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旋挖钻机的回填土地层施工工法
2019.02.22

旋挖钻机施工回填土地层在我国广为分布,尤其在进行老旧基础改造的市区以及平地空间有限的山区更为常见。山区由于地表崎岖,平地空间有限,所以人工回填洼地较为普遍,其回填土层厚十几米到几十米不等,回填年限也多在几年到十几年不等。回填物种类繁多,性质相差很悬殊,主要为素填土和杂填土,素填土主要由粘性土、砂或碎石组成,夹有少量碎砖、瓦片等杂物;杂填土主要为建筑垃圾,生活垃圾或工业废料等。

 

在厚回填土地层,传统的桩基础施工基本采用人工挖孔,回旋钻机和冲击钻机。回旋钻机和冲击钻机价格低廉,施工成本低,但是其污染很大,成孔质量较差,钻进效率较低;人工挖孔施工成本低,但是其安全隐患大,施工效率很低。因此,需要旋挖钻机能成功解决此施工问题,解决用户现有的急切需求。

 

由于厚回填土层稳定性很差,所以在旋挖钻机施工中,极易造成孔壁塌落,引起漏浆、塌孔、卡钻和埋钻等事故。另外,由于厚回填土排列无规则、组成很复杂,所以在旋挖钻机钻进时,常常会出现齿具受力不均匀、整机振动剧烈、钻杆跳跃和钻杆偏摆等不良工况,这对钻杆和钻具的伤害都很大。要解决以上不良工况,就要求操作手能够摸清地层分布规律,判定回填土的密集程度,块石的数量和位置。

 

案例分析

在长江河岸500m处。施工地点为削山回填洼地,回填深度达到26m左右,回填土中含有大量的岩块和建筑垃圾(混凝土块、砖块等厂直径为30~60cm,局部可达到100cm。钻孔灌注桩设计桩径为1.4m,桩深为15~26m。

 

据用户反映,由于回填土中包含大量的岩块,而且岩块直径较大,常规钻具捞取困难;并且在成孔过程和成孔后都有不同程度的塌方。

 

解决措施

(1)旋挖钻进

钻进中,要求钻齿能快速有效地嵌入碎石土缝隙,同时把碎石土扫进筒内。因此,需要钻齿足够锋利并有较大的强度和耐磨度。大块石、大混凝土块、砖块和瓦片等建筑垃圾,结构棱角分明,没有任何的磨圆度和分选性,容易和钻具的筒壁建立起一定的摩擦力。

 

由于260型旋挖钻机在不同地层、不同的施工工法下可以选用3种操作模式:钻进中如果正转有进尺,要通过点加压尽量保持转速均匀;如果正转不进尺或阻力过大钻不动,要在不加压状态下反转,然后再正转;能转动且有进尺,就钻进,否则继续正反转交替作业。如果长时间不进尺,需要把钻头提升一段,再次下放重新建立钻齿钻进路径,此操作可以帮助进尺和防止塌孔卡钻。在块石含量低的地层,有时负载低、转速快、进尺快,此时要通过换挡降低转速,防止遇到大块石产生剧烈冲击,损坏钻杆钻头。操作时尽量多钻,把钻斗内的回填土以及大块石挤压密实,控制提钻速度,把钻渣带到孔外。

 

(2)护壁

大块石、大混凝土块、砖块和瓦片等回填物,种类繁多,结构松散,大小不均,稳定性差。因此在钻进过程中孔壁不稳定,极易发生漏浆或者塌孔。

 

常规的护壁方式主要是两种:泥浆护壁和护筒护壁。泥浆护壁操作较简单,施工成本较低,在大石块不太大并且有粘土充填的情况下,可以使用泥浆护壁;护筒护壁操作较复杂,施工成本较高,施工效率低,在大石块广泛分布的情况下,护筒护壁是较为理想和有效的方式。

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