時直接運用測繩,提前通過鋼尺對測繩的實際長度展開復核。1.9清孔處理檢孔工作結束后,啟用平底撈砂鉆頭實施清孔掏渣,清孔期間,速度不能過快,在此環節中同樣需保障孔中維持水頭高度。2案例分析2.1項目概述湘桂線北起湖南永州,南至廣西柳州,經由永州地區、桂林地區及柳州地區,區內碳酸鹽巖地層廣泛分布,巖溶發育,全線可溶巖長度約為250km,占線路長度的69%左右,巖溶發育段長約160km,尤7、以桂林地區巖溶最為發育,地質極其復雜。橋址所處位置屬沖積平原地貌,相對高差2m以內,絕對高程147152m,地表覆土較薄,部分基巖裸露,橋區大局部位于水田段,巖溶極為發育,其中12#墩下部發育一個深約5060m的大溶洞,充填軟塑狀粘土;44#墩下發育一個深約1830m的大溶洞,為空洞。2.2問題分析巖溶地貌或稱為喀斯特地貌,在溶蝕性地下水的長期綜合作用下形成,可以使用樁工設備,特別是入巖旋挖鉆機,用來在巖溶地質進行施工。本項目中的灰巖巖溶地質的施工難點主要在于地質條件的復雜性和施工中不可預見的因素太多,地層巖性自上而下主要為上覆第四系全新統人工填筑土(Q4ml),沖洪積(Q4al+pl)淤泥、8、淤泥質粘土、粘土,下伏石炭系下統(C1y)灰巖、白云質灰巖夾白云巖。橋區下伏灰巖、白云質灰巖夾白云巖,巖溶強發育,局部地段發育串珠狀溶洞,大部份為空溶洞,部份呈全充填軟塑狀粘土或淤泥或半充填狀態。由于灰巖等可溶巖基巖面一般有溶蝕現象,部分易參差不齊,引起巖層面高差不一,常見斜巖地質情況發生。橋止范圍地質構造覆土較薄,部分稍厚,下伏基巖質硬性較脆,巖體完整性較好,局部地段基巖出露,層理不清,代表性巖層產狀:N42W/17SW。未見明顯構造跡象。2.3工法改良措施2.3.1鉆具改良措施針對溶洞地質,要采用直筒型鉆具,在滿足作業要求的根底上,將鉆筒高度調節到最大,甚至專門定制加高、加厚、加密鉆具。如9、果在施工期間空溶洞較深,遠遠超出鉆斗高度,就要求鉆斗具有導向功能,防止出現偏移的現象。在遇到一些堅硬度較高的硬巖地質時,那么要采用筒式鉆頭或者牙輪鉆頭。在普通型鉆頭的根底上,增加一定的鉆齒,還要額外增設無齒葉片,可以到達增加導向能力的作用。不同鉆具的改良辦法有所不同,具體如下:一是筒鉆及撈砂鉆頭,這類鉆頭容易出現卡鉆的問題,為此要額外增加導向結構,同時結合作業需求選擇操作方式,才能防止上述問題。二是螺旋鉆頭,要結合作業需求增加最大外徑鉆齒。三是補開排漿孔,施工之前準備足夠原料,包括泥漿、水資源等,一旦出現嚴重漏漿問題,可以快速補充漿液,為提鉆排漿提供便利,還需要補設排漿口。2.3.2溶洞穿越方10、式研究一是溶洞頂板穿越方式,結合收集到的地勘報告作業,在距離溶洞頂板500mm以后,可以更換筒鉆,采取研磨方式逐漸鉆進,直到穿越頂板,施工期間要注意預防卡鉆問題。該工程的45#-4號樁較為特殊,勘察后發現溶洞頂板超出預計厚度2m,而地質勘查報告顯示為0.7m,只能將地質勘查報告作為參考依據,操作時還需要仔細察看,判斷地層實際情況。開孔鉆進作業持續較長時間,并且隨著鉆具不斷深入,底板厚度也在不斷增加,只能更換筒鉆及螺旋鉆,取出大量的水晶顆粒及巖芯。二是進入溶洞后操作要領,選用嵌巖雙底撈砂斗,操作采用輕加壓鉆進,禁止大加壓力鉆進,以防出現斜孔現象而導致卡鉆。3結論總而言之,巖溶地區由于地質條件比擬11、特殊,所以其施工難度要比常規條件下的施工項目高出許多,針對該類地層,必須采取妥當的鉆孔辦法,才能順利高效地按照施工要求完成根底施工操作。大量實踐證明,旋挖鉆機在巖溶地區施工項目中的應用具有很強的實際作用價值,通過合理選用鉆機操作方式、更換鉆具或者調整鉆齒的布置等,可以獲得良好的泥巖地層成孔效果,有效降低施工常見質量通病的發生概率,在提高施工效率的同時也保證了施工質量,對促進我國針對巖溶地區的施工項目整體水平具有十分積極的促進作用。參考文獻【1】朱紹鑫.淺談旋挖鉆機在福建區域的施工工法.福建建材,2008,(3):91-92,24.【2】鄧照豪.淺談旋挖樁機與沖孔樁機在巖溶地區樁基施工選擇應用.建筑知識:學術刊,2008,(B07):402.【3】司尚林,周東良,劉明輝.旋挖鉆機在喀斯特地貌及厚回填土中施工技術的應用.現代物業新建設,2008(12).【4】楊永平.淺析旋挖鉆在處理巖溶樁基斜巖難題中的應用.城市建設理論研究(電子版),2008,(14):1-6.【5】史杏麗.云南巖溶地區旋挖鉆機成孔施工常見問題探討.山西建筑,2008,45(3):80-81.