專利名稱：旋挖鉆穿越流沙層快速成孔方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋挖鉆穿越流沙層快速成孔方法。
背景技術(shù)：
由于國家重點(diǎn)工程的相繼開工，工期緊，對樁基的成孔速度、成孔質(zhì)量需不斷提高。建筑領(lǐng)域傳統(tǒng)上采用膨潤土泥漿護(hù)壁，膨潤土礦物泥漿制漿時間長、孔壁強(qiáng)度較低、沉渣速度較慢，鉆孔過程中易發(fā)生埋鉆、埋桿、孔壁塌方，造成較大的返工浪費(fèi)，難以滿足施工生產(chǎn)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種旋挖鉆穿越流沙層快速成孔方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的膨潤土礦物泥漿制漿時間長、孔壁強(qiáng)度較低、沉渣速度較慢，鉆孔過程中易發(fā)生埋鉆、埋桿、孔壁塌方，造成較大的返工浪費(fèi)，難以滿足施工生產(chǎn)要求等不足。為了解決所述的技術(shù)問題，加快旋挖鉆通過沙層時的鉆孔速度，本發(fā)明采用化學(xué)聚合物泥漿護(hù)壁的施工方法，它包括以下過程第一，化學(xué)聚合物泥漿配制；第二，護(hù)筒埋設(shè)；第三，鉆進(jìn)成孔；第四，鋼筋籠吊放；第五，二次清孔；第六，水下混凝土灌注。在化學(xué)聚合物泥漿配制過程，用作原材料的水為潔凈的自來水，使用前用PH試紙測水源的PH值，根據(jù)測試結(jié)果加入少量食用堿，將泥漿體系的PH值調(diào)至纊10 ；在PH值為9 10的水中加入化學(xué)聚合物(固體泥漿)，加量29T3% (重量比)，將其釀成質(zhì)量濃度為 0. 1°/Γθ. 5%的水溶液。在化學(xué)聚合物泥漿配制，溶解時先將聚合物泥漿加少量水濕潤形成膠凍狀，再緩慢撒入水中，采用分步投加有利于絮凝劑的均勻分布，攪拌速度控制在10(T300rpm，適當(dāng)加溫，攪拌時間不超過3小時。泥漿相對密度為1. 15^1. 18，粘度為17 20，含砂率< 3% ；澆筑砼前泥漿相對密度為1. 03 1. 1，粘度為18 19，含砂率彡0. 5%。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下效果
(1)由于聚合物泥漿并不在孔壁上形成厚的泥皮，且泥漿體系中不含鉆渣，所以能夠有效地提高樁摩擦承載力，通過檢測，使用聚合物泥漿成孔的樁95%以上達(dá)到了 I類樁標(biāo)準(zhǔn)。(2)施工中孔徑控制更加精確，減少旋挖出土量及混凝土澆筑量，節(jié)約材料及機(jī)械臺班費(fèi)用。(3)產(chǎn)品使用方式快捷便利，適合各種施工條件中的快速配制，縮短制漿時間，節(jié)約人工費(fèi)用。( 4 )產(chǎn)品應(yīng)用中的漿體，可以自行清潔，含沙率低，與混凝土自行分離，延長鉆頭使用壽命。(5)環(huán)保產(chǎn)品，無污染，不產(chǎn)生廢泥漿。用量少，節(jié)約場地占用面積。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施例方式用于西潼高速公路無名溝大橋施工。本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括以下過程 第一，化學(xué)聚合物泥漿配制。(1)原材料
水應(yīng)用潔凈的自來水，使用前用PH試紙測水源的PH值，根據(jù)測試結(jié)果加入少量食用堿，將泥漿體系的PH值調(diào)至纊10。聚合物(以西安TAM-天順聚合物為例)，加量29Γ3%(重量比)，將其釀成質(zhì)量濃度為0. 1% 0· 3% (不高于0. 5%)的水溶液。(2)配制方法
溶解時先將聚合物泥漿加少量水濕潤形成膠凍狀，再緩慢撒入水中，采用分步投加有利于絮凝劑的均勻分布，攪拌速度控制在lOOlOOrpm，適當(dāng)加溫(< 60°C)可加速溶解，一般攪拌時間控制在3小時以內(nèi)。(3)注意事項(xiàng)
A、使用多少，溶解多少，稀釋液易發(fā)生降解，所以在水溶液調(diào)制好之后，在三天內(nèi)加以使用。B、攪拌時間不要過長，否則將會破壞已經(jīng)形成的絮凝物。C、聚合物投入水中時應(yīng)慢慢撒入，避免聚合物進(jìn)入水中互相粘連。泥漿的性能指標(biāo)如下
鉆孔時泥漿相對密度為1. 15^1. 18，粘度為17 20，含砂率< 3%。澆筑砼前泥漿相對密度為1. 03^1. 1，粘度為If 19，含砂率彡0. 5%。第二，護(hù)筒埋設(shè)。護(hù)筒具有導(dǎo)正鉆具、控制樁位、隔離地面水滲漏、防止孔口坍塌、抬高孔內(nèi)靜壓水頭和固定鋼筋籠等作用，應(yīng)認(rèn)真埋設(shè)。鋼護(hù)筒埋至粘土層以下500毫米，能有效防止孔口滲漏坍塌及周圍環(huán)境振動、沖擊對樁孔的影響。埋設(shè)時，先放出樁位中心點(diǎn)，在護(hù)筒外80 IOOcm的過中心點(diǎn)的正交十字上埋設(shè)控制樁，然后在樁位外挖出比護(hù)筒大60cm的圓坑，然后將護(hù)筒用鋼絲繩對稱吊放入孔內(nèi)，在護(hù)筒上找出護(hù)筒的圓心(可拉正交十字線)，然后通過控制樁放樣，找出樁位中心，移動護(hù)筒，使護(hù)筒的中心與樁位中心重合。同時用水平尺(或吊線墜)校驗(yàn)護(hù)筒豎直后，在護(hù)筒周圍回填含水量適合的粘土，分層夯實(shí)。夯填時要防止護(hù)筒的偏斜，護(hù)筒埋設(shè)后，驗(yàn)收護(hù)筒中心偏差和孔口標(biāo)高。
第三，鉆進(jìn)成孔。(1)、在護(hù)筒內(nèi)注滿泥漿后，開始鉆進(jìn)，鉆進(jìn)過程中要不斷補(bǔ)充泥漿，使孔內(nèi)水頭高度始終保持不低于護(hù)筒高度的1/2，以防止壓力失控導(dǎo)致坍孔。(2)、鉆機(jī)施工時要注意控制鉆具的提起和下放速度，尤其是在出入孔口和初提鉆時，減少對泥漿體系的擾動，加快泥漿中鉆屑的沉降，同時還可以減少對孔壁的擾動，保證
孔壁穩(wěn)定。(3)、由于與膨潤土泥漿攜帶鉆屑不同，化學(xué)聚合物泥漿主要是將孔內(nèi)鉆屑快速沉淀，所以在鉆孔后期，為保證孔中鉆屑充分沉淀，宜適當(dāng)放慢鉆進(jìn)速度或靜止半小時左右待鉆屑沉淀完全后一起撈出。
(4)、鉆進(jìn)結(jié)束后檢測孔徑、孔深、垂直度，驗(yàn)收合格后進(jìn)行下一道工序。第四，鋼筋籠吊放。(1)、鋼筋籠的吊放要對準(zhǔn)孔位、扶穩(wěn)、緩慢，避免碰撞孔位，到位后立即固定。(2)、多節(jié)鋼筋籠吊放時，應(yīng)將鋼筋籠逐步接長后再放入孔內(nèi)，利用先插入孔內(nèi)的鋼筋籠上部架立筋將籠體固定在護(hù)筒上，利用吊裝機(jī)械將上節(jié)鋼筋籠臨時吊住進(jìn)行兩節(jié)鋼筋籠的對接和綁扎，焊縫驗(yàn)收后冷卻沉入孔內(nèi)。第五，清孔。由于化學(xué)聚合物泥漿本身的快速沉淀鉆渣性能，在成孔時孔內(nèi)懸浮鉆渣就已經(jīng)非常少了，所以在下鋼筋籠后測量沉渣厚度均不超過10cm，無需清孔，有效提高了成孔效率和質(zhì)量，體現(xiàn)了與膨潤土泥漿的不同。第六，水下混凝土灌注。清孔完畢后，當(dāng)儲料斗內(nèi)的混凝土儲量滿足首批灌注時，即保證導(dǎo)管底端能埋入混凝土中1.2m。隨著不斷地灌入，孔內(nèi)混凝土面的上升，隨時提升和拆卸導(dǎo)管。由于聚合物泥漿并不在孔壁上形成厚的泥皮，且泥漿體系中不含鉆渣，所以能夠有效地提高樁摩擦承載力，通過檢測，使用聚合物泥漿成孔的樁95%以上達(dá)到了 I類樁標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種旋挖鉆穿越流沙層快速成孔方法，其特征在于它包括以下過程第一，化學(xué)聚合物泥漿配制；第二，護(hù)筒埋設(shè)；第三，鉆進(jìn)成孔；第四，鋼筋籠吊放；第五，清孔；第六，水下混凝土灌注。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋挖鉆穿越流沙層快速成孔方法，其特征在于在化學(xué)聚合物泥漿配制過程，用作原材料的水為潔凈的自來水，使用前用PH試紙測水源的PH值，根據(jù)測試結(jié)果加入少量食用堿，將泥漿體系的PH值調(diào)至9 10 ；在PH值為9 10的水中加入化學(xué)聚合物，加量29Γ3%，將其釀成質(zhì)量濃度為0. 19Γ0. 5%的水溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋挖鉆穿越流沙層快速成孔方法，其特征在于在化學(xué)聚合物泥漿配制中，溶解時先將聚合物泥漿加少量水濕潤形成膠凍狀，再緩慢撒入水中，采用分步投加有利于絮凝劑的均勻分布，攪拌速度控制在lOOlOOrpm，適當(dāng)加溫，攪拌時間不超過 3小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的旋挖鉆穿越流沙層快速成孔方法，其特征在于泥漿相對密度為1. 15^1. 18，粘度為17 20，含砂率< 3% ；澆筑砼前泥漿相對密度為1. 03^1. 1，粘度為18 19，含砂率彡0. 5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種旋挖鉆穿越流沙層快速成孔方法，它包括以下過程第一，化學(xué)聚合物泥漿配制；第二，護(hù)筒埋設(shè)；第三，鉆進(jìn)成孔；第四，鋼筋籠吊放；第五，二次清孔；第六，水下混凝土灌注。在化學(xué)聚合物泥漿配制過程，用作原材料的水為潔凈的自來水，使用前用PH試紙測水源的PH值，根據(jù)測試結(jié)果加入少量食用堿，將泥漿體系的PH值調(diào)至9~10；在PH值為9~10的水中加入化學(xué)聚合物，加量2%~3%，釀成質(zhì)量濃度為0.1%~0.5%的水溶液。泥漿相對密度為1.15~1.18，粘度為17~20，含砂率≤3%；澆筑砼前泥漿相對密度為1.03~1.1，粘度為18~19，含砂率≤0.5%。聚合物泥漿鉆渣沉淀快，沉渣少。
文檔編號E02D5/38GK102433875SQ20101029512
公開日2012年5月2日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者張朝暉, 李奇封, 李林 申請人:中鐵五局(集團(tuán))有限公司, 中鐵五局集團(tuán)機(jī)械化工程有限責(zé)任公司