海上嵌岩灌注桩施工技术 美狄亚 1 概况 xx市xx国际集装箱码头二期工程共有3个5万吨级泊位，码头岸线长950m,为高桩梁板结构，总共1 271根桩，其中嵌岩钻孔灌注桩426根，内中嵌岩斜桩72根，嵌岩直桩354戴玉庆根。斜桩、直桩内嵌岩锚杆有233根，其中嵌岩桩内加嵌岩锚杆40根。斜桩直径为 1 000mm，直桩前后排直径为 1 000mm，中间4排直径为 813mm，横向6排桩，排距6m，纵向桩距前后排为3.2m超声检测，中间4排为6.4m。沉桩前，桩区已进行疏浚挖泥，将海底面上软塑层淤泥和部分淤泥质粘土挖去。工程地质比较复杂，基岩中顶层为黄至黄褐强风化层，比较破碎，中风化层为黄褐到灰黄凝灰岩，节理发育，微风化及新鲜岩层为青灰到深灰凝灰岩。据地质试验资料，岩石单轴抗压强度平均为65MPa，最大为101MPa，局部地段(I、J段axara)个别桩位特别坚硬，可能达到150MPa，钻进十分缓慢。由于地质条件复杂，特别是在个别特硬基岩桩位的嵌岩施工中，在苛刻的技术要求和条件下碰到的问题也就较多，正是诸多棘手难题的挑战与攻克，使我们积累了经验，总结这些经验就是一笔宝贵的财富。下面重点介绍嵌岩灌注斜桩的施工技术。 2 嵌岩钻孔施工设备 对于嵌岩直桩，采用冲孔法或钻孔法成孔都可以，但对于嵌岩斜桩只适宜用钻孔法成孔，然而也非一般钻机都能适用，应采用专用钻机，目前国内尚无标准定型产品 ，但已有专门设计并少量试制，如要用一般钻机改装来钻大直径嵌岩斜桩孔，也只宜采用动力头式钻机进行改装。对于嵌岩斜桩钻机，目前流行的型式是座顶式，即将钻机直接座套在斜桩顶上，再夹紧或锁定，这样容易保证钻杆与桩孔同心，不会错位，而且多用液压传动，动力部分与主机分离，只以软油管联系，这有利于减轻主机重量，并有利于用油缸对钻头加压，提高钻进效率。另外钻机发出的扭矩一般要较大，才能有效切割和破碎岩石层。国外有专门生产嵌岩斜桩钻机的厂家，其中以德国WIRTH公司和BAUET公司较有名。本工程乃使用日本IHI—L3B型钻机和WIRTH—B6型钻机进行嵌岩斜桩的钻孔施工，前者乃70年代产品，其性能已显落后，但其整机重量比后者轻1/3。实际工程施工中却又基本使用IHI—L3B型钻机成孔，这主要是因WIRTH—B6钻机自身重量为21t，其移位受吊机起重能力所限之故。钻孔清渣使用压缩空气射流反循环。在嵌岩灌注直桩钻孔施工中，同时使用国产钻机，它的清渣方式乃采用水射流反循环，配备正反循环两用射流水泵1台，效果不错，而且动力要省得多。由于钢管桩已打入强风化岩层中，故钻孔护壁不需使用泥浆而直接用清海水，这既可降低施工成本又省事得多。对于IHI—L3B型和WIRTH—B6型钻机需配用15m3/min空压机和150mm水泵，对国产钻机配备SPS—150两用水泵1台和武冬立100mm潜水泵2台。在xx年xx月中旬我们又采用一般立轴式钻机加以改装进行嵌岩斜桩钻孔试验，配用80mm泥浆泵正循环清渣，采用国产菠萝球齿滚刀式钻头，钻架是用钢管自制的三角塔架，该机因重量轻，且非座顶式，而是放在施工平台上，前后可滑动行程720mm，对施工平台要求不高，因其扭矩较小，钻杆直径也较小，容易发生断裂事故，但成孔钻进效率在中微风化岩层也有0.1m/h左右，效果尚可，此不失为解决斜桩嵌岩钻孔的另一途径，此种钻机也可用于嵌岩锚杆施工。 对于嵌岩钻孔施工，必须采用特种钻头，才能取得预期的效果，对于中、微风化岩层，只有用牙轮滚刀式或菠萝球齿滚刀式钻头才能适应，同时必须施加合适的钻压，才能有较高的钻进效率，钻压的施加有依靠本身的油缸加压，也有用配重加压者。所使用的滚刀式钻头有进口的、有国产的，工程实践中证明，两者在钻进效率及寿命上相近，但国产钻头要便宜得多。在钻进效率方面，对于强风化岩层和中风化岩层，一般是0.5～1.0m/h,在裂隙较发育且有破碎的地层最高曾达到5m/h，而对于微风化及新鲜岩层，一般为0.2～0.4m/h，在个别特别硬质的岩层中也有0.1～0.2m/h左右。 对于斜桩嵌岩钻孔，钻头及钻杆必须附加稳定器，才能保证钻孔的斜度，否则钻出来的孔会产生弯曲并很容易卡钻。 嵌岩钻孔钻机性能如表1所示。 表1 嵌岩桩钻机性能表 |
本文发布于:2024-09-22 06:44:35，感谢您对本站的认可！
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