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反循环钻机在粉砂地质中的应用

周立昌
  
扬帆媒体号
2023年20期
中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司

摘要:随着我国基础设施建设水平的不断提升,桥梁工程的建设也日益呈现出多样化和复杂化的发展趋势。粉砂地质作为一种常见的地质类型,在桩基施工中往往会带来一系列的技术难题和施工风险,而解决这些问题成为了当前桥梁建设领域急需解决的问题之一。反循环钻机作为一种先进的桩基施工装备,其在处理粉砂地质桩基施工中的应用备受关注。旨在通过对反循环钻机在粉砂地质桥梁桩基施工中的应用进行研究,探讨其在提高桩基施工效率、保障工程质量和降低施工风险等方面的作用和意义。基于此,本篇文章对反循环钻机在粉砂地质中的应用进行研究,以供参考。

关键词:反循环钻机;粉砂地质;应用分析

引言

近年来,随着桥梁工程对于基础承载能力和施工效率的不断提高需求,反循环钻机在粉砂地质桥梁桩基施工中的应用引起了广泛关注。反循环钻机在粉砂地质桥梁桩基施工中的具体应用技术包括设备选择、现场施工准备、钻孔施工、清洁处理、试验与监测、现场管理等方面。基于此,本文旨在探究反循环钻机在粉砂地质中的应用,为相关领域的研究和实践提供重要参考。

1反循环钻机的相关概念

反循环钻机利用压缩空气或泥浆将钻头内部的岩屑和钻进过程中产生的碎屑从钻孔底部吹出或抽出,然后通过管道输送至地面,实现了对底部岩屑的有效清除。这种作业方式与一般的液循环钻机不同,它采用的是“反循环”流程,即将废岩通过钻杆从井底反向运往钻台地面。由于反循环钻机的原理决定了其在岩层强风化、有坚硬碎屑的地质条件下能够更好地工作,因此在这类地质条件下具有一定优势。相对于传统的液循环钻机,反循环钻机由于在钻进过程中能够及时清除底部岩屑,因此可以实现更高效的钻进速度。反循环钻机在深孔钻进方面表现出较好的性能,由于稳定性好,法向承载力大,使得其适用于较深的钻孔作业。反循环钻机不仅适应于软弱地层,同时也可以在一定程度上适应于其他地质条件下的施工需求。所以,反循环钻机的原理决定了它在特定地质条件下具有明显的施工优势,但在使用时需要根据具体的地质情况和工程需求进行合理选择。

2粉砂地质条件下桩基施工问题分析

粉砂地质条件下桩基施工可能面临多种问题,粉砂地质通常缺乏稳定性和承载力,桩基在其上施工容易受到地基沉降、侧向承载力不足等影响,这可能对桩基的稳定性和承载能力造成挑战。如果施工地点靠近海岸线,在粉砂地质条件下进行桩基施工时,海潮、潮差和水文因素的变化可能对基础稳定性和承载力产生影响,需要进行有效的防护和应对措施。粉砂地质条件下的施工需要选择适合的施工设备以应对地质条件的不稳定性,包括振动沉桩机、其他桩基施工机械等,确保施工的效率和安全性。由于粉砂地质条件下地基的变化较为复杂,对桩基设计和施工进行校核和验证可能更加困难,需要采用合适的地质勘察方法和工程技术手段来解决这一问题。在粉砂地质条件下,地基液化、沉降和变形往往是个严重问题,施工过程中需要采取措施来监测和控制这些影响。所以,粉砂地质条件下的桩基施工可能面临诸多问题,在实际施工中需要全面考虑地质特点,科学规划施工过程,并采取相应的应对措施来确保施工的安全、质量和进度。

3反循环钻机在粉砂地质桥梁桩基施工中的应用

3.1前期准备工作

地质勘察对于桥梁桩基的施工至关重要。在进行反循环钻机在粉砂地质桥梁桩基施工前,必须对施工区域的地质情况进行详细勘察。这包括地层结构、土壤特性、地下水位等情况的调查和分析。特别是在考虑到粉砂地质条件时,地质勘察需要深入了解粉砂地层的稳定性、承载能力等关键地质特征。通过综合地质勘察,可以确保施工过程中对地质条件有准确的把握,为反循环钻机的选择与施工提供科学依据。在进行反循环钻机在粉砂地质桥梁桩基施工前,施工方需要根据实际地质情况和桩基设计要求,选择适当规格的反循环钻机。这确保了反循环钻机具备足够的钻孔直径和钻进深度以满足设计要求。在设备选择后,需要进行反循环钻机的调试和检验,以确保其正常运行。设备调试包括对设备的操作性能、液压系统、泥浆处理系统等各项功能的检查和测试,确保钻机在施工过程中能够高效稳定地运行。通过设备的充分准备与调试,可以保证反循环钻机在粉砂地质条件下的施工效率和质量,为后续的施工作业提供了稳定的设备保障。同时,在进行反循环钻机在粉砂地质桥梁桩基施工前,必须做好现场施工准备工作。这包括安装必要的管线、排水系统、处理设备以及相关辅助设施等。

3.2泥浆护壁

反循环钻机在粉砂地质桥梁桩基施工中的应用是一种重要的基础工程技术。在这种类型的施工中,泥浆护壁是一个至关重要的环节。反循环钻机是一种特殊的钻孔设备,通过钻杆上泵送的泥浆形成一定的循环系统,将钻孔底部的岩屑输送到地表。它适用于各类地质条件,包括粉砂地质。在桩基工程中,反循环钻机被广泛用于桩基的成孔、清孔和灌注等作业。在粉砂地质的桩基施工中,由于地层结构相对疏松,土壤容易坍塌,因此需要采取措施来保护孔壁不坍塌。这就引入了泥浆护壁这一技术。泥浆护壁的主要作用是在桩孔周围形成一层坚固的泥浆墙,使得桩孔不易发生坍塌,并保证施工作业的顺利进行。在实际施工中,反循环钻机通过钻孔时会同时对孔内进行泥浆循环灌注,使孔壁周围形成厚实的泥浆护壁。泥浆的流动不仅稳定了孔壁,还有助于将孔底的岩屑输送到地表,有利于清晰观察钻孔底部的地质情况。此外,泥浆还可起到降温、润滑、减少钻头磨损的作用,提高了钻进效率。

3.3钻孔施工和清洁处理

钻孔施工是反循环钻机在粉砂地质桥梁桩基施工中重要的环节。在施工过程中,需要控制钻进速度、钻压、冲击次数等参数,以确保桩孔的直径和垂直度满足设计要求。同时,需要根据地质情况及时调整钻进方案,并采取相应的防护措施,确保施工安全进行。通过科学合理的钻孔施工,可以确保桩孔的质量和准确度,为后续的桩基浇筑提供良好的基础。清洁处理是反循环钻机在粉砂地质桥梁桩基施工中的关键环节。利用反循环钻机所采取的循环泵送水及喷射清理系统,可以有效清除底部岩屑和碎屑,避免堵塞,确保桩孔的清洁度。此外,清理过程也可以通过管道将废岩输送至地面进行处理,降低对施工现场环境的影响。通过科学有效的清洁处理,可以提高施工效率,减少施工风险,确保后续的桩基浇筑顺利进行。

3.4进行试验与监测管理

在进行反循环钻机在粉砂地质桥梁桩基施工后,需要对桩孔进行检查和测试,如超声波检测、钻芯采集、地质监测等。这些试验和监测可以帮助确认桩孔的实际情况、地层状态以及承载能力等关键参数,从而验证施工质量是否符合设计要求。通过试验与监测,可以为后续的桩基浇筑提供可靠的数据支撑,同时为工程质量和安全提供保障。在循环钻机在粉砂地质桥梁桩基施工完成后,需要进行验收及整改。验收包括对施工质量进行评估,验证施工是否符合相关标准和规范要求。若发现施工中存在的问题或不足,需要及时提出整改措施,并进行整改工作。这包括对可能存在的施工质量问题及时进行调整和修正,确保桩基的稳固性和安全性。通过验收和整改工作,可以最终确保反循环钻机在粉砂地质桩基施工的质量和安全,同时为后续工程提供可靠的基础和保障。

结束语

综上所述,反循环钻机在粉砂地质桥梁桩基施工中的技术涵盖了从前期准备到施工操作和施工质量保障的全过程,需要综合考虑地质条件、设备性能、施工要求等多个方面的因素。

参考文献

[1]朱桂英,李浩伟,孙振军等.反循环钻机伸缩桅杆结构模态分析[J].煤矿机械,2021,42(04):84-87.

[2]缪达健.反循环钻进成孔在深长桩基施工中的应用[J].低碳世界,2021,11(03):176-177.

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