旋挖钻机钻孔施工技术课件

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#,墩岩层为泥岩，且上部砂层中都夹有卵石。,一、工程概况南京大胜关长江大桥工程是京沪高速铁路全线重点控制,三、选题理由,业主要求所有桩均为,类桩。,采用旋挖钻机施工引桥钻孔桩，桩径为,2.0m,最大钻孔深度为,86m,。下部岩层较复杂，主要有泥岩，砂岩，安山岩，厚度约为,20,30m,，饱和抗压强度达,14.1MPa,。此类施工国内无成功经验。,确保钻孔桩按时完成，保证成孔质量。,业主要求钻孔桩按计划完成，施工时间较短。,难度系数大,质量要求严,工期时间紧,三、选题理由业主要求所有桩均为类桩。采用旋挖钻机施工引桥钻,四、现状调查,因采用旋挖钻机施工如此大直径和深度的钻孔桩，无类似经验可寻，前期施工中施工方法及控制指标同以往直径为,1.0,1.5m,深度为,50m,左右的钻孔桩施工。根据对,N32#,墩已完成,6,根桩和,N1,、,N2,钻进的施工跟踪调查，根据成孔质量检测报告等有关资料总结出：,四、现状调查 因采用旋挖钻机施工如此大直径和深度的钻孔桩，无,注：其中,N32-11,和,N32-6,成孔倾斜度初次检测不合格（检测时按,1%,控制），经下钻扫孔后满足要求；沉渣厚度为负时记为,0,。,通过统计、分析钻进中实际情况，旋挖钻机施工中主要问题有：,1,、成孔后的倾斜度虽能满足规范要求，但不能达到内控指标。,2,、沉渣控制虽满足要求，但出现了负沉渣情况，终孔测量时误差较大。,3,、,N1,、,N2,钻进中出现钻进困难，成孔速度慢，钻头磨损严重。,质量缺陷调查表,注：其中N32-11和N32-6成孔倾斜度初次检测不合格（检,五、设定目标,1,、钻进中要保证成孔质量，成孔倾斜度控制在,0.8%,以下。,2,、解决在复杂地层中钻进困难、进尺缓慢的问题。,3,、实现终孔标高的准确测量，防止出现以超钻孔深代替沉渣的情况。,目标可行性论证：,管 理,技 术,技术力量强，编制了完善的施工工艺。有专业技术人员现场控制，确保钻孔桩顺利施工。,项目部建立了完善的质量保证体系和质量责任体系，责任落实到个人。,经 验,现场工人和技术员有着丰富的钻孔经验。,通过,QC,活动可以实现目标,五、设定目标 1、钻进中要保证成孔质量，成孔倾斜度控制在0.,六、原因分析及要因确认,为更好发现问题产生原因，,QC,小组对旋挖机成孔的特殊之处进行分析：,1,、旋挖钻机自动化程度很高，虽然可以自动调节钻杆倾斜度和反映钻孔深度，但精度不能满足施工要求。,2,、旋挖机钻进中泥浆不循环，只需钻进中补充泥浆保持水压。钻进中形成的泥皮比普通旋转钻机的要薄。,3,、旋挖钻机由钻斗底部斗齿将土体切碎，并压入钻斗内，然后由钻杆提出，如此循环作业比旋转钻由泥浆循环出渣的工作效率高。但是孔内部分钻渣不能带出孔外，造成孔底有较多沉渣。,4,、旋挖钻机成孔后经检孔合格下放钢筋笼，然后下导管清孔，缺少下放钢筋笼前的一次清孔。,六、原因分析及要因确认 为更好发现问题产生,设 备,材 料,环 境,方 法,人 员,成孔质量不合格,入岩时钻压大、转速快，造成斜孔,。,旋挖钻机取土方式造成钻斗与孔之间存在间隙。,终孔测量时，孔静置时间较长，沉淀较多。,钻孔人员专业知识缺乏，质量意识不强，责任落实不到位，造成斜孔。,钻孔平台土质较差，易沉陷，造成斜孔。,旋挖钻机履带底盘下地面不平，造成斜孔。,测绳在使用中发生收缩变形造成测量不准。,钻头磨损严重造成斜孔。,泥浆质量不达标，泥砂沉淀快。,旋挖机钻杆垂直度控制器误差大，需重新标定。,确定末端因数：,设 备材 料环 境方 法人 员成孔质量不合格入岩时钻压大、转,人员,方法,环境,材料,钻 进 困 难,钻进中钻压不够,实际地质情况和钻孔地质图有差异，造成钻进参数不符合，钻斗选取不合适。,设备,钻进方法采取不合适,钻进中入岩后仍采用大钻头钻孔，阻力太大。,对机械性能不熟悉,钻孔人员专业知识缺乏。,钻头质量不满足要求。,泥岩、卵石层、安山岩强度高。,人员方法环境材料钻 进 困 难钻进中钻压不够实际地质情,对末端因素进行分析，确定要因：,对末端因素进行分析，确定要因：,七、制定对策,针对各项问题的主要因素，我们,QC,小组制订了相应对策。,成孔倾斜度较大原因及解决办法,七、制定对策针对各项问题的主要因素，我们QC小组制订了相应对,负沉渣出现原因及解决方法,负沉渣出现原因及解决方法,钻进困难问题及解决方法,钻进困难问题及解决方法,八、组织实施（,D,）,加强对作业人员的技术培训和责任意识教育：,1,、组织钻孔施工人员学习,旋挖钻机钻孔工艺,和相应规范， 提高钻孔人员专业知识和技能。,2,、对钻孔施工人员职责进行详细分工，责任落实到个人。,实施一,效果,1,：提高了钻孔施工人员钻孔知识水平和责任意识。,八、组织实施（D）加强对作业人员的技术培训和责任意识教育：,实施二,1,、旋挖机履带下铺设跑板，保证了旋挖机在钻进中加压开钻和提升钻斗瞬间履带前支点有较结实的支撑点，不会沉陷 。,效果,2,：解决了旋挖机履带下土体沉陷引起的钻杆倾斜。,实施二1、旋挖机履带下铺设跑板，保证了旋挖机在钻进中加压开,1,、定期用经纬仪检查旋挖机桅杆垂直度，对钻机垂直检测系统进行标定。,2,、保证成孔质量，降低成孔的倾斜度。钻进中要求钻机操作手，在软硬地层变化处和岩层倾斜时要减压减速。遇到岩层较硬和钻进困难时要减压，减小钻杆摇晃，提高成孔质量。,实施三,效果,3,：,1,、减小了钻机垂直检测系统的误差。,2,、降低了钻进中钻进方式不正确造成的成 孔倾斜。,1、定期用经纬仪检查旋挖机桅杆垂直度，对钻机垂直检测系统进行,实施四,1,、钻孔结束后尽块进行终孔测量，若停钻时间较长后应在终孔前用钻斗将底部沉渣取出。终孔测量时要细致，发现沉渣较厚需重新下钻斗清孔。,2,、钻机钻至设计标高时，加大用钻斗清孔次数，尽量控制留在底部的钻渣最少。防止出现用孔深代替沉渣。,效果,4,：减小了终孔测量时孔底沉渣厚度，使孔深测量更准确。,实施四1、钻孔结束后尽块进行终孔测量，若停钻时间较长后应在,实施五,1,、经常校核测绳，新测绳最初要做到隔两天校核一次。使用过的测绳做到,5,天校核一次。测绳误差过大时应更换新测绳。,效果,4,：减小了终孔测量时孔底沉渣厚度，使孔深测量更准确。,实施六,1,、钻孔人员每隔,4,小时检测泥浆指标，发现泥浆不合格时及时调浆。,2,、项目部随时抽查，若泥浆出现连续三次不合格时，项目部对作业队进行罚款处理。,效果,6,：确保了泥浆质量合格，终孔时孔底泥砂沉淀较少。,实施五1、经常校核测绳，新测绳最初要做到隔两天校核一次。使,实施七,1,、对钻斗提出的钻渣进行取样，与地质资料对比，以便及时调整钻进参数,。,效果,7,：避免了盲目钻进造成的钻进参数选取不正确，从而造成的钻进困难。,实施八,1,、,N1,、,N2,施工进入安山岩岩层后先采用直径为,1.0,或,1.5m,的小钻头掏孔，待钻至设计标高后再用直径为,2.0m,的钻头成孔。,效果,8,：采用小钻头后钻进较快。,实施七1、对钻斗提出的钻渣进行取样，与地质资料对比，以便及,实施九,1,、根据钻渣分析若遇到较大直径的卵石时用带有截齿钻头的底板更换下适宜在砂层和粘土中钻进的斗齿底板。,2,、遇到较厚胶结层时建议换用短螺旋钻头更换斗齿钻斗，当钻穿这一较硬地层后再用钻斗掏渣。,效果,9,：解决了卵石和胶结层中钻进难的问题。,实施九1、根据钻渣分析若遇到较大直径的卵石时用带有截齿钻头,九、检查效果,制定相关措施并落实后，经过,PDCA,循环后,QC,小组结合南京南大检测评估有限公司出具的超声波检测报告和施工日志，列出了效果对照表：,1,、实施,PDCA,循环后成孔倾斜度和沉渣厚度情况对比：,QC,实施前钻孔施工情况,QC,实施后钻孔施工情况,注：灌注混凝土前泥浆指标按比重,1.06,1.10,，粘度,17-22s,，含砂率,1%,控制,沉渣为负时记为,0,。,成孔的倾斜度得到有效控制，沉渣测量更加准确，避免了负沉渣的出现。,九、检查效果 制定相关措施并落实后，经过PDC,（,1,）、对于夹有较大卵石层的粗砂和砾砂层，换用截齿钻头后可以有效的将卵石压碎，钻进速度明显加快，钻头磨损也减少，节约了时间和成本。,在,N1-1,中遇到较厚砾砂胶结层在斗齿很难钻进情况下，换用短螺旋钻头最终将这一较硬地层钻穿。,（,2,）、,N1,墩进入安山岩岩层后换用小直径钻头后钻杆所受阻力较小，钻孔速度明显加快。采用小钻头和没有采用两种情况下钻孔时间比较如下表：,2,、实施,PDCA,循环后在岩层中钻进情况：,注：,1,、以上时间统计根据,N1,墩孔深为,68,至,78m,时相邻两桩采用不同直径的钻 斗得到的平均值。,2,、直径为,1.5m,的钻头，高,1.5m,按每斗装渣高度为,1.2m,计算可得，每一次取渣量为,2.1m3,，直径为,2.0m,的钻头，高,1.0m,按每斗装渣高度为,0.7m,计算可得，每一次取渣量为,2.2m3,。,可见采用小直径钻头不但没有减少取土量，而且一个循环的钻进时间比使用大直径的要少，加快了钻进速度。,（1）、对于夹有较大卵石层的粗砂和砾砂层，换用截齿钻头后可以,经过该阶段,PDCA,循环，旋挖钻机钻孔桩质量得到保证，成孔倾斜度明显降低；终孔时孔底标高测量更加准确；解决了旋挖机在较大直径的卵石层和胶结层及安山岩中遇到的钻进速度慢和钻头磨损厉害的问题。,QC,小组在,PDCA,循环前的预定目标得以实现，并取得了良好效果，并在各方面取得了较大收益：,1,、经济效益,实践证明采用旋挖钻机后单桩成孔时间是普通旋转钻机的,1/4,1/3,，节约了钻孔桩施工时间，带来了良好经济效益。经,PDCA,循环后一根桩可节约,3,个小时钻进时间，带来直接的经济效益：,节约能源消耗：,1503+373=561,元,减少钻头消耗：,403=120,元,减少人工：,61003/8=225,元,单桩总计节约资金,=561+120+225=906,元,经过该阶段PDCA循环，旋挖钻机钻孔桩,2,、技术效益,通过,PDCA,循环，我们实现了旋挖钻机在直径为,2.0m,，最大钻进深度达,86m,的长大钻孔桩施工；达到了对旋挖钻机成孔质量的有效控制；解决了旋挖钻机在卵石层、泥岩、砂岩、安山岩中的钻进难题；填补了国内旋挖钻机在此类地质条件下的施工空白，为今后同类施工提供了经验。为旋挖钻机在高速铁路建设中推广使用起到了重要作用。,3,、社会效益,采用旋挖钻机施工，不仅缩短了钻孔桩施工时间，而且成孔质量得到保证，获得了上级部门的一致好评。在铁道部信誉评估、局指、业主、监理单位等多次检查中，各级领导都给予了很高的评价。,2、技术效益,十、巩固措施和标准化,通过此次的,QC,活动，我们对旋挖钻机的施工技术有了更好的发展。根据此次活动，我们对旋挖钻机的施工技术进行总结：,钻进前,钻进中,成孔后,确保旋挖机有稳定钻孔平台，旋挖机下铺设跑板。,终孔要及时，测量要细致，确保终孔标高准确。,钻进中时刻注意钻压钻速，防止斜孔和钻孔事故。,对不同地层更换相应钻头，提高钻进速度。,对钻渣采样分析，以便确定旋挖机钻进参数。,检查旋挖机设备，确保钻机性能。,控制泥浆指标，确保泥浆质量。,钻进中往孔中注入泥浆，保持孔内压力。,十、巩固措施和标准化 通过此次的QC活动,十一、遗留问题及今后打算,1,、打破了旋挖钻机施工的局限性。通过这次展开的,QC,活动，我们有效的解决了用旋挖钻机在卵石层、泥岩、砂岩、安山岩中施工长大钻孔桩的技术难题。在保证成孔质量的前提下，缩短了钻孔桩施工时间，为大桥下部结构施工的按时完成打下了坚实基础。,2,、提高了小组成员分析、解决问题的能力。在对旋挖钻机钻孔质量控制中，小组成员针对出现问题从人员、设备、施工方法、机械性能等方面，结合对现场的跟踪情况，集思广益、去伪存真，找到解决方法，并提高了成员的综合能力。,3,、旋挖钻机施工质量控制的圆满完成，坚定了我们开展,QC,活动信心和决心。小组成员决定在以后施工中继续将,QC,活动与科学创新思想密切结合，不断提高施工技术水平，增强企业竞争力。,十一、遗留问题及今后打算1、打破了旋挖钻机施工的局限性。通过,谢谢大家！,谢谢大家！,