特殊地层中大口径钻孔灌注桩施工技术的研究
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摘要
随着建筑业的进一步发展，为满足上部建筑物的要求，大口径钻孔灌注桩由于其自身特有的优越性而得以广泛地应用。但对于硬质岩石地层和松厚的砂卵石地层，钻孔灌注桩所面临的主要问题是钻进效率低、成孔困难，且水下浇灌砼时桩身质量不易保证。
为提高在硬质岩层中的钻进效率，选择钻机时主要考虑钻机的扭矩和提升力，钻具的选择则要同时考虑其自身的安全和岩渣的排出方式。油田泥浆的特殊性能可提高钻效、延长钻机寿命、造孔顺直，是首选的冲洗液；为了利于岩渣的排出，冲洗液循环采用反循环方式。滚刀钻头上的滚刀采用双螺旋线分布，以利于岩渣的排出。同时要求采用大钻压、低钻速的技术参数。
松厚的砂卵石地层中钻进时，除钻效低外，冲洗液的漏失和孔壁不稳定是钻进中所面临的最大障碍。由于砂卵石地层自身的复杂性，目前在砂卵石地层中钻进没有普遍通用的钻进工艺。本课题根据实际工程中砂卵石地层的特性，分别采用冲抓与冲击钻进、泵吸反循环配合大直径滚刀钻头钻进对两个工程进行施工，收到了良好的效果。
影响灌注桩质量的因素很多，为提高钻孔灌注桩的质量，施工前应精心组织；施工中则要保证钻孔及砼的配制质量，同时钢筋笼必须安装到位；灌注砼时要保证初灌量，为下一步工序打下良好的基础。一旦发现灌注桩存在桩身质量问题，则必须采用有效方法进行补救，甚至废桩。目前所存在的问题是必须
中肃大学 硕士学位论文
尽快研究出科学的检测方法，以确保检测的准确性。
Because of the development and the requirement of construction, large diameter concrete pile is used commonly for its excellent feature. The problems with which the drilling confront in solid rock or in thick loose sand-pebble layer are lowly efficient, hole collapse. And the pile concrete is bad quality when it is poured under water.
So we must chose the torque force and the hoist of the drill equipment for high drilling efficient, meanwhile ,we must be care of the equipment safe and of the remove of the rock residue. The oil field pulp is the first choice for it good feature, which can make drilling efficient, prolong the live of the drilling equipment, and make hole wall smooth and straight. The circulatory system of the pulp is reverse direction and the hob bit scatter at the plate as double helix for the remove of the rock residue. The drilling technology parameters are low pressure and low rotate speed.
Leak of pulp, low efficiency and fall down of hole wall are the common problems when we drill in thick loose sand-pebble layer. Because of the complex nature of the sand-pebble layer, there is not a common good drilling method at present when we drill in this layer. We have used the lash-clutch and lash method, pump-reverse-direction and large diameter hob bit process to construct to engineering, which are very good.
The factors that effect the concrete pile's quality are several. For the good pile quality, we must organize the process carefully before we start pour concrete. During the pouring concrete, we must control the concrete's quality, put the steel cage the place where it designed to be and pour ample concrete in the first pouring process. If
the pile quality is bad, we must remedy it by means of efficient method, for example inject cement pulp. We must exploit and develop the measure method to surrey the pile quality efficiently at present.
为提高在硬质岩层中的钻进效率，选择钻机时主要考虑钻机的扭矩和提升力，钻具的选择则要同时考虑其自身的安全和岩渣的排出方式。油田泥浆的特殊性能可提高钻效、延长钻机寿命、造孔顺直，是首选的冲洗液；为了利于岩渣的排出，冲洗液循环采用反循环方式。滚刀钻头上的滚刀采用双螺旋线分布，以利于岩渣的排出。同时要求采用大钻压、低钻速的技术参数。
松厚的砂卵石地层中钻进时，除钻效低外，冲洗液的漏失和孔壁不稳定是钻进中所面临的最大障碍。由于砂卵石地层自身的复杂性，目前在砂卵石地层中钻进没有普遍通用的钻进工艺。本课题根据实际工程中砂卵石地层的特性，分别采用冲抓与冲击钻进、泵吸反循环配合大直径滚刀钻头钻进对两个工程进行施工，收到了良好的效果。
影响灌注桩质量的因素很多，为提高钻孔灌注桩的质量，施工前应精心组织；施工中则要保证钻孔及砼的配制质量，同时钢筋笼必须安装到位；灌注砼时要保证初灌量，为下一步工序打下良好的基础。一旦发现灌注桩存在桩身质量问题，则必须采用有效方法进行补救，甚至废桩。目前所存在的问题是必须
中肃大学 硕士学位论文
尽快研究出科学的检测方法，以确保检测的准确性。
Because of the development and the requirement of construction, large diameter concrete pile is used commonly for its excellent feature. The problems with which the drilling confront in solid rock or in thick loose sand-pebble layer are lowly efficient, hole collapse. And the pile concrete is bad quality when it is poured under water.
So we must chose the torque force and the hoist of the drill equipment for high drilling efficient, meanwhile ,we must be care of the equipment safe and of the remove of the rock residue. The oil field pulp is the first choice for it good feature, which can make drilling efficient, prolong the live of the drilling equipment, and make hole wall smooth and straight. The circulatory system of the pulp is reverse direction and the hob bit scatter at the plate as double helix for the remove of the rock residue. The drilling technology parameters are low pressure and low rotate speed.
Leak of pulp, low efficiency and fall down of hole wall are the common problems when we drill in thick loose sand-pebble layer. Because of the complex nature of the sand-pebble layer, there is not a common good drilling method at present when we drill in this layer. We have used the lash-clutch and lash method, pump-reverse-direction and large diameter hob bit process to construct to engineering, which are very good.
The factors that effect the concrete pile's quality are several. For the good pile quality, we must organize the process carefully before we start pour concrete. During the pouring concrete, we must control the concrete's quality, put the steel cage the place where it designed to be and pour ample concrete in the first pouring process. If
the pile quality is bad, we must remedy it by means of efficient method, for example inject cement pulp. We must exploit and develop the measure method to surrey the pile quality efficiently at present.
引文
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6．卢豫北 “大口径硬岩钻凿技术现状与研究方向” 《河南地质》 1998年3月第16卷第1期
7．骆银辉 “大口径灌注桩施工中的几个重要环节” 《岩土工程界》 第5卷第3期
8．彭振斌主编 《灌注桩工程设计计算与施工》 中国地大出版社 1997．7
9. Jorj Osterberg, Emeritus 'What is New in Drilled Shaft Foundations?' 2001 Burmister Lecture, Department of Civil Engineering and Engineering Mechanics, Columbia University
10．卜长根 刘国平 “冲击反循环技术装备在大口径嵌岩钻进中的应用” 《地质与勘察 第12卷第3期
11．骆银辉 “大口径灌注桩施工中的几个重要环节——大口径灌注桩施工工艺技术实践总结与探讨” 《岩土工程界》 2002年03期
12．王文星 《岩体力学》 地质出版社 1990
13．姚平崇 “采用小口径钻机配钻盘施工大口径嵌岩桩”《探矿工程》1994年第6期
14．杨南方 尹辉主编 《建筑工程施工技术措施》1中国建筑工业出版社 1999．3
15．姚年荣 “采用小口径钻机配转盘施工大口径嵌岩桩” 《探矿工程(岩土钻掘工程)》 1994年06期
16．胡俊仁，孔科义 “濑溪河铁路桥基深水大口径灌注桩及承台施工经验” 《地质与勘探》 1995年03期
17．陆华昭，徐前 “大口径钻探中卵砾石层施工工艺” 《地质与勘探》1995年04期
18．吴应当 “卵漂石地层中大口径水井施工方法” 《工程勘察》 1997年03期
19．卿国屏 “松散含水层中大口径水井施工实践” 中国煤田地质》 1998年01期
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23．杨述起，张春来 “桥基大口径灌注桩钻孔施工体会” 《西部探矿工程》 1999年04期
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29．韩金亭 “大口径旋挖钻机在桩基施工中的技术优势” 《西部探矿工程》 2002年03期
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2．陈忠等 “桩底灌浆对大直径超长嵌岩桩承载力的影响” 《高层建筑桩基工程技术》刘金砺主编 1998．8
3．王伯惠 上官兴 《中国钻孔灌注桩新发展》 人们交通出版社 1999．8
4．张雁 “大直径超长灌注桩施工技术经验” 《高层建筑桩基工程技术》刘金砺主编 1998．8
5．刘广志 《中国钻探科学技术史》 地质出版社 1998．12
6．卢豫北 “大口径硬岩钻凿技术现状与研究方向” 《河南地质》 1998年3月第16卷第1期
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29．韩金亭 “大口径旋挖钻机在桩基施工中的技术优势” 《西部探矿工程》 2002年03期
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42．徐德亮 “在砂卵石层中用植物胶金刚石钻进实现高质量取心” 《勘察科学技术》 1997年02期
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