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发布时间:2023-10-13 18:21人气:

  由于切削具硬度及耐磨性的原因,硬质合金钻进只适用于中等硬度以下的软岩层;金刚石钻进可钻性级别较高,但金刚石产量少,价格昂贵,普及于日常生产有相当的难度,并且,金刚石受到太大的冲击容易破碎,也不适用于裂隙、溶岩溶洞地层钻进。

  钢粒钻进是钻进坚硬岩层的另一种主要方法,这种施工方式具有施工设备简单,操作工艺易行,成本低廉等优点。但是,由于钢粒不固定在钻头上,在裂隙、岩溶溶洞地层,钢粒容易大量漏失、流失,使得钻头底唇面下没有足够的钢粒破碎岩石,钻具无法克取岩石取得进尺,所以,钢粒钻进在裂隙、岩溶溶洞地层中的应用也受到很大的限制。

  我们在淅川水源地裂隙、岩溶溶洞地层钻井施工中,经过技术分析与攻关,采用钢粒钻进工艺,顺利完成了施工任务,在钢粒钻进裂隙、岩溶溶洞地层方面,取得了一定的实践经验。

  由于工农业的快速发展,淅川县城段水质受到严重污染,超出了国家Ⅳ级饮用水标准,且水量供给日益萎缩。饮用水对当地的经济发展、人民的日常生活已经造成严重的影响。为此,经多方论证,开辟、建设新的、水质良好的饮用水水源地,成为必然。

  上部第四系坡洪积层,主要为松散中粗砂、砂砾(卵)石层、砂质粘土,其中赋存丰富的第四系松散岩类孔隙水;该层底部砂砾(卵)石层泥质含量较高,胶结较致密,该层不整合覆盖于寒武奥陶系老地层之上,为隔水层。

  基岩为奥陶、寒武、震旦系岩层,岩层局部为火山角砾岩、砂质粘土岩、页岩、砂岩、泥岩、板岩、灰岩等,含微弱基岩裂隙水,富水性差;地层岩性大部分为白云岩、白云质大理岩、灰质白云岩等,节理裂隙及溶蚀现象发育,赋存丰富的碳酸盐岩裂隙岩溶水。碳酸岩层为钻井取水的主要目的层。

  单井井孔结构为:上部第四系覆盖层井孔直径为600mm,下377×7 mm螺旋钢管;下部基岩:井孔直径为290mm,裸眼成孔。

  井孔上部第四系松散岩类孔隙水全部封隔,水源地用水主要取下部基岩的碳酸岩裂隙、岩溶溶洞水。

  上部第四系地层:一钻采用300mm三翼刮刀钻头开孔,二钻用600mm三翼刮刀钻头扩孔,最后用377mm钢粒钻头钻入基岩2米,下入377×7 mm螺旋钢管,止水固井管;

  机台进入工地后,第一眼井的前期,施工顺利,钻进至49.5米处钻穿第四系地层,然后又往下钻2米基岩,下入377×7 mm表层套管,止水、固定表层套管后,改用290×10 mm钢粒钻头钻进基岩。

  当钻进至83米时,生产出现了两个棘手的问题,a:所用的清水冲洗液出现了迅猛的减少,即清水冲洗液大量漏失,导致工地施工所需的清水供不应求;b:在冲洗液出现大量漏失的同时,钻具也出现了剧烈的“窜动”和“阻卡”,致使钻具难以回转作业,施工设备“鳖车”严重。

  就施工所出现的问题结合具体地质情况,我们判断冲洗液的漏失与钻具的“阻卡”、“窜动”现象,都是钢粒钻头钻至裂隙、岩溶溶洞地层的反应:

  a:经测量,井孔内的静水位相对地面高度为-52.5米;循环池内冲洗液液面高度为-0.8米。井孔内液面高度比循环池内冲洗液面高度低51.7米。当泥浆泵将清水冲洗液打入井孔后,冲洗液柱就在循环管路中形成负压,负压将清水冲洗液快速的由循环池吸入井孔内,井孔内又由于裂隙、大溶洞的存在,进入井孔内的循环液从裂隙、溶洞漏失。最终循环池内的冲洗液大量被吸入井孔内流失,导致工地清水冲洗液供应不及,不能持续供应生产的需求。冲洗液流动示意图见图一。

  b:当冲洗液大量流失时,恰好说明施工钻到了大裂隙、溶洞地层,在冲洗液大量流失的同时,钢粒也大量的漏失或被冲走。这种情况使得没有足够的钢粒被压在钻头唇面下面破碎岩石,导致钢粒钻头唇面直接与岩石相接触;大裂隙、岩溶溶洞地层处的井孔底部又凹凸起伏、参差不平,致使钻具剧烈的“窜动”和“阻卡”,无法回转作业。论文格式。

  a:对于冲洗液大量漏失的问题,在保证满足钢粒钻进所需冲洗液量的前提下,控制流入井孔内的冲洗液量,使得冲洗循环液以一定的流量源源不断的被输送入井孔内。

  我们在泥浆池的进水管上安装一个阀门和水表,控制、测量流入循环池的进水量;在高压管的前端安装一个球型高压阀门,用以控制进入井孔内的循环液量。每一回次,当水泵将循环水少量打入井孔后,即关闭水泵,利用循环液在井孔内、外的高差,让循环液自然被吸入井孔内,同时,利用高压管前端的球型阀门,控制流入井孔内的循环液量;再利用泥浆池进水管的水表,在保证泥浆池液面稳定的情况下,检测进入井孔内的循环液量,使得流入井孔内的循环液量即不太大,又能满足施工生产工艺要求。

  为配合生产中用含钢粒的粘土球施工钻进生产,防止水流太大冲蚀含钢粒的粘土球,控制流入井孔内的循环液量减少为60 L/min。

  b:对于钢粒大量漏失、流失问题,我们做了如下尝试:①在大裂隙、岩溶溶洞地层井孔段,舍弃钢粒钻进法,采用硬质合金钻头钻进。结果不理想,不能取得进尺,且钻具“蹦跳”、“阻卡”更为严重;②试用液压控制连续投砂器进行连续投砂法施工,结果也不甚理想。由于裂隙、溶洞比较大,投进井孔内的钢粒几乎都漏失或被循环液冲走,钻具依然“蹦跳”、“阻卡”严重;③我们在粘土球的启发下,利用稍微干些的粘土泥和钢粒进行搅拌,最后制成含有钢粒的粘土球。粘土球直径大致为40mm,粘土泥与钢粒的体积比例大致为7:3,然后在每一回次钻具放入井孔前,将粘土球投入井孔内,往井孔内输送的供水量降至60 L/min,转速90 rpm。施工运行结果相对比较理想。钻具回转平稳,进尺也较为理想。缺点是正常钻进的时间不长,只能维持25分钟左右,就需要重新往井孔内投含钢粒的粘土球,较为繁琐。

  c:在裂隙比较小、溶洞比较小的地层,只要钢粒漏失、流失的少,还是采用由钻具内径一次投砂法或者结合投砂法,输送井孔循环液量110 L/min,钻进效率与完整地层钢粒钻进效率基本相同,比较理想。

  经过分析和尝试,在裂隙、岩溶溶洞地层,采用钢粒钻进时,控制循环液输入井孔流量,并且制取粘土与钢粒比例为7:3(体积比)的粘土球,采用一次投球(粒)或者结合投球(粒)法进行施工,施工效果还是比较理想的。论文格式。

  施工进度由前期的常规施工2天没进尺,改变为每天能取得7米左右的进尺。并且,由于施工工艺改进后,施工设备运行平稳,机械故障大为减少。

  由上表可以看出:施工工艺经过改进后,进尺、纯钻时间、平均钻速都得到很大的提高,而钢粒等材料消耗却大幅下降,单位进尺钢粒消耗量趋于正常值,设备运转平稳,机械事故也减少了;由于供水“细水长流”,能够满足施工需水供应,待水时间降为0。

  在随后24眼井的施工中,一直沿用了上述施工工艺,施工非常顺利。各方面均取得了满意的效果。我们圆满完成了全部施工任务。

  钢粒钻进是一种比较老的钻进施工方式,针对比较坚硬的岩层,具有成本低廉、工艺简单、事故率低等很多优点。但是,由于其本身工艺特点,在大裂隙、溶岩溶洞地层,这种施工工艺的应用受到了很大的限制。本文从生产实践出发,采用钢粒钻进工艺在大裂隙、岩溶溶洞地层施工,总结出了以下方法与经验:

  ①发生循环液大量漏失时,在供水管路上安装一个高压阀门,利用高压阀门控制循环液输送流量,使进入循环管路的冲洗液量既满足施工工艺要求,又不大量漏失。论文格式。使生产能持续地进行。我们工地经现场测试,循环液供应量降低至平常施工生产时的五分之三,即60L/min。

  ②当所施工地层存在大裂隙、溶蚀溶洞情况,导致钻粒大量漏失、流失时,按照7:3(体积比)比例,将粘土与钢粒混合搓制成直径40mm左右、比较硬的粘土球,在每一个回次下钻具前,采用一次投球(砂)法或者结合投球(砂)法将含钢粒的粘土球投入井孔内,施工钻进能获得不错的施工效果。

  ③当裂隙、溶洞不大,钢粒漏失、流失不太严重时,采用一次投粒法或者结合投粒法等正常、传统的施工工艺方式,钻进效率基本能恢复到完整岩层相同的正常水平。

  如今胜利油田已完善了多种油藏固井技术。随着复杂油藏开发、油层保护、防砂完井等特殊要求,随着工具的完善和新工具的研制开发,原来所谓的常规技术又赋予了新内容的工艺技术。

  目前的完井固井工艺技术,主要针对油藏类型、地质特征、流体性质和开采工艺要求,结合钻井过程中遇到的复杂情况来研究和采取具有针对性的工艺技术。

  (1)固井质量差,产层或层间封固不合格,导致油井高含水。布置调整井的主要目的是实施层内细分开采,固井时要求即要防止被调整的薄油层之间互相窜通,又要防止被调整的薄油层和老油层之间的窜通,如果固井质量不好,就会造成油水层间的窜槽。就会出现生产井突然含水上升。

  (2)固井质量差,导致生产层内无法细分开采。坨30断块新井 35X436井射孔沙二103 、102层顶部避射,高含水。邻井34X418井含水 94.7%,分析原因35X436井固井质量评价图显示其沙二l02-3层固井均很差,避射根本不起作用。

  (3)固井漏失、水泥浆返高不够,浅层套管损害严重。目前胜坨油区1000m以上浅层套管破损的油水井数较多,表现形式为丝扣漏失、套管穿孔等,其中套损水井中水泥返高以上的套损套损水井的22.4%,浅层套管漏失问题日益突出,并有逐年增加的趋势,已严重制约了注水开发.

  (1)水平井尾管防砂筛管顶部注水泥工艺针对低渗透、稠油、敏感、古潜山裂缝等特殊油藏,为防止水泥浆污染,保护油层,实现低效油藏的高效开发,采用了水平井尾管完井筛管顶部注水泥、水平井防砂(酸洗)完井、筛管选择性(分段)完井、水泥膨胀封隔器完井等工艺,为复杂油藏水平井开发提供了多样选择。水平井尾管筛管(精密滤砂管)顶部注水泥工艺集尾管悬挂、分级箍应用、封隔器卡封于一体。

  在利津郑408区块敏感性超稠油油藏、坨826区块稠油油藏、纯西梁23区块低渗透油藏等,都采用了水平井(尾管)筛管顶部注水泥、选择性完井固井、水泥膨胀封隔器完井等工艺。

  膨胀管技术已经应用到钻井、完井、修井及其它作业中。可以优化井身结构,封隔坍塌、井漏及高压地层,用于完井及修补套管。膨胀管的工作原理基本一致,是将柔性膨胀管管柱用钻具送到目的层位,用机械或液压的方法,由上而下或由下而上通过液压或拉力使管柱发生永久塑性变形,达到封隔复杂地层的目的。

  尾管悬挂是一种降低注水泥环空阻力,防止失重和气窜,改善套管柱轴向受力,有利于继续钻进,提高封固质量的固井方法。胜利油田研究开发了多种类型的悬挂器:机械式、液压式、旋转式、封隔式、随位自动脱挂式、自通径式、内藏卡瓦式、可膨胀式等。

  一次注水泥量过大、水泥封固段过长、存在多套压力层系、特殊工艺的井固井,通过分级箍满足注水泥施工,满足特殊工艺要求,保证固井质量。分级箍有多种类型,这里介绍两种特殊工艺。

  (1)连续打开式分级注水泥工艺。采用机械式分级箍与连续打开塞,当替量为分级箍到承托环的容积时(最好略少点),释放连续打开塞;继续替钻井液,当替量达到分级箍以上容积时,连续式打开胶塞到达分级箍并坐在打开套上,蹩压,打开循环孔建立循环;循环出多余水泥放掉,待二级固井。

  (2)尾管分级注水泥工艺。为解决长裸眼多套压力层系、易漏失和高压油气窜造成尾管固井安全和质量问题,为满足深井长裸眼新发现油藏的试油及油藏评价问题。研制开发了尾管悬挂器)液压分级箍及相配套的特殊胶塞系统的尾管分级注水泥工艺技术。该工艺比较复杂,特殊胶塞系统是工艺成功的关键。正确分析计算尾管一级注水泥及替浆的泵压,据此设置分级箍的打开压力。两组钻杆胶塞和空心胶塞的配合尺寸、剪切销钉压力的设置最为重要。要注意固井过程施工泵压的控制,防止分级箍的提前打开。根据需要悬挂器可以分先坐挂和后坐挂,最好选用机械式或随位自动脱挂式悬挂器。

  (1)采用泡沫水泥固井技术提高固井质量。工艺的特点:密度 低、强度高、渗透率小于lmd、API失水量比常规水泥浆小。在胜坨油田采用泡沫水泥浆固井技术,水泥浆封固长度由原来的1300m提高到目前的2000m。为了保护水井套管,要求水井 的水泥返高返到地面,由于目前老区地层压力低,封固段长,常规固井水泥返高难以返到地面,采用泡沫水泥固井技术可以较好的解决这个问题。

  (2)采用钻固一体化技术提高固井质量。相对传统水泥浆固井来说,采用钻固一体化固井技术有如下优势:一是现场配制维护简单;二是钻井时是钻井液,固井时是水泥浆,钻井液固井液合二为一;三是钻井中整个钻井液和泥饼都含有可固化材料,固井时不存在 第一、二界面固井质量问题;四是可以提高泥饼质量,兼有防漏和油气层保护的作用;五是不需要常规固井使用的冲洗液和隔离液。

  (3)采用双级注水泥技术。该技术主要用于应用于长封固段 井、低压易漏失井和多套压力层系提高固井质量。另外,针对高压低 渗井、漏失井等复杂井固井问题,采用特殊固井工具、工艺,如封隔 器分级箍注水泥防漏工艺、水泥伞分级箍注水泥防漏工艺进行固井,从而提高固井质量,同时解决钻井液充填封隔器寿命短的问题。如目前的胜坨油区多数井采用了钻固一体化技术固井,固井质量好于邻井。

  (4)采用刚性套管扶正器提高固井质量。针对大斜度的井造成的套管不居中的问题,采用刚性套管扶正器。试验表明,使用一般弹簧扶正器,在大斜度井中,弹簧片可能被压坏,注水泥窜槽严重,使用刚性扶正器,保证最小间隙比为67%,可以提高固井质量。

  实践证明,固井质量的薄弱环节主要是第二界面的胶结质量差,也是造成油、气、水互相串通的主要原因。主要研究的对象就是如何提高第二界面的固井质量。为解决固井二界面胶结质量问题,国内外先后研究并采用了紊流顶替、稠浆慢替、活动套管、膨胀挤压、纤维增韧、刮泥器等措施和方法。主要研究的对象就是如何提高第二界面的固井质量。研究采用化学的方法如:界面激活技术、界面清洁驱油技术、界面增强技术、界面固化技术等。通过改善界面胶结环境,达到提高界面固井质量的目的。因此,值得进一步研究提高固井质量的方法。

  论文摘要:刘桥一矿3煤为极薄煤层,4煤为主采煤层,3、4煤层间距较小,3煤采用走向长壁全部冒落法回采不现实,选用螺旋钻采煤法较好地解决了这一难题。

  刘桥一矿位于安徽省濉溪县境内,煤系地层为华北晚生古生界二叠系下石盒子组及山西组地层,含3、4、6煤及三到四层发育不全的极薄煤线,以单一薄煤层为主,煤层厚度0-1.75,平均厚度0.82m,平均倾角14°,局部可采,为极不稳定煤层。3煤储量主要分布在II46上山采区东翼及六采区,可采储量合计为148.8万吨。

  根据3煤赋存特点及煤层厚度特征,我矿3煤采用钻采采煤工艺,边掘边采,掘进与钻采平行作业的方式施工。前方掘进工作面至少超前钻采工作面80米,钻机采用乌克兰生产的薄煤层三轴螺旋钻机,采用独头单向钻采。钻采顺序为前进式钻采至迎头。该机先在巷道下帮沿煤层倾向向下进行钻采,钻采完后再退回调头在巷道上帮沿煤层倾向向上进行钻采,该机适用于煤层厚度为0.5m-0.9m,煤层倾角-15°-+15°,煤层走向倾角小于8°的各种硬度的煤层。

  即一台螺旋钻机布置在运输顺槽中,向煤层打钻,钻头割煤,螺旋钻杆掏煤,煤直接落在运输巷的刮板输送机上运出。该机一次采宽2.0米,三轴联动钻杆1.54米一节,钻机本身自动接杆,达到设计采深或遇断层时,推出钻杆,螺旋钻机整体前移,预留0.8±0.2米煤柱后开始下一循环钻采。

  设计钻采长度:钻采从运输巷设计位置处开始运行,从顺槽上帮向上钻采,钻采深度最大85米,平均80米,螺旋钻机以2.0m/min的速度向上钻采,直至达到设计深度。

  单轨吊车一部,起吊速度为3m/min,运行速度为20m/min,起吊高度为3m。

  按一个螺旋钻采工作面布置,工作面每班钻进30m,每天钻进深度90m,钻孔高度0.65m,实际采高1m ,钻孔宽度为2.0m,钻煤时采储率为0.95,则:

  根据3煤赋存状况,可充分利用II46上山采区及六采区生产系统运料,排矸,运煤。减少了掘进巷道工程量,在3、4煤层间距较大的地点可设一临时垂直煤仓进行连接,煤仓高度即3、4煤层间距。

  由于3煤无直接顶,老顶以中细砂岩为主,平均厚17.5m,钻采面采宽1.905m,煤柱宽0.5m,顶板来压及下沉量不明显,故钻采工作面采用不支护方式。正常工作时期,在工作面钻孔钻采完备后,在钻孔口以里0.3m 处支设3棵φ×H =180mm×650mm的优质木点柱,上方戴规格为长×宽×厚=400mm×200mm×40mm的木柱帽(柱帽沿倾斜使用),并用木栅栏加紧打牢,软底处加穿规格为1500mm×250mm×40mm的大木鞋。木点柱严禁支在浮煤、浮矸上。

  随着螺旋钻采煤机不断前移采煤,要随时观测运输巷的围岩变形情况。当巷道压力变大,变形严重时,及时打锚索加强支护,锚索间排距300 mm×300mm,长度6.0m,安设在巷道拱顶,防止冒顶或影响钻采工作。运输巷采用猫网作永久支护。在钻孔口以上或以下0.3m处支设3棵φ×H =180mm×650mm的优质木点柱支护顶板。

  ③可以在螺旋钻具上安装三种不同直径的钻头625mm、725mm、825mm,增加在不同厚度煤层上的采收率。

  ④实现薄煤层采煤,其中包括从平衡的和保护煤柱上采煤,这样增加采煤量,并降低其在矿藏中的损失。

  ⑧由于留煤柱,代替了支护,降低了采煤成本,由于煤柱的存在,也减少了顺槽等巷道的回收费用。

  ⑩人工工效提高,采煤机每班需6人操作,并且大大地减轻了 工人的劳动强度。

  某区处于韩汕三角洲南部沉积区域。沉积物岩性为淤泥、粘土、砂砾,工程地质条件较差。由于地基易产生不均匀沉降,采用浅基础方法往往无法满足建筑要求。同时,该地区是八度抗震设防区,桩基的应用较为普通。在该区南沿海平原和山地交接处,由于第四系地层是有很多孤石,不宜采用预制桩,钻(冲)孔灌注桩成为首选的基础形式。本文结合几个工程实例,探讨在软土孤石地基中桩基施工工艺问题。

  该区地层主要分为覆盖层和基岩。覆盖层均为第四系沉积物,一般由上至下为淤泥层、砂土层和残积土层。基岩为燕山期花岗岩。南区沿海平原和山地交接处的地基土分布犹如埋在地下的“古陵”,基岩起伏大,孤石和球状体数量很多,给钻(冲)孔桩施工带来很大的障碍。

  孤石有2种情况:一种是花岗岩块经搬运后直接堆置在第四系土层上;孤石埋置有深有浅,浅者10m以内,深者20m以外,最大厚度达7m,部分桩孔位置有多层孤石。另一种是花岗岩经球状风化后,残留硬块在原位置于残积土或强风化岩石上。针对不同的孤石情况,施工时采取了不同工艺。

  工程A:地下水位-0.60~-1.80m,场区的粉质粘土、残积层及淤泥层顶端常见孤石。大部分孤石处于-5~-8m。冲孔遇探头石时非常容易打斜。为使桩孔垂直,投入了大量石块,但石块往往被挤向软土一侧,使纠偏难以秦效。而另一些孤石属中、微风化岩,正对孔位。部分桩连续10小时冲孔均无进尺。

  这种情况建议先进行人工挖孔,处理孤石(和探头石)后,再继续冲击成孔。施工流程图见图1。经勘探分析,一般挖土深度10m,土和地下水对壁的最大侧压力P=142KNm-2,计算护壁厚度14mm,按规范取值为100mm,选用护壁外径D=1.2m,C20砼

  挖土时,在桩孔内先挖集水井排水,每节挖土深度800~1000mm,并随即浇注砼护壁。挖至孤石面后,抽干泥浆,用风镐支解凿除孤石或修平石面以便下一步冲孔。采用人工挖孔法处理浅层孤石,效率提高了许多。

  工程B:地下水位-1.0m,采用钻(冲)孔灌注桩,在桩基基中有2个难点;一是第②层淤泥层,wk=88.1%,ILK=1.54~2.24, э(1-2)=2.1~2.7Mpa-1,呈现出含水量高、压缩性大,塑性差,力学强度低的性质,施工时易产生缩颈或坍塌。一是孤石、球状风化物异常发育,致密坚硬,难以穿过,且容易误判为桩端持力层。

  因为岩石软硬悬殊及孤石、探头石的存在,经常出现跳转和斜孔,大大增加了修孔、换钻头的工作量,影响成孔速度。论文参考。如01#桩1000,桩长30.9m,成孔总用时40天,灌注砼充盈系数达2.6。成孔过程遇3层孤石厚达10m。后来采用爆破技术,改装桩机等措旗来解决以上问题。

  2.2.1采用爆破技术:通过对孤石密集区进行施工超前钻揭示,约200根桩将遇到孤石和球状体,厚度3~15m。从前期施工反映,单纯的钻、冲孔施工效率极低,无法有效穿越孤石和球状体。经借鉴桥梁桩基的施工经验,并考虑本工程桩距较大的情况,大胆采用爆破技术。通过爆破产生的瞬间能量震裂孤石,从而提高了冲孔效率。未经爆破的孤石和球状体,进尺约40~100mmh-1,爆破后,进尺可提高1~2倍,达到100~200mmh-1,多者300~500mmh-1。

  具体操作是:1)先进行施工超前钻,采用小型钻机XY1,孔径75,91mm。探明孤石位置。2)将乳化炸药(防水炸药)装入2英寸的塑料管中,放入小钻孔。用药量,按不同桩径和孤石情况,钻1~3个炮眼,每个炮眼在孤石范围0.5kg.m-1,普通土层位置填入中砂。论文参考。3)点燃激光导火线,雷管引爆,均为一次爆破。起爆时,地面有明显震感,可喷出2m多高的泥浆。为避免对相邻桩产生影响,控制对15m范围内的桩,成桩须问隔3天以上,才可施爆。

  处理探头石既费时又费料,一般先回填片石纠偏,如果纠偏无效,就只能在桩孔外钻孔对探头石进行爆破,进尺50mmh-1。

  2.2.2改装桩机:施工中期,利用回转钻机的底座,支架体系,加装卷扬机,把回转钻机改装成冲钻结合的两用机。在软土用回旋钻进,遇孤石换成冲击钻头。论文参考。这样处理,增加了机械的利用率,减少了移机,换钻头的人工,机械耗费。

  3.1人工挖孔法因其造价低、工艺简单,应用相当广泛,如工程A,虽然主要施工方法是冲击成孔,但浅层孤石采用人工挖孔处理,有效地清除了孤石障碍,可以在其他工程推广应用。人工挖孔的技术关键在于确保进孔操作者的人身安全,因而对付深层孤石时不可采用。如某工程,在50多米的深度遇孤石,虽然施工打了钢护筒,并加了内三角支撑,但仍翻砂,安全无法保证。

  3.2实践证明,利用爆破技术预碎孤石、岩石的方法是有效的。当其他方法无效时更显其作用。爆破技术在桥梁桩基工程中已大量使用,在民用建筑物桩基施工中使用较少,便基本原理相同。主要问题是工用建筑物一般基桩间距较小,如果每桩单独处理,会对邻桩产生影响。且难以控制用药量。建议对于大范围的孤石群统一进行处理。如工程B,第桩单独处理,爆破发现少数相邻桩被连通,即本桩在浇灌砼时,邻近正在成孔的桩会冒浆,浆液起初为泥浆,后为水泥浆。另外,桩的充盈系数普遍较大(有些是因为遇探石偏位扩孔)一般为1.6~2.2,最大达到5.2.

  4.1钻(冲)孔灌注桩被广泛应用于各类工程,尤其是大直径桩,已成为高层建筑、大型桥梁、港口码头等结构物的主要基础形式。本文中所列举的几个工程实例,在软土地基遇孤石时,钻(冲)孔桩更为首选。

  4.2针对不同地质重要条件,采用多种施工工艺,能有效地解决问题。如钻孔、冲孔相结合,冲孔和人工挖孔配合使用,适当采用爆破技术等。

  4.3如遇孤石钻进难度较大,需以孤石作为持力层时,必须探明孤石的具体情况,并结合有关试验及计算数据予以抉择。

  4.4现代桩基技术的进步离不开对机械设备能力和工艺的不断革新。希望随着工程问题的不断解决,能不断积累经验,革新工艺,改进和提高机械设备能力。

  [1]桩基工程手册编写委员会.桩基工程手册.北京:中国建筑工业出版社,1995.

  随着城市建设发展,大跨度、超高层、大型深基坑工程已成为建设主流类型,工程实施中对进度、质量、安全文明、绿色施工的要求越来越高。传统灌注桩施工工艺由于投入机械人员多,成本大。已不能满足工程要求,本着紧追先进技术,开拓创新的理念,扬州桩基有限公司在扬州工艺坊基坑支护工程中创造性的使用了混凝土灌注桩打灌分离技术,解决了传统工艺不能解决的问题,取得了极大的经济效益和丰硕的实践成果,赢得了监理和业主的好评。

  扬州工艺坊基坑支护工程位于扬州玉器街东侧,施工场地长270m,宽70m,开外深度5m,采用深层搅拌桩加混凝土钻孔灌注桩支护形式,钻孔灌注桩长10.5m,钻孔深度11.5m,总计227根。

  该项目工期紧、质量要求高、安全施工要求严格,如使用传统一桩一机施工工艺,不但机械、人员投入大,而且达不到现场安全文明要求。针对项目实际,扬州桩基有限公司确立了使用打灌分离技术的工艺方案,采用一体化液压旋挖钻机进场施工。扬州工艺坊工程地质情况为粉质粘土层,旋挖钻机适用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层及含部分卵石、砾石地层施工,采用全液压活动、步履行走、伸缩式钻杆钻斗取土。具有占用场小、对场地适应性强、移动灵活、成孔速度快的特点,十分适合该工程要求。

  为了保证施工过程中机座易于调平、施工时不因路面软硬不均导致机械移动不便,做了场地平整及路面硬化工作。

  根据业主提供的坐标点,采用闭合法复核所提供的坐标点,确认无误后用全站仪测放主要控制点,结合图纸从控制点开始放线,用钢卷尺量出具体桩位,在桩位处打入木桩,上钉一小钉表示桩位。

  以钻头自重并加油压作为钻进动力,开孔钻进;待钻斗内装满砂、土后,提升钻斗卸土,同时注意地下水位变化,注入泥浆;关闭钻头活门,转至钻进位置,并固定旋转体上部;下降钻斗,继续钻进;钻进过程中注入高塑性粘土制成的比重约1.05-1.10泥浆,泥浆比重不宜过浓,防止过厚的泥皮,增加清孔难度,影响桩身承载力。

  旋挖机移位施工下根桩,同时注入比重1.15—1.20高塑性粘土泥浆,以便保孔。

  桩钢筋笼采用全笼,由吊车负责调运、安放钢筋笼,在井口用钢管做支撑,将钢筋笼用吊筋焊接在钢管上,保证钢筋笼。

  采用泵灌一体化设备,由泵车直接浇筑混凝土,解决了传统方法灌注过程中安拆导管的问题,既提高灌注效率,又保证了质量。在泵车前端安装两节钢管,由法兰连接,吊车协助泵车吊、放泵管,浇筑时泵管直接伸入孔底,解决了灌注初灌量的问题,连续浇筑保证了桩身整体性,防止桩身夹泥。

  由风镐进行,严禁用大型破碎机破碎,破至设计高程,保持钢筋的完整,桩顶基本平整、干净。

  在钻孔过程中,如发现在排出的泥浆中不断冒出气泡,有时护筒内水位突然下降等现象说明有塌孔迹象,原因为工程地处长江中下游冲击平原,土质多为粉质粘土,采用干取土法易发生塌孔。解决办法:采用泥浆护壁解决,保持孔内泥浆水位,加大泥浆比重,严重时回填粘土提钻重新钻孔。另换用两池,本工程采用泥浆池与排浆池分离,即一桩双池工艺,使得置换出的泥砂不再参与循环,有效杜绝了塌孔。

  钻孔偏斜主要是由于钻杆垂直度不够、钻头导向部分太短、地面平整度相差太大或有地下障碍物,解决办法:减慢钻进速度,提起钻杆,上下反复扫孔、清理障碍后再钻、重新调直钻杆。旋挖桩机自身配备有垂直度电子检测仪,结合施工现场全站仪的复合控制,保证桩位及垂直度的准确性。避免因人为疏忽造成的因素。

  传统工艺在灌注混凝土时都以工程钻机为施工机械,在灌注过程中还需要拆卸导管,这种灌注方法不仅机械使用率低,还大量的占用了人力,严重降低了劳动效率。新技术在这方面极大的得到了改善,将灌注与钻孔合理的分离,大大提高了机械的使用效率,旋挖钻机在施工完一根桩之后可以立即进入下根桩施工,由吊车协助泵车完成灌注。这种方法提高了机械使用效率,减少了人员投入,大大提高了劳动效率。扬州工艺坊工程采用新工艺日成桩8根(每天工作10小时),运用一台旋挖机负责钻孔,一台混凝土泵车负责混凝土灌注,采用传统工艺日成桩8根需投入4台工程钻机,一台混凝土泵车,每天工作16小时,还需投入大量人力,两者相比较所产生效益一目了然,新工艺不但效率高,还节省成本,增加市场竞争力。

  传统工艺在灌注混凝土时易发生夹泥桩,发生的原因有:1导管下到孔底时距离孔底距离过大,混凝土初灌量不够,混凝土置换泥浆时与泥浆混合造成夹泥。2.施工过程中导管拔得过快,导管底高出混凝土面,造成夹泥。采用新技术灌注时,泵车泵管一直伸到孔底,解决了初灌量不够、导管距孔底距离过大等问题,有效避免了夹泥桩。

  ⑴ 劳动效率高:在完成相同工作量情况啊,新技术比传统工艺所用时间少,投入机械、人工少,产生的效益高。

  ⑵ 质量高:采用新技术有效避免了老工艺的断桩、夹泥桩问题,提高了施工质量。

  ⑶ 安全文明:采用新工艺投入机械少,减少了对施工场地占用,对环境污染小。

  ⑷ 适应性强:不仅适用于大型工程,更适用于小型、工期要求短的工程,提高市场竞争力。

  由于传统的回转钻成孔成孔速度慢,效率低,用水量大,泥浆排放量大,污染环境,扩孔率较难控制等弊端在当前工程桩基施工中逐渐被旋挖钻孔灌注桩代替。旋挖钻机是一种多功能灌注桩成孔机械,能够自动调整桅杆垂直度和自动计量钻孔深度。旋挖钻孔施工是依靠钻杆和钻斗的旋转,通过钻斗自重和液压设备的辅助使土屑装满钻斗并提升钻斗出土。通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁,反复循环而成孔。吊装钢筋笼、灌注混凝土、后压浆等同其他水下钻孔灌注桩工艺。其高效的特点可以解决一些工程工期短、场地狭窄、施工用电不足、可容纳的施工设备数量有限的矛盾,大大减少了现场施工设备数量,降低了施工管理难度、提高了施工效率,而且工程质量和工期更有保证。这套工法钻孔自动化水平高,钻孔质量好,作业进度快,能适应各类地层的钻孔作业要求,特别是对城市桩基的施工效果显著。

  传统钻机根据不同的移动方式可分为平台式、液压步履式、滑撬式、牵引式等几类,大多在外部设备的辅助下实现移动,工效非常低。与传统钻机相比,施挖钻机从工效上就颇具优势。旋挖钻机可装配在自动行走的履带式底盘上,通过履带行走实现在桩位之间的快速移动,利用钻机的动力下井口护筒,钻进时钻杆可自动伸缩,无需重复拆装。所以说,旋挖钻机自动化作业水平高,而且不用其他机械辅助作业,作业效率高。

  在液压控制和电器系统,采用的是“总功率变量+恒功变量+负荷传感系统+电液伺服控制”,钻机可根据地层软硬程度自动调整扭矩和钻速比例,以保持较高的钻进效率。钻机底盘装有自动整平装置,可“微动”和伸缩。钻孔深度和钻塔垂直度由安装在驾驶室中的桅杆垂直度仪进行自动控制,以确保钻机准确就位并自动调整好垂直度。操作员可在钻进过程中随时查看钻机的作业情况,以确保成孔状态达到施工要求。

  首先,施工所需动力由本身所带的柴油发动机提供,无须现场提供大容量的变配电设施,在小型发电机组的配合下就可施工。其次,对地层的适应性较广,既适用于粘性土,也适用于砂性土,还适用于强度不高的风化岩。第三,从施工场地来讲,不需要提供较大的工作面就可工作,这一特性非常适合城市狭窄场地施工。

  秦皇岛站区改造1号楼工程,设计为钻孔桩基础,桩数为225根,桩长12.55m,桩径Φ600mm。混凝土强度为C35,单桩承载力设计值1200kN。钢筋布置8Φ14,Φ6@100/200螺旋箍筋。

  本工程地基分层为:(一)杂填土(4.3-7.9m厚);(二)粗沙砾(0.6-4.3m)强风化泥岩;(三)沙质粘性土(1.9-2.1m);(四)混合花岗岩全风化(0.9-1.4m);(五)混合花岗岩强风化(10m);桩持力层为强风化内1.0m以上。(详见《岩土工程勘察报告》。

  本工程桩基采用钻孔灌注桩基础,桩径有?准600mm,主要采用旋挖钻机钻进/泥浆护壁成孔、导管法浇筑砼成桩工艺。

  施工前应作场地查勘工作,对防碍施工或对安全操作有影响的设施,应先作清除、移位或妥善处理后方能开工。

  施工前应做好场地平整工作,对不利于施工机械运行的松软场地,必须采取有效的措施进行处理。场地要采取有效的排水措施。施工用的临时设施准备就绪,设置泥浆池和沉淀池。

  场地平整后放线定桩位,定位后要在每个桩位中心点打入一根?准16×500mm的钢筋或竹签做桩位标记。桩位放线后会同有关人员对轴线和桩位进行复核。轴线和桩位经复核无误后才可施工。

  泥浆有保护孔壁和排渣的作用,泥浆质量应以不塌孔并达到有效排渣为目的为原则。

  在施工中应做好泥浆的日常维护管理,经常测定泥浆的比重、粘度、及含砂率。清孔后及灌注砼前泥浆的各项性能指标要达到有关的设计、规范要求。达不到要求的泥浆作废浆,用车拉出工地。

  根据护筒的大小及现场地质情况挖埋护筒,护筒应高出地面≥30cm,护筒内径应大于钻头直径100mm,埋入土中深度在粘性土中不少于1m,在砂土中不少于1.5m,并应保证孔内浆面不低于护简顶0.3m。

  经技术人员对旋挖钻成孔与传统的回转钻成孔两种成孔工艺在其纯工作时间内进行现场观测测定,进行对比,得出表1所示结论。

  跟踪统计大量成孔过程,采用现场计时观测与写实记录法,并考虑人工幅度差系数1.2和机械幅度差系数1.33(移位、就位、下护筒等辅助作业台班),得出Φ1.2m内、桩长30m内、粘性土地层的旋挖钻孔成孔工艺的成本情况如表2。

  以上折合每立方米成孔单价为66.8元/立方米。经市场调查,目前传统钻孔桩每立方米成孔单价市场价普遍在200元/立方米左右(含设备调遣、利润、及灌注费用)。因此采用本工程采用旋挖钻孔灌注桩工艺为工程项目节省了约30多万元的成本,取得非常好的经济效益。

  总结以上分析,旋挖钻孔灌注桩工艺在设备性能、场地和地质适应性、环境效益、工程进度和施工成本上与传统钻孔桩工艺相比均有较多的优势,尤其对于我们商业综合体项目,工程进度取得的经济效益是相当巨大的,从整个项目综合考虑,采用旋挖钻机的经济价值显然是显而可见的。

  [1]李林,闵峰.旋挖钻机施工钻孔灌注桩的工艺研究[J].中国工程科学,2010(04).

  论文摘要:随着油田进一步开发,勘探与钻井技术进一步发展,套管钻井技术逐步提到议事日程。尤其是通过勘探开发的结合,人们对地下油藏认识进一步加深,从钻井成本、工期、地下油气层的污染角度,套管钻井技术有着较广泛的发展前景。

  随着钻井技术的发展,勘探、开发、采油过程中人们对地下油藏的逐步认识,套管钻井技术在大庆油田得到了研究与试验。通过现场试验,油层钻遇情况、工期控制、成本控制等达到了预期效果,说明套管钻井技术工艺的设计符合现场试验要求。套管钻井过程中,着重注意以下几个方面问题:

  由于套管钻井完井后直接固井完井,然后射孔采油,没有测井工艺对储层深度的测量、储层发育情况的评价,故此要求油层发育情况及埋藏深度必须稳定,这样套管钻井的深度设计才有了保证。

  由于套管钻井过程中不可避免地存在井斜,井斜影响结果就是导致完钻井深和垂深存在差异,井斜越大,这种差异越大。而地层倾角的大小、裂缝、断层等的发育情况,对井斜的影响起着重要作用。因此设计套管钻井区域地层倾角要小,裂缝、断层为不发育或欠发育,才有利于套管钻井中井斜的控制。

  就位钻机基座必须水平,为设备平稳运转及钻井过程中的防斜打直创造良好的条件。

  套管钻井中所选择套管必须是梯形扣套管,因其丝扣最小抗拉强度是同规格型号圆形扣套管的2倍左右,能有效增大套管钻井过程中的安全系数;其次梯形扣套管,便于操作过程中上卸扣钻头优选条件必须满足施工中扭矩尽可能小,水马力适中的原则。根据扭矩的情况,可以考虑选择牙轮钻头和pdc钻头。因牙轮钻头数滚动钻进,能有效减少转盘及套管扭矩,但其要求钻压较大,不利于套管柱的防斜。pdc钻头需钻压小,一般(20-60kn),钻进速度较快,套管柱所受弯曲应力小,扭矩小,符合选择要求。在选择钻头的同时,还要求选好水眼。水眼过小,总泵压高,对套管内壁冲蚀严重,长时间高压容易损坏套管;水眼过大,钻头处冲击力低,将影响钻井速度。

  套管钻井过程中,井斜控制是首要问题,井斜直接影响到所钻井眼的垂直深度。也就是说油层的埋藏深度与所钻实际深度能否相稳合,关键取决于井斜。控制钻压10-30kn合理范围内钻进。由于套管钻井时,套管柱中没有钻铤和扶正器等,在加压过程中,套管柱受压极易弯曲导致井斜。因此钻井过成中要严格控制钻压,从这个角度讲,选择pdc钻头更适合于套管钻井。转盘转速控制为低转速,一般控制在60-120r/min内,低转速钻进过程,有利于套管柱的稳定,有利于井斜的控制。井架基座安装平直,保证开钻井口垂直,加强中途测斜监控,一方面便于了解控制下部井斜控制情况,另一方面便于计算垂深。

  套管钻井完井后,套管柱直接留在井内,因此对套管保护很重要。要使用套管丝扣胶。套管依靠丝扣密封,在套管钻井过程中,要使用套管专用胶,保证丝扣部位密封可靠,联接牢固。套管防腐问题。套管钻进时,由于旋转,外壁受到磨损,其外防腐层容易脱落。内壁受到钻井液的冲刷,内防腐层也受到冲蚀。一是要求用于钻井的套管,做好内外涂层防腐;二是钻井中采用低转速小钻压钻进,有利于减少套管外壁的磨损,三是采用增大钻头水眼尺寸,降低管内泵压,减少钻井液对套管内壁的冲蚀。

  钻压控制在10-30kn。一是有利于防止套管弯曲引起井斜;二是有利于减少套管扭矩,防止钻进过程中出现套管事故。

  转速控制压60-120r/min。其优点是:①减少套管柱扭矩;②低转速钻进,有利于减轻套管柱外壁与井壁之间的磨损。

  总泵压控制在6-7mpa以内。一是减少钻井液对套管柱内壁冲蚀;二是减少对回压凡尔的冲蚀磨损。

  钻头上部、套管柱底部安装回压凡尔,有利于固井施工后能实施敞压侯凝。完钻后要处理好钻井液的粘切性能,并充分循环洗井,为提高固井质量做好准备。固井施工采用压塞碰压固井,碰压后试压,并尽可能敞压侯凝。如果敞不住压,可实施蹩压侯凝,所蹩压力为最大替压三分之一左右,并分别在3小时后放掉50%,8小时后放尽。

  4.2由于受到井斜的影响,套管钻井井深受到限制。如何扩大套管钻井深度需要在钻压、转速、钻头选型、施工工艺等各方面进一步优化。

  ZP05-1H井多分支水平井工艺集成了连通工艺、充气欠平衡、地质导向技术等许多现代先进钻井技术,是一项技术含量高、涉及多家专业服务队伍的系统工程。整个施工过程中动用了许多新式的工具和仪器,例如用于两井连通的电磁测量装置、小尺寸的地质导向工具、欠平衡相关装备等。ZP05-1H井组由两口井组成,即洞穴井和多分支水平井。该井的施工顺序为:首先钻洞穴井并在其井底煤层段造一符合现场要求的洞穴,接着开始多分支水平井的钻进,采用近钻头电磁测距的方法将两井连通,最后完成煤层中的主水平井眼和多个分支井眼。

  (1)为了有效的监测二开上直段井眼轨迹,确保优质的井身质量,二开施工采用大钟摆钻具,使用MWD进行跟踪监测,ZP05-1H井于2010年5月25日22:00 二开,钻具组合如下:

  钻进至井深142.5米,发现井斜和方位不符合定向施工要求,及时起钻,更换钻具组合进行轨迹控制,将实钻位移控制在设计方位的反方向,井斜控制在1~2°之内,走反向位移,增加与连通点的位移长度,便于下一步施工。钻具组合如下:

  钻进参数:钻压:50~80kN;排量:25~28l/s;泵压: 5MPa;

  综合多点与MWD测斜数据,根据实钻井眼轨迹,预测井底并做待钻设计,确定井深605米为造斜点深度。

  5月31日直井段钻进至井深570后起钻下入增斜钻具复合钻进调整至605米开始定向钻进。

  根据设计造斜率11°/30m,下入可调式单弯2°,使下入的造斜工具原则上高于设计造斜率20。

  依据邻井的施工经验,ZP05-1H井着陆点井斜控制在86-88°之间,靶前位移控制在60-65m,在实际施工中随着轨迹的变化做好待钻设计,确保连通之前有足够的调整井段。

  为了准确确定着陆点,定向井施工人员密切配合地质施工人员做好工作,为地质人员提供需要井斜、方位、垂深等数据,要求地质施工人员提供着陆点的垂深,并以书面的形式下达技术指令。

  施工过程中,定向井工程师及时掌握下入井内的工具控制轨迹的能力,做到精确预测井底的轨迹参数,精确控制井眼轨迹。

  选择下井螺杆的思路和方法:首先考虑钻井工艺要求:井眼尺寸、钻井排量、井底温度、钻头转速、水眼压降、造斜率及钻井液类型,从而具体确定导向螺杆钻具的结构和工作参数,并确定所需的型号和规格。

  在主井眼的钻进过程中,定向井工程师详细记录每个单根的施工过程以及测斜记录,计算造斜工具的造斜率,并为选择合适的侧钻点提供依据。

  侧钻点的选择、悬空侧钻分支控制方法:侧钻点选择的地层要比较稳定,井径规则,全角变化率小的井段。侧钻点确定后,将工具面摆至主井眼方位左右,保持工具面不变,开泵慢慢上提下放钻具6-8米,划槽3-5次,以利于侧钻成功;将钻头放置侧钻点,工具面放在90~120°开始控制钻时进行侧钻,前1米控制钻时在2m/h,2-3m控制钻时在3m/h,4-6m控制钻时在4m/h,7-9m控制钻时在5m/h,工具面逐渐向分支方向转变,10-14m控制钻时在6-10m/h,然后加钻压20-40KN调整工具面按设计方位正常钻进。

  1 井身结构和井眼轨迹得到优化。根据设计最高造斜率11°/30m,选择可调式马达2°-2.25之间,使下入的造斜工具原则上高于设计造斜率20。二开井眼轨迹设计与控制就描准连通点,技术套管下深兼顾3号煤层,这一优化在ZP05-1H井实施取得较好效果,井眼轨迹平滑,技术套管垂深距3号煤顶0.75米。

  2 采用几何导向方法,穿针以煤层地质导向为主改为几何导向为主。钻达地质技术人员提供的着陆点垂深,着陆点井斜控制在81-83°之间,靶前位移控制在60-65m,确保连通之前有足够的调整井段,这一优化方案在郑平05-1H井实施取得较好效果,连通一次成功,。

  3 通过对海蓝MWD仪器的成功改进,解决了海蓝仪器水平段脱键问题.解决了海蓝MWD仪器不能打捞的缺点,ZP05-1H井三开水平段下入可打捞仪器,在发生卡钻事故后,成功打捞出落井仪器,减少了事故损失。

  4 初步形成监测和处理煤层垮塌的措施。通过认线次卡钻事故原因,结合以前的施工经验,从尽早发现垮塌现象,尽快采取相应措施入手,制定了针对性管理、技术、操作措施,减少了垮塌卡钻事故的发生。

  1、由于煤层承压强度低,技术套管一定不能下到煤层中,防止固井时将煤层压裂,导致后续钻进过程中的井壁坍塌。

  2、煤层气钻井施工最关键技术之一是地质导向,地质导向是否准确,使用方向伽玛是必要的手段,应加大资金投入购置EMWD测量仪器。

  3、完善充气欠平衡工艺,解决注意压力波动大的问题、防止煤屑憋堵造成卡钻。

  钻孔灌注桩技术,因其具有噪声低和对周围环境影响较小等特点,同时具备设备投入不大、施工简单等优势,近年来在我国桥梁等工程建设中的应用得到了越来越多的重视和发展。但由于钻孔灌注桩多为地下作业,不仅环境恶劣,而且存在较多的不可知因素,施工过程中无论人、机、料、法、环任何一个或多个环节失控,都将对工程的关键件、重要件产生重大的影响,不仅会对工程的整体质量和预期进度造成影响,还会让投资者蒙受经济损失,更会造成不良的社会反映。因此,规范工程建设施工管理,制定切实可行的工程管理措施,消除隐患,是确保钻孔灌注桩施工质量的重中之重。

  2.1 (一)钻孔灌注桩工程施工准备阶段分析:对于钻孔灌注桩工程项目作业而言,施工准备阶段应当重点关注材料以及作业条件两个方面的问题。材料是整个钻孔灌注桩工程项目实施的载体,而作业条件的保障就相对于现场施工的平台。首先,从材料准备的角度上来说,应当重点关注如下几个方面的内容:①.水泥原材准备工作分析:当前技术条件支持下,钻孔灌注桩工程项目建设应当选取矿渣水泥或是425#型号普通硅材,水泥材料在进场过程当中应当具备与之相对应的出厂合格证证明以及实验报告;②.砂级原材准备工作分析:适宜于钻孔灌注桩工程项目施工的砂级原材应当为中级沙,进场之前应当确保原材中的含泥量指标严格控制在3%比例之内;③.石子原材准备工作分析:钻孔灌注桩工程项目施工过程当中所涉及到的石子原材主要为碎石,且碎石原材应当满足如下两个方面的指标要求:即粒径参数控制在10mm~15mm范围之内以及含泥量指标控制在2%参数以内;④.钢筋原材准备工作分析:对于钻孔灌注桩工程项目施工而言,进场钢筋原材相应品种及规格均应当与工程项目设计方案及钢筋需求充分吻合,在此基础之上提供必要的合格证证件及实验检测报告;⑤.外加剂原材准备工作分析:对于钻孔灌注桩工程项目建设而言,外加剂原材主要是指掺合料,其具体准备及控制要求应当依照项目施工实际情况结合试验方式予以确定。其次,从作业条件的准备角度上来说,整个钻孔灌注桩工程施工现场应当确保“三通一平”的稳定性,结合现场施工环境条件做好地面垫层混凝土铺设作业,确保后续施工开展的有序性。与此同时,在整个钻孔灌注桩工程施工区域周边设置相应的集水井及排水沟装置,确保施工现场出土线 泥浆的配制

  泥浆的质量关系到成孔的质量。高品质的泥浆,即使长时间停钻,也不会产生较多的沉积物,而且可在孔壁形成保护性泥皮,该泥皮密度较大,具有较差的渗透性能,有效地阻隔了孔内外泥浆的渗透,提高了孔壁的工艺稳定性。

  a) 就位前应对机具合格证书和设备检定有效证明,以及易损件的储备情况进行检查。为保证施工的正常进行,还应对施工用道、电力线路、用水管路等进行综合考虑,合理布置;

  b) 对冲击钻钻机进行安装就位,应采用对底座进行不同方位进行垫衬的方式保证钻机的水平,注意支垫物的放置位置应让位于护筒。

  c) 开始钻孔后,应对钻头速度进行控制,随时观察孔内不断发生的变化,保证护筒内水量。钻进过程随时有移位的可能,要求连续作业并按工艺要求进行钻孔中心核对;

  d) 钻孔时,钻进一定深度必须对校对深孔直径和孔的竖直度。同时注意当地层发生较大变化时,应在变化层提取渣样,绘制地层-渣样图表并与技术文件比对;

  e) 钻具进行升降时,应慢速、平稳,保证与孔壁等不发生碰撞;钻孔速度应严格控制,避免钻具重力施压于孔底;钻孔过程有时需要临时停钻,必须通过水位和泥浆的调节来保证所钻孔技术参数;为避免钻头被渣土掩埋造成质量事故,应将钻头缓慢上提;

  f) 钻孔时,应首先采用小直径钻头,达到一定深度后,再改用大直径钻头进行扩孔。注意清理钻管内产生的泥浆;

  g) 施工人员应严格把握工程技术条件和技术图样各项技术指标,钻孔达到设计要求时,停止钻机,确保孔径和孔斜率主要技术参数达到标准规范、设计和工艺设计要求。

  a) 应采用专用测量工具对成孔进行检测,检测内容包括孔的直径、成孔的深度以及孔的垂直度等;

  b) 清孔是为使成孔的测深正确、灌注顺利而对孔内的泥浆、沉淀层、钻渣等进行抽换。清孔的方法多种多样,通常可通过换浆和抽浆的方式,也可采用掏渣机、空压机喷射等进行清空。

  因受下雨下雪等天气影响,地面泥土在流水的作用下受到浸泡,或者护筒的施工过程未达到工艺要求,回填这一重要工序操作时没有进行严格的控制,导致质量不好等诸多因素影响,护筒的稳定性受到破坏,严重时会因此而脱落。这时应立即停止施工,找出原因并仔细分析和研究,及时有效地采取科学的方法进行处理。确因地面积水造成的事故,应首先排除地面流水,再填上黏土,保证地面的干燥,杜绝渗漏现象,在恢复钻孔施工前必须对护筒进行重新埋设和检测。。

  由于岩层强度差异等因素,钻孔过程有时会出现卡钻现象。应采用电子水平仪等仪器仪表进行检测和判断,针对不同的原因,寻找相应的方法和对策进行处理:

  a) 当岩层发生强度上的突变,钻头经过时冲击力受此突变最易发生卡钻。如果卡钻发生于整体岩石,技术上可采用水下爆破等特殊的方法予以解决。此法适用于整体岩层中,对于泥沙地层则不宜采取此方法;

  b) 因断电或机械故障等不可预知的原因,钻头未能提升并在滞留时间过长,致使阻力过大无法完成提升,这时,采用插入高压水管,用水对泥浆进行置换和缓解和处理卡钻现象。

  施工过程中,有时因机械故障造成成孔坍塌等现象,钻头随重力落入孔底,发生“掉钻”。为保证施工质量,必须采取有效的方法将落入孔底的钻头拉回地面。

  a) 若钻孔质量稳定,打捞前应对孔壁进行科学预测,用探针等仪器仪表对孔底钻头进行准确定位,启用打捞器打捞时,避免反复确保抓捞一次成功;

  b) 当钻孔质量缺陷形成局部坍塌时,则采取“气举法”,通过机械手段清除钻头上方的障碍后。再进行钻头的打捞工作。

  发生缩孔现象时,应采取土块、石块以及卵石土等进行回填,并采用大型冲击钻等专用设备夯实。

  当钻机就位检查不到位,或由桩孔地质差异过大,钻孔过程中极易发生钻机整体倾斜或钻头钻偏现象。

  a) 确因钻机安装时发生倾斜所造成的偏斜孔。应停止施工,将钻机从钻孔处移开,使用专用仪器对钻孔壁进行全面检查。若钻孔壁质量稳定,则采取加大钻机的支撑面积等技术手段进行加固,规范安装钻机恢复施工;对于不合要求的钻孔壁,必须回填钻孔并夯实,择时再次钻孔。

  b) 因地质原因导致的偏斜孔,必须对岩层进行科学分析和评估,确定适宜的回填材料,按照设计要求进行回填处理,再次施工前应静置。

  严格执行国家相关法律法规和JTJ 041-2000《公路桥涵施工技术规范》等行业标准,用标准化思想指导冲击钻钻孔灌注桩的施工作业。

  以施工管理为目标,研制集建设、监理、设计、施工和检测等为一体的“钻孔灌注桩施工管理系统”,为冲击钻钻孔施工现场人员提供高效科学的、可操作性强的信息化管理技术支撑。

  应编制基于标准规范、设计图样和技术要求的科学合理的工艺流程,将文明施工和安全生产纳入工艺,严肃工艺纪律。坚持操作人员持证上岗。

  严格按照检验规程,对施工机械及其测量仪器进行设备有效期检查,保证设备的完好性。对施工过程进行检测,将重要参数指标偏差控制在设计或规范允许的范围内。

  综上所述,对施工全过程严格把关,以技术标准作指导,严格按照设计要求和工艺规程进行质量控制,加强过程检验,是提高冲击钻钻孔灌注桩质量的重要保证。米博体育米博体育 米博平台

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