32大直径深长钻孔桩在软..docVIP

大直径深长钻孔桩在软、硬岩层中的施工 厦门工程股份有限公司甬江大桥项目 孟凡莹 杨 飞 杨达赖 摘 要 本文结合甬江大桥主塔桩基工程实践，较全面阐述了大直径、超长钻孔灌注桩在在软、硬岩层 关键词 大直径深长钻孔桩 软、硬岩层 施工 关键技术 前言 岩性类地层粘粒间粘聚力大，胶结好，一般呈层状结构分布，风化裂隙发育，有岩芯，工程地质性质较好，进行钻孔灌注桩施工时，往往由于钻机型号和钻头选择不合适，易导致钻头糊钻、憋钻，不进尺的现象，甚至致使钻机平台错位，钻杆接头松掉，钻头磨损严重，掉钻头，严重影响了施工进度和成孔质量。岩层自身不具备造浆功能，钻进成孔时间长，泥浆性能变化大，造成循环泥浆比重、粘度过小极难满足护壁、携渣要求，成孔稳定性差，常使上部孔壁出现缩径、坍塌，孔底沉渣过厚等现象，直接影响钻进钻孔灌注桩的质量。其中缩径、孔底沉渣过厚等问题给后续钢筋笼安放、下导管、二次清孔、砼灌注成桩等工序带来困难，严重者造成埋钻、埋管、桩长不足或桩身不完整等施工或质量事故，通过在该类地层中进行钻孔灌注桩施工获得的经验，结合甬江大桥主塔桩基工程的具体特点，对钻孔灌注桩在软、硬质岩 1 工程概况 宁波甬江特大桥为双菱形桥塔分幅肋板式梁斜拉桥 序号 岩土名称 层底埋深（m） 天然含水量（％） 天然孔隙比 岩性特征描述 1 填筑土 1～1.7 0.934 2 镇海/北仑桩基 亚粘土 1.4～l.6 1.038 灰黄色，软塑，硬塑厚层状 3 淤泥质亚粘土 10.5～ 32.6 0.974 灰色，流塑，厚层状 4 淤泥 11.0 1.193 淤泥，灰色，流塑，厚层状 镇海/北仑桩基 细砂 21.9～35.5 0.789 灰色，稍密，稍密～中密 镇海/北仑桩基 亚粘土 30.0～43.8 1.251 灰色，流塑～软塑，薄层状，夹亚砂土薄层 镇海/北仑桩基 粉砂、中砂、粗砂 43.5～ 34.8 1.052 灰黄色，灰色，稍密～中密，饱和，夹亚粘土薄层， 镇海/北仑桩基 亚粘土 86.5～87.0 0.759 灰色，饱和，软塑，厚层状，局部薄层状，夹亚砂土薄层 镇海/北仑桩基 细砂、含粘性砾砂 79.5～94.5 0.758 褐黄色，扶绿色，扶色，密实，饱和，厚层状 1 镇海/北仑桩基 中砂、砾砂 87.3～111.3 褐黄色，狄褐色，土质不均一 镇海/北仑桩基 全风化粉砂质泥岩 98.8～119.6 宗红色，紫红色，层状结构，风化强烈，岩石多风化成硬土状，遇水易软化 镇海/北仑桩基 强风化粉砂质泥岩 99.9～123.5 紫红色，棕红色，层状结构，风化裂隙发育，遇水易软化，岩心多呈碎块，短柱状 北仑桩基 弱风化粉砂质泥岩 105.1～135.0 棕红色，紫红色，层状结构，局部夹灰白色砂岩，风化裂隙发育一般，遇水易软化，岩心多呈短柱状 镇海桩基 强风化凝灰质粉砂岩 108.2～124.7 棕红色，层状结构，风化裂隙发育，遇水易软化，岩心多呈碎块，短柱状 镇海桩基 弱风化凝灰质粉砂岩 115.35～130.0 棕红色，紫红色，层状结构，碎裂状细小裂隙发育，岩质较硬，遇水易软化，风化裂隙发育一般，岩心多呈短柱状 在两侧桩基岩层施工中，钻机和钻头选型不合理，钻机操作不当，容易引起糊钻、憋钻，进尺缓慢，钻机和钻头损害大，造成提钻检查次数增多，成本增加，严重影响施工进度和成孔质量；岩层自身不具备造浆功能，对于孔深130多米的深大直径孔，钻进时间长，泥浆控制不好，达不到护壁作用，容易引起淤泥层的缩径、砂层的坍孔。 因此，本工程在岩层钻进中主要施工难点是对钻机和钻头的选型，及钻进中各要素的控制，以及成孔过程中泥浆的制备及对其性能的把握，孔内泥浆的性能既要保证成孔施工顺利进行，还应确保砼灌注前各工序施工时孔壁的稳定和泥浆悬浮砂粒的能力，且须杜绝因成孔泥壁过厚而影响桩承载力发挥。 3 主要施工设备和机具 根据本工程地质条件及特点，钻孔直径和钻孔深度的要求，选用ZJD-300型液压回旋式钻机（表2）、ZX-200泥浆净化循环系统（表3）及佳力士OG系列单螺杆 ZJD－30O 成孔能力 钻径 ≤φ3.0m 成孔深度（m） 150 动力头扭矩（kN·m） ≥210（重载） 动力头转速（r/min） 21（重载） 动力头提升能力（kN） 1500（最大） 钻杆长度（mm） 3000 排渣方式 气举反循环 气举 钻机主机动力 215kW 外型尺寸（m） 4.12×3.98×7.30 主机重量（kN） 450  ZX-200泥浆净化器性能指标处理能力（m3/h） 分率程度（μm） 总功率（kW） 经处理后泥浆含砂率（