橋梁鑽孔施工根據地質怎麼選用泥漿
A. 深孔復雜地層護壁堵漏技術組合的優選研究
9.2.1 深孔護壁堵漏技術及其組合的優選思路
(1)護壁堵漏方法優選的重要性
為解決復雜地層鑽孔護壁堵漏問題,我國鑽探界幾代人先後開展了艱辛的探索和研究,總結形成了一系列的護壁堵漏方法,積累了豐富的復雜地層治理經驗,也研製出不少的新技術、新材料、新工藝。
縱觀國內外復雜地層治理對策,在沒有鑽孔漏失存在時,主要護壁方法有泥漿護壁、固結護壁和套管隔離三大類;當孔內存在漏失層時,為防止泥漿漏失導致液柱壓力下降而造成孔壁失穩,還需採取相關的堵漏措施。在生產實踐中,針對某個具體、單一的孔內復雜問題,通常有不同的治理方法可供選擇,而採用何種方法常常取決於個人的經驗與愛好;當鑽孔中出現多種不同特徵的復雜地層時,客觀上要求採用不同的護壁堵漏方法與措施的組合。
無論是採取單一的還是組合的復雜地層治理措施,要可靠、有效、低成本地解決遇到的技術難題,必須根據相關的工作程序和評價指標,深入、細致地進行技術工藝措施優化選擇。鑽孔越深,復雜地層鑽進的難度也越大,更應重視護壁堵漏方法的優化問題。
(2)深孔復雜地層護壁堵漏原則
深孔復雜地層鑽進,為防範卡(埋)鑽、糊鑽等孔內事故(表9.1)的發生,應遵循以下基本原則,確實做好護壁保壁工作:
表9.1 卡(埋)鑽的類型與原因一覽表
1)預防為主,防治結合;因地制宜,綜合治理。
2)必須用泥漿作為沖洗液,及時使用,並切實用好。
3)水泥等固結護壁方法,原則在地層條件、孔內情況許可和後續工作可保證固結體穩固的情況下使用。
4)孔壁失穩與鑽孔漏失伴隨發生,原則應先處理鑽孔漏失。盡量採用低密度低失水沖洗液鑽進,發生微漏或將要遇到漏失層時在沖洗液中添加惰性材料等是預防鑽孔漏失常用措施。
5)經濟、合理的鑽孔結構。
6)護壁工作必須有合理的鑽進技術措施和操作工藝配合,如:控制提下鑽速度、不在已知漏層位置開泵、控制鑽進泵量、打撈內管與提鑽時應隨時向孔內回灌泥漿等。
(3)深孔護壁堵漏技術及其組合的優選思路與評價指標
深孔護壁堵漏技術及其組合的優選思路見「7.3.2研究工作方法」。一個好的技術工藝方案,最少必須滿足二項基本條件:①能有效地解決遇到的實際難題;②應用成本低、綜合效益好。要選擇一個較佳的護壁堵漏方案,可從四個方面比較備選方案(表9.2):
1)工藝措施:技術可行,操作簡單;
2)應用效果:解決問題,結果可靠;
3)安全預期:隱患有限,風險可控;
4)綜合費用:低。
表9.2 泥漿與套管護壁、材料堵漏與套管隔離的選擇評價
9.2.2 護壁泥漿的優選
為保證復雜地層鑽孔孔壁安全、鑽進順利,最基本、最有效的途徑是及時選擇、配製和使用適合地層特點的泥漿、時時維護好泥漿性能。
(1)泥漿優化選擇要考慮的因素
1)地質條件:泥漿類型、泥漿性能應滿足孔內復雜情況的要求;
2)施工情況及條件:設備狀況、孔深、孔身結構、鑽進方法(取心或全面、普通或繩取等鑽進)等是泥漿流變性能參數設計的重要依據;
3)鑽探要求:應確保安全鑽進和提高機械鑽速;
4)不同孔段泥漿轉換:既要滿足施工要求,又要避免泥漿浪費;
5)循環系統及固控設備狀況;
6)地質及環保等其他要求。
(2)泥漿優化選擇評價指標與要求
1)解決鑽遇問題的有效性:能有效維護孔壁穩定,避免孔內復雜情況和事故的發生,確保鑽進的安全和高效;
2)較好的適用性:應具有(或通過簡單調整即可)維護同一鑽孔中各復雜孔段孔壁穩定的性能,即能滿足廣譜性的要求;
3)泥漿性能應滿足實際鑽進工藝(繩索取心、液動錘等)要求,如:較低的固相含量、良好的流變性能、較強的清除孔底和攜帶岩屑能力、良好的潤滑性能等;
4)使用與維護方便,成本低:配漿材料盡可能單一(泥漿組分盡量簡單),使用維護簡易方便;
5)無污染,無毒性;等等。
(3)泥漿優化選擇方法
1)根據各復雜地層的特性,分層進行泥漿設計。
(a)初步選擇泥漿類型:清水及自然造漿,細分散泥漿,不分散低固相聚合物泥漿(優質聚合物泥漿),粗分散泥漿,無固相泥漿(合成高聚物溶液、天然植物膠溶液、生物聚合物(XC)溶液、水玻璃-PHP溶液、潤滑沖洗液等)。表9.3 所列是根據有關研究成果及實踐經驗,總結、歸納的各類不穩定地層鑽探特徵及其泥漿對策。
表9.3 主要復雜地層特徵與泥漿對策表
(b)確定泥漿性能參數。①合理泥漿密度確定:以最小孔底壓力等於地層壓力為原則;②泥漿流變性能設計原則:保證攜帶岩屑和鑽孔凈化的能力;環空狀態接近穩定狀態,防止沖刷孔壁;盡可能降低粘度,有利於碎岩、清除岩屑,提高機械鑽速;有利於降低環空壓力,防止鑽桿內壁結垢;具有低摩阻,即塑性粘度較低;③濾失量確定:應嚴格控制泥漿的濾失量;④泥餅質量;⑤pH值:一般為8~11;⑥固相含量:膨潤土含量一般不超過5%等。
(c)優選泥漿材料及泥漿處理劑。參照《地質岩心鑽探規程》「A.1 沖洗液化學處理劑」和相關泥漿處理劑的特性進行選擇。
(d)進行體系配方試驗,初步確定泥漿類型及配方。復雜地層有離子污染現象存在時,首先要進行水質和泥漿濾液的分析和測定,了解可溶鹽的種類與含量,有針對性地採取措施。
2)按「泥漿優化選擇評價指標與要求」,初步提出每一復雜地層的泥漿方案,最好有三個以上。
3)綜合各復雜地層的泥漿方案,提出鑽孔的主導泥漿類型、材料、配方等參數,並制定各復雜地層的泥漿使用對策。
9.2.3 堵漏方法與工藝的優選
鑽孔漏失,復雜地層失去泥漿的有效支持作用,容易導致卡鑽、埋鑽,甚至鑽桿折斷等孔內事故,嚴重影響鑽探工程質量與效率。針對鑽遇漏失層的特徵,科學、合理地選擇並應用適應實際的最佳堵漏工藝技術方法,是降低鑽探成本的基本途徑之一。
(1)鑽孔漏失的主要原因
鑽孔漏失源於存在漏失通道和壓差:
1)漏失的動力:泥漿液柱壓力大於地層壓力所形成的「壓力差」作用。
2)漏失通道:「孔隙、粒徑比」(地層孔隙直徑與泥漿中大多數顆粒直徑的比)等於或大於3時,就會發生沖洗液漏失,如易發生沖洗液漏失的地層:多孔隙、高滲透性、固結不良的地層(沖洪積層、氧化帶、風化帶、破碎帶、錯動帶等);洞穴、岩溶地層,坑道老窖、礦渣堆;天然裂隙(斷層、節理等)等。
(2)堵漏技術工藝方法的評價指標
1)解決鑽孔漏失問題的有效性:鑽孔漏失量的減少程度,封堵漏失通道的可靠度等;
2)堵漏操作容易、勞動強度低;
3)堵漏綜合費用(材料費、機具費、人工費等)低等。
(3)堵漏技術工藝方法的優化選擇
思路:科學分析鑽孔漏失的原因,正確選擇堵漏工藝,合理選擇、配製最佳的堵漏材料(堵劑),制定相應的技術措施。
基本程序和方法:
1)詳細、准確了解和掌握漏失地層的情況。
(a)搞清楚發生漏失時的情況:何工作(時間)、何地層、何泥漿;鑽速變化情況(在大裂隙中鑽速會突然加快);岩屑大小(岩屑顆粒大小可間接反映漏失通道尺寸的大小,如果漏失通道的尺寸大於岩屑的尺寸,泥漿中就不會含有岩屑);泵壓變化以及孔口返漿狀態等。
(b)了解鑽孔附近地質情況:露頭處存在的斷層、裂隙等狀況,鄰孔鑽進漏失情況。
(c)綜合判斷漏失層位的特性和漏失量:漏失層取出的岩心情況(深度、裂隙大小、破碎程度等),判斷是否存在鬆散、孔隙、裂隙、溶洞或節理發育等漏失通道;漏失深度,漏失層厚度,漏失量(漏失總量,每小時漏失量)等。
(d)孔內液面深度(孔內動水位和靜水位):鑽具全部提出後,觀測鑽桿濕痕計算水位或用測繩測量孔內水位。
(e)有條件時,採用物探儀器(井溫測試、示蹤原子測量、電阻測量、超聲波測量)或專用測漏儀(壓力感測器、旋轉葉片式流量計)判斷漏失層位置,並通過孔內攝影了解岩石裂隙位置、溶洞大小等。
2)認真分析確定漏失性質與特徵、漏失層位置、漏失層長度等情況的基礎上,選擇有效的堵漏技術和方法。初選提出的堵漏方案,最好有三個以上。
按堵漏體在孔內和封堵漏失通道的特徵,堵漏方法可分為幾大類:
(a)泥漿護壁及壓力平衡鑽進法:利用沖洗液密度的調整來平衡地層壓力的漏失層防治措施,一般沒有採用封堵漏失通道的材料。主要措施是降低泥漿密度。
(b)建立止流屏障法:套管隔離,大型尼龍袋,復合堵漏袋等。
(c)充填固結法:水泥或化學漿液堵漏材料進入漏失層的裂隙、孔隙、孔洞中並凝結固化,最終封閉漏失通道。
充填固結法(如灌注的水泥漿)為了有效封堵漏失層中的裂隙、孔隙等鑽孔與地層之間的漏失通道,必須在預定深度范圍內形成具有一定半徑、較高強度的阻水帶。其實現條件是:①應採取有效措施使漿液進入、滲透或擠入裂隙、孔隙等通道一定的距離並填充密實,如對裂隙、孔隙小的漏失層採用封閉式壓力注漿。②應使漿液能在漏失層的裂隙、孔隙中停留和不被地下水稀釋。如裂隙、孔隙大漏失層的治理對策:採用平衡或增阻(增加漿液流動阻力)灌漿,在漿液中摻入砂、惰性材料、纖維材料等使漏失通道由大變小、由小變微,有地下徑流存在時採用速凝漿液等。③漿液經一定的時間後,能與裂隙、孔隙等漏失通道圍岩膠結成具有一定強度、穩定性好的整體。
無法用泵送的堵漏材料漿液,可採用繩索取心鑽桿為灌注工具:堵漏漿液倒入鑽桿內後,再用泵壓送替漿水。投送水泥球一般採用繩索取心鑽桿。
(d)架橋填塞法:堵漏材料(惰性材料、膨脹堵劑、高失水堵劑等)進入、填充漏失層的裂隙、孔隙、孔洞等,使漏失通道減小、流動阻力增加。
架橋填塞法堵漏其實是「大顆粒架橋、小顆粒填縫、泥皮封塞」的過程,要求堵漏材料「塞得進、填得實、封得密」。因此,架橋材料要具有廣泛的顆粒尺寸,並採用各種不同材料(纖維狀、薄片狀、顆粒狀)的混合料以增加堵漏效果。架橋材料堵漏試驗表明:在低壓差條件下,纖維狀、薄片狀用於堵高滲層效果好;在高壓差條件下,用粒狀材料封堵裂隙比用纖維狀和薄片狀材料要好。
(e)頂漏鑽進法:如果地層完整(孔內只漏不坍),在水源充足情況下可「頂漏」鑽進。在鑽孔漏失且水位很低情況下頂漏鑽進法,可採取在水位以上干孔段的鑽桿上塗抹潤滑油(脂)、在能夠正常循環的沖洗液中添加皂化油或其他潤滑劑的方法,解決鑽具潤滑減阻問題。
在堵漏對策的選擇上,不必過多關注漏失量的大小,關鍵要注意漏失層的地層特徵及地下徑流情況。表9.4所列是根據有關研究成果及實踐經驗,總結、歸納的鑽孔漏失類型與治理對策及技術措施。
3)按「堵漏技術工藝方法的評價指標」對初選的堵漏方案進行評價、優選,確定最佳的方案,並制定相應的堵漏技術措施。
表9.4 鑽孔漏失類型與治理對策及技術措施
9.2.4 套管護壁技術
鑽孔結構的設計就是根據地層條件、鑽孔設計深度、鑽進方法、護壁措施及設備能力等因素,合理確定與鑽進工藝技術方法相適應的開孔直徑、換徑次數及其相應深度,並確定套管的規格、數量、下入深度和程序。
(1)套管護壁的主要優缺點
鑽遇復雜地層時,如能採用快速鑽進技術措施穿過復雜地層,然後下入套管護壁,也就基本上能防止該復雜地層對鑽進安全的危害。在鑽孔深度較深,且復雜地層厚度大或呈多層出現時,鑽孔結構和套管程序比較復雜:往往需要多次換徑,下入多層套管;設計終孔孔徑較大時,往往需要較大的開孔直徑等。
(2)套管選擇應注意的主要事項
1)在滿足鑽孔套管層級和一系列工藝要求的前提下,盡可能降低套管使用成本;
2)在具體分析各層套管的內、外荷載的基礎上,選擇滿足安全鑽探需要的套管(直徑、扣型、鋼級、壁厚、長度),並保證套管的尺寸、材質滿足深孔護壁和特殊工藝需要;
3)隔離溶洞的套管段(長度比溶洞高度要長2~4m),應有足夠的強度、剛度和穩定性;
4)周全考慮套管的起拔難度和套管事故的處理方法。
(3)套管安放的技術要點
1)下套管前的准備:①清除孔內的殘留岩心、沉砂,採取措施修整孔壁、破除台肩,並將泥漿性能調整穩定;②檢查套管質量,管材應符合標准,用鑽頭或套管接頭通過准備下入孔內的全部套管;③檢查要下入孔內套管的接頭螺紋;④准確丈量每根套管長度,編號排隊,並記錄在班報表上;⑤准備齊全下套管的工具。
2)為保護孔口穩定,應牢固埋設孔口管。
3)下套管:①套管下端應安裝套管鞋和木引鞋;②仔細檢查套管絲扣的完好性和擰緊程度,保證接頭光滑、對正;③擰接套管時,絲扣連接處應用粘結劑(如松香、瀝青或環氧樹脂)粘牢、擰緊;④擰卸套管禁用管鉗,應用鏈鉗或自由鉗;⑤在地層破碎、鬆散孔段,應嚴格控制下管速度;⑥根據孔徑與套管的級配情況,考慮套管扶正器的尺寸及設置位置,提高套管的居中度;⑦套管外部要塗油(黃油或廢機油)。
4)保證套管坐穩坐實:①套管底部的岩層,應選擇較硬的或較完整的層位;②清理孔底,確保套管到位(下管隔離斷層破碎帶時,如孔內有的坍塌物不便清除,一般可先在孔口對套管進行固定,再採用小一級口徑鑽進一段,然後提出鑽具活動套管,使套管外的坍塌物掉入小孔內);③套管下端用水泥或粘土封固2m左右,防止套管端部漏失;④套管與孔壁之間應灌滿泥漿;⑤套管上端管口要嚴密封閉(一般採用環形鋼板與孔口管焊接,也可採用麻布、毛巾等纏繞密塞措施,防止鑽渣沉積在管外增加拔管阻力)。
5)作為技術套管使用的套管,如需保證多孔段護壁的套管或未遇可坐落的岩層僅作本孔段上部護壁的套管,可先下入一滿足護壁長度的套管並採用孔口固定,換小一級鑽具鑽進至目標層或比較穩定的岩層後,拔出套管,擴孔重新下入套管。
6)減少深孔套管的外力作用措施:①下套管時,在套管下端堵一木塞或連接一浮套管鞋,可以增加泥漿對套管的浮力,減少下入套管過程中上段套管的負荷;②在孔口用夾持器夾住套管上端,減輕下段所受壓力;③減少套管起拔阻力。下套管時,在套管外壁上進行潤滑,如:在套管外壁塗抹黃油類潤滑劑並在潤滑層外纏繞一層PVC塑料薄膜,薄膜外再塗一層黃油。
9.2.5 深孔護壁堵漏技術組合的優選程序與方法
在地質條件復雜的礦區進行深孔鑽探,施工前應做好護壁堵漏技術組合的優化設計,即:根據鑽孔深度與直徑、地層與構造(岩層傾角、軟硬程度、節理裂隙發育程度、破碎程度等)、水文地質等情況,以及地形地貌、交通運輸、水電供給、技術裝備、鑽探經驗等條件,以優化的理念,在分層制定各復雜地層護壁堵漏措施的基礎上,綜合確定鑽孔最佳的護壁堵漏技術組合(含科學合理的鑽孔結構),以期取得好的地質效果與經濟效益。
(1)確定須護壁堵漏的復雜地層孔段及其對策
結合鑽探技術條件與經驗,按表9.5所列項目由淺到深制定各復雜地層的護壁堵漏對策與方案:
表9.5 鑽孔分層護壁措施分析表
1)沒有鑽孔漏失情況下,優先考慮泥漿護壁(參見「9.2.2 護壁泥漿的優選」)。鑽遇鬆散、破碎、易水化分散等軟弱復雜層發生孔壁垮塌超徑時,採用固結法護壁,推薦應用高壓旋噴法灌注水泥漿(見「9.3高壓旋噴水泥漿護壁技術的研究與應用」)。
2)鑽孔漏失影響泥漿護壁的實現或造成無法正常鑽進時,應按「9.2.3堵漏方法與工藝的優選」選擇對策處理。
3)如果可能發生沖洗液的流動阻力大於地層的破裂壓力而造成壓裂性漏失,宜考慮加大鑽孔直徑。
(2)初步確定採用套管隔離護壁或堵漏的孔段
依據鑽孔地質條件、擬採用的鑽進工藝等,在鑽遇目前護壁堵漏技術無法或難以解決的孔內復雜問題,初步確定需採用套管護壁的孔段:
1)特別復雜的不穩定地層,如遇溶洞、老窿、暗河及承壓水氣地層等,在沖洗液護壁不能奏效、水泥很難固壁時應下套管護壁。
2)泥漿不能有效護壁、水泥很難固壁的地層,往往需考慮套管隔離。
3)無法有效封堵的漏失地層,若出現沖洗液供應不上、泥漿消耗成本大、上部復雜地層垮塌等情況,也需考慮套管隔離。
4)後續鑽進過程中無法使用泥漿維護孔壁穩定的孔段,一般應下套管隔離。
(3)套管隔離孔段組合
在鑽孔深、直徑大,且復雜地層厚或多個不同特性地層出現時,如果遇到、鑽穿一段或一個復雜地層即下入套管隔離,不僅需要較多種類和數量的套管,而且需要較大的開孔直徑。因此,應根據各孔段的情況,配合相應護壁堵漏措施,進行套管隔離孔段組合。組合方法:
1)跟管鑽進。遇到不穩定和漏失層時,下入護壁套管,然後用小一級鑽具在套管內向下鑽進一段錘擊跟管一段。隨著鑽孔深度和鑽孔直徑的增大,實施難度隨之增大,甚至無法實施。
2)臨時套管護壁——技術套管應用。①在鑽孔上部固定套管內下一層活動的、可回收的技術套管。②採用較小的直徑(能獲得最佳技術經濟指標的直徑)進行「超前孔」鑽進。③鑽遇復雜地層必須下套管護孔時,將活動套管拔出,然後擴孔、下套管、固管。
此法在孔深較大時應用,套管起拔和下入都會很困難,並容易引發孔內套管事故。
3)強化護壁堵漏工藝措施,延長每一層套管隔離復雜地層的長度和層次。
(4)護壁堵漏技術組合優化
按安全經濟要求,通過進一步優化鑽孔結構,實現套管隔離與泥漿、堵漏等護壁保壁工藝措施的最佳組合。主要程序與方法如下:
1)優化鑽孔結構與套管程序。套管隔離對解決孔內漏失或復雜狀況,是最有效、最可靠的一種方法,它具有工藝簡單、見效快、效果好、適用范圍廣等諸多優點。但深孔鑽探大量使用套管護壁不僅存在勞動強度大、下入和起拔費工費時、材料成本高等問題,如果遇到、鑽穿一個復雜地層即下入套管隔離,不僅需要較多種類和數量的套管,而且需要較大的開孔直徑。優化鑽孔結構的安全、經濟原則:
(a)在滿足地質、取心、測井要求的前提下,孔徑要盡量小;
(b)孔身結構在確保鑽進安全、順利進行的前提下應盡量簡單;
(c)套管程序要留有餘地,以應對復雜情況;
(d)周全考慮套管的安放與起拔難度,在具體分析各層套管的內、外荷載與強度校驗的基礎上,選擇滿足強度、剛度和穩定性等安全鑽探需要的、國內常見規格系列的套管。
按以上原則,確定套管的層次以及各級套管的直徑、扣型、鋼級、壁厚、隔離孔段長度等。
2)確定各級套管隔離的孔段中,各復雜地層鑽進時和鑽穿後所需採取的護壁堵漏措施。
3)綜合比較不同的套管隔離程序及其相應的護壁堵漏措施組合,確定最佳的方案(表9.6),並細化具體的工藝措施。套管方案決策原則:自下而上,安全經濟。
表9.6 鑽孔結構優化設計決策分析表
9.2.6 馬坑鐵礦護壁堵漏技術組合優化成果
由於福建鐵礦區岩性復雜、岩相變化大、斷裂與褶皺十分發育等原因,深孔鑽探護壁是關鍵。經過多個鑽孔的試驗實踐,研究制定了「優質泥漿+有效堵漏、旋噴水泥漿固結、多層次套管等復合護壁」技術。該技術作為馬坑鐵礦深孔鑽探護壁原則與工藝要點(表9.7),有效保證了鑽進的順利進行。
表9.7 石岩坑鐵礦地層與護壁堵漏對策選擇表
9.2.7 深孔護壁堵漏技術及其組合的優選研究體會
護壁堵漏是礦區復雜地層條件下深孔鑽探的關鍵性技術難題。能否快速、有效地解決這一難題,不僅反映一支鑽探隊伍的技術水平,也直接關繫到地質找礦成果的實現和效益。針對礦區、鑽孔、孔段的復雜地層開展護壁堵漏技術組合優化,在綜合考慮眾多制約和影響的因素基礎上,探尋提高護壁堵漏有效性、經濟性的最佳技術工藝方法組合,具有十分重要的現實意義。為此,必須加強三方面工作:①熟練掌握各種護壁堵漏方法、工藝和措施,持續開展技術創新;②不斷積累護壁堵漏及其相關鑽探工作的實際成本數據;③認真總結不同復雜地層條件下的護壁堵漏成果,並進行技術經濟評價。
B. 油井泥漿對地質的危害有多大
井泥漿對油層的危害性是比較大的。
1、因泥漿比重過大,大量的泥漿滲入油層,可能內會對油層造成容永久性傷害,降低油井產量,嚴重者不出油,需要上酸化、壓裂等措施,增加了開采成本。嚴重者可能會誤導一個油層或一個區塊的評價。2、泥漿性能不好時,失水量大,易造成油層中的岩石膨脹,尤其對水敏地層。因失水量大,易造成岩層顆粒運移,堵塞孔道,造成滲透率變化。3、由於泥漿不合格,泥漿水深入油層,形成「賈敏效應」,對油層造成傷害。4、泥漿中含有很多化學物質。這些物質如果與油層岩石性能不配伍,就會與油層中的岩石發生化學反應,對油層造成傷害。5、泥漿性能不好時,會造成井壁垮塌,影響鑽進速度,嚴重者會造成事故。
以上還不是很全面。由此,泥漿性能的好壞對石油開采有非常大的關系。泥漿研究是一項專門學問,各個油田都是非常重視的。
C. 泥漿護壁成孔灌注樁分那幾種呢,各適用於什麼地質條件呢
分正循環,反循環成孔,一般採用正循環,除非地質條件非常好,反循環的成孔質量遠遠好於正循環,但是在一般的地質條件下,施工造成坍孔概率遠高於正循環.處理坍孔問題較麻煩.
D. 沖擊鑽樁破出來後鋼筋籠上有泥漿
1、地質的復堪,在鑽孔范圍內選擇鑽孔地點,對樁基礎所在位置地質進行檢查,看是否與設計相符合,對於大型的、樁徑大、數量多的工程還是有必要的;對於特大型工程還應該試樁。2、根據現場狀況,選擇施工方式,築島或者圍堰,是否需要棧橋等,合理的布置現場,合理選擇鑽孔順序,減少鑽機周轉,且不影響鄰近的孔;如需築島,材料一般就近選擇,材質一般沒得多少限制,但築島的高度應比所在施工范圍歷史最高水位還要高2m以上,這個很重要。3、根據現場地質狀況,合理的選擇沖擊鑽,8t或者10t的就看地質情況如何,對於硬度較高的岩層建議選擇10t的鑽機;鑽頭直徑比設計孔徑小5cm為宜。4、鋼護筒加工,根據現場實際地質情況,經過側壓力計算選擇鋼板厚度,一般在鋼模板廠加工卷製成段,現場鑽孔時跟進焊接,護筒跟進深度一般考慮底口位於硬質岩層,特別應注意一定要穿透流沙層。鋼護筒加工3m左右為一段,運輸時加十字撐,第一節護筒刃腳應加強,防止跟進卷邊。5、沖擊鑽孔其實跟很多水下樁基施工的工藝是等同的,有一個最重要的關鍵點,就是泥漿護壁,護壁泥漿含沙量一定要小。護壁的濃度可以根據經驗判斷,也可以試驗測定,泥漿太濃鑽孔速度慢,泥漿太輕護壁容易坍塌。泥漿製作還應根據工程難度來定,有些地質用普通粘土造漿即可,有些地質應根據要求合理選擇泥漿配合比(試驗確定)。特別是沿海地區鹽鹼化很嚴重,需特殊考慮6、鑽孔鑽進要點 開始鑽進宜慢不宜快,因為護筒刃腳周圍岩層要密實有個過程,需反復沖擊擠壓,因為這個位置最容易穿孔; 垂直度校正,2-3m後立即校正,鑽孔太深且偏差太大隻有回填重來(其實規范都是假的,但有個最重要的,就是樁頭周圍土方挖除後,肉眼看上去一定要橫豎成行)。 岩層一般是傾斜,與鑽機解除面位置垂直,此處位置通過回填卵石反復沖鑽,直到岩層平整,怎麼判斷,若沖下鋼絲繩擺動厲害即有可能就是這種情況,容易發生卡鑽,鑽頭傾斜倒向,孔位傾斜等。 護筒及時跟進,護筒內的水頭一定要保持。 泥漿指標隨時檢查控制,不可馬虎 鑽機隨時檢查,鋼絲繩等隨時檢查,掉鑽很難處理 每天根據鑽渣判斷地質情況,做好地質柱狀圖標識 鑽至設計位置後通知監理一起驗收,共同確定孔底地質與設計是否一致,第一根樁基驗孔還應通知業主、設計、勘察等7、鑽孔整個過程式控制制應嚴謹,但出現故障時也不必擔心,合理選擇處理方式,一般都可以解決,一般常見的有,刃腳穿孔、塌孔、偏孔、十字孔、卡鑽、埋鑽、吊鑽等,提前做好預防措施一般都會不會發生,值班人員責任感很重要。8、剩下清孔,鋼筋籠下放、混凝土澆築封底等都是比較常規的,不多寫。但孔底的殘渣、沉澱的砂等一定要循環清理干凈,不然會對後期工程埋下較大的隱患。混凝土澆築時,在封底混凝土沖擊下,殘渣會夾雜在鋼筋上或者握裹在混凝土裡造成樁基缺陷,另上部結構荷載傳遞到樁底時,結構絕對會應為殘渣等產生不均勻沉降。 樓主覺得可以記得把分給我,謝謝
E. 鑽孔灌注樁,沖孔灌注樁適用什麼樣的地質條件
鑽孔灌注
指利用鑽孔機械鑽出樁孔,並在孔中澆築混凝土(或先在孔中吊放鋼筋籠)而成的樁。根據鑽孔機械的鑽頭是否在土的含水層中施工,又分為泥漿護壁成孔和干作業成孔兩種方法。
鑽孔灌注樁適用范圍
適用范圍鑽孔灌注樁適用於填土層、粘土層、粉土層、淤泥層、砂土層、岩溶發育岩層或裂隙發育的地層施工,樁孔直徑通常為600~2500mm,最大直徑可達3000mm,
(1)泥漿護壁成孔灌注樁施工工藝流程:測定樁位→埋設護筒→制備泥漿→成孔→清孔→下鋼筋籠→水下澆築混凝土。
(2)干作業成孔灌注樁施工工藝流程:測定樁位→鑽孔→清孔→下鋼筋籠→澆築混凝土。
沖孔灌注樁是灌注樁的一種。灌注樁是直接在施工現場樁位上成孔,然後放入鋼筋籠再灌注混凝土而成.沖孔灌注樁施工沖孔機沖擊成孔,為泥漿護壁成孔。優點是:對鄰近建築物及周圍環境的有害影響小;樁長和直徑可按設計要求變化自如;樁端可進入持力層或嵌入岩層;單樁承載力大等。缺點是:灌注樁成孔工藝較復雜,操作要求較嚴,易發生質量事故,且技術間隔時間長,不能立即承受荷載,冬季施工困難較多。
沖孔灌注樁適用范圍
適用范圍沖孔灌注樁適用於填土層、粘土層、粉土層、淤泥層、砂土層、碎石土層、礫卵石層、岩溶發育岩層或裂隙發育的地層施工,樁孔直徑通常為800~2500mm,最大直徑可達2800mm,
沖孔灌注樁施工工序
施工法的過程是:平整場地→泥漿制備→埋設護筒→鋪設工作平台→安裝機器設備並定位→沖孔→清孔並檢查成孔質量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護筒→檢查質量。
F. 什麼地質條件下用正循環鑽機,什麼地質條件下用反循環鑽機
正循環鑽機和反循環鑽機,都是通過鑽井液(泥漿)的循環進行保護鑽井井壁和出渣的,即通過鑽井液(泥漿)的循環,把鑽孔里的鑽渣帶出來。它們在鑽進成孔的工藝上是相同的,適用的地層也基本相同。不同的就是鑽井液(泥漿)的循環方式。正循環鑽機的鑽井液(泥漿)是由泥漿泵從泥漿池裡抽到鑽桿里,通過鑽桿不斷的輸送到鑽井裡,然後從鑽井井口自然的排出來,同時把鑽渣帶出到地面上來。由於它是靠鑽井液(泥漿)的自然循環方式排渣,所以循環能力和排渣能力都比較弱,只能排出一部分鑽渣,而且顆粒比較大的鑽渣也不能排出來,鑽井裡殘留的鑽渣比較多,影響了鑽進速度,鑽具的磨損也比較大。
反循環鑽機的鑽井液(泥漿)的循環方式則正好相反,它的鑽井液是用泥漿泵從鑽井的井口(鑽桿外面)向鑽井裡輸送,再用壓縮空氣或泥漿泵,從鑽桿的中間抽出來,所以循環能力和排渣能力都比較強,不但排渣比較干凈,而且顆粒比較大的鑽渣也能排出來,像雞蛋大的鑽渣都能排出來。所以更適合於在卵石層等顆粒比較大的地層中鑽進成孔。
兩者比較,正循環鑽機排渣能力比較弱,但工藝比較簡單,容易操作,正循環鑽機的價格也比較便宜;反循環鑽機排渣能力比較強,但工藝比較復雜,操作不當容易引起塌孔埋鑽,而且反循環鑽機的價格比較高。正循環鑽機只要用一台泥漿泵,而反循環鑽機則需要兩台泥漿泵,或一台泥漿泵和一台空氣壓縮機。
G. 什麼時候需要用泥漿護壁 灌注樁在什麼施工工藝 什麼地質條件下必須用泥漿護壁,有沒有相關的規范
容易塌孔的樁壁需要泥漿護壁。樁基礎規范里應該包括了啊。