影響沖擊鉆“鉆進(jìn)效率”的幾點因素分析

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1、影響沖擊鉆“鉆進(jìn)效率”的幾點因素分析【摘要】.本文介紹了影響沖擊鉆鉆進(jìn)效率的幾點因素，并結(jié)合工程實例對這些因素進(jìn)行了分析。.【關(guān)鍵詞】.沖擊鉆；鉆進(jìn)效率；施工工藝.【abstract】.thistextintroductioninfluencepoundatdrillintotheefficiencyofwhattimefactor,andcombineengineeringsolidtheexamplecarriedonanalysistothesefactors..【keywords】.poundattodrill;drillintotheefficie

2、ncy;constructioncraft1.引言.目前國內(nèi)樁基礎(chǔ)工程施工領(lǐng)域常見的沖擊鉆類型有，機(jī)械式?jīng)_擊鉆和全液壓式?jīng)_擊鉆，按施工工藝的不同又可劃分為正循環(huán)鉆進(jìn)施工和反循環(huán)鉆進(jìn)施工兩種工藝。沖擊鉆以其施工工藝簡單，施工速度快，能耗低、成孔質(zhì)量好，在基礎(chǔ)施工領(lǐng)域特別是在鉆孔灌注樁施工中占有相當(dāng)大的市場份額。.通過對廣東順德高贊大橋和廣州珠江黃埔大橋基樁施工過程（采用沖擊鉆成孔）的跟蹤、對比、分析、統(tǒng)計得出影響沖擊鉆鉆進(jìn)效率的主要因素有以下幾個方面：..2.施工區(qū)域地質(zhì)地層方面的原因.（1）.筆者參與了廣東順德高贊大橋和廣州珠江黃埔大橋的樁基施工，高贊大

3、橋長1727.8m。引橋下部采用大懸臂薄壁墩配鉆孔灌注樁基礎(chǔ)；基礎(chǔ)為4根（每幅各2根）鉆孔灌注樁，樁徑分別為150cm和180cm。主橋長580m，主墩基礎(chǔ)采用14根250cm鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，輔墩基礎(chǔ)采用8根180cm鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。根據(jù)鉆孔揭露地層情況，橋位地層可分為上部覆蓋層及下部基巖。上部覆蓋層主要分布有濱海相的軟土，粉細(xì)砂及河流沖積相的中粗砂，粉細(xì)砂，卵石層，厚度20～40米，下部基巖為加里東期有淺變質(zhì)花崗片麻巖、混合花崗巖。其中21#墩，22#墩為該橋主墩，“表1”對比了gf-300型鉆機(jī)與ycjf-250型鉆機(jī)在22#主墩不同地層的鉆進(jìn)工效，

4、“表2”對比了單繩沖擊鉆與ycjf-250型鉆機(jī)在21#主墩不同地層的鉆進(jìn)工效。在輔墩和引橋的樁基施工中，針對此種地層沖擊反循環(huán)鉆機(jī)也顯現(xiàn)出較強的適應(yīng)性，成孔周期要比其他類型鉆機(jī)提前3～5天。（2）.珠江黃埔大橋位于廣東省廣州市東南部，是交通部規(guī)劃的“五縱七橫”國道主干線繞廣州公路東環(huán)段，s09標(biāo)合同段為黃埔大橋的南汊橋。其中北塔為門式結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用2×162.2m鉆孔灌注樁，樁基礎(chǔ)弱風(fēng)花巖不少于5.0m，中引橋為6×62.5m連續(xù)鋼構(gòu)，基礎(chǔ)采用1.8m鉆孔灌注樁。廣州珠江黃埔大橋s09標(biāo)的基樁施工全部采用ycjf-250型沖擊反循環(huán)鉆機(jī)，這一決策是基于對該

5、工程地質(zhì)勘察報告和樁基設(shè)計要求的分析，該工程地層自上而下依次為第四系沖擊層、第四系海陸交互相沖擊層，第四系殘積層，下古生界混合巖。其中42#主墩樁基設(shè)計要求樁徑2.2米，入弱風(fēng)化巖層不小于8米，入微風(fēng)化混和巖巖層的深度不小于5米，孔深在40～55米之間。在施工過程中單孔的成孔周期控制在8～10天，而對岸41#主墩采用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔，地質(zhì)情況類似，成孔周期大都在20天以上，有的甚至超過了30天，實踐表明選用ycjf-250全液壓沖擊反循環(huán)鉆機(jī)是正確的決定。由此可見設(shè)備選型對施工進(jìn)度的影響是致關(guān)重要的。..3.施工工藝方面的原因..沖擊鉆的鉆進(jìn)施工分為正循環(huán)鉆進(jìn)施

6、工和反循環(huán)鉆進(jìn)施工兩種施工工藝。目前普遍采用的施工工藝是泵吸反循環(huán)施工工藝，泵吸反循環(huán)是通過砂石泵的抽吸作用，在鉆桿內(nèi)腔形成負(fù)壓，在孔內(nèi)液柱和大氣壓的作用下，孔壁與環(huán)狀空間的沖洗液流向孔底，將鉆頭沖擊破碎下來的鉆渣帶進(jìn)鉆桿內(nèi)腔，在經(jīng)過砂石泵排至地面沉淀池內(nèi)；沉淀鉆渣后，沖洗液流向孔內(nèi)，形成反循環(huán)。.相對于正循環(huán)施工，反循環(huán)鉆進(jìn)施工能及時有效的把鉆頭沖擊破碎下來的巖土屑隨沖洗液上返到地面，減少了二次破壞，提高了鉆進(jìn)效率同時降低了鉆頭的磨損。特別對于鉆孔樁施工的土層多為松散、顆粒差異又較大的地層，鉆進(jìn)速度的高低主要取決于排渣的速度。在高贊大橋施工過程中，地層情況為

7、，上部覆蓋層主要為淤泥，砂層，入微風(fēng)化花崗巖層不小于兩倍的樁徑，孔深40～45米，沖擊反循環(huán)鉆機(jī)的平均成孔周期為7天，而單繩正循環(huán)鉆機(jī)的成孔周期為20天，成孔效率竟相差如此之多。此外，反循環(huán)鉆機(jī)成孔的泥漿性能優(yōu)越，大大縮短了終孔后清孔和調(diào)節(jié)泥漿指標(biāo)的時間，從而也使得工效大大提高。.4.鉆頭結(jié)構(gòu)形式方面的原因.鉆頭形式分為單繩沖擊鉆頭，和雙繩沖擊鉆頭，單繩沖擊鉆頭常見的有三翼、四翼、五翼等幾種，結(jié)構(gòu)形式大體相同，鋼絲繩通過旋轉(zhuǎn)銷與鉆頭連接，提拉鉆頭到一定高度下放，靠鉆頭的沖擊動能破碎巖土體，在提拉過程中，鋼絲繩受力產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)力使鉆頭轉(zhuǎn)動一定的角度，從而保證了

8、成孔的圓整度。不過單繩沖