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如何解決鑽機生產工作中技術難題

發布時間:2022-05-13 10:22:08

⑴ 怎樣提高鑽孔灌注樁成孔質量

楊貞貴 (福建省金通建設集團有限公司,福州 350011)摘 要 鑽孔灌注樁被普遍應用於橋梁基礎,關繫到整個工程的質量,本文就鑽孔灌注樁施工中常見的孔壁坍塌、孔位傾斜、孔底沉渣過多,卡管等問題的原因進行分析,並提出相應的預防措施和處理意見。關鍵詞 鑽孔灌注樁 坍塌 傾斜 卡管 斷層 預防與處理 鑽孔灌注樁由於對各種地質條件的適應性,施工工藝成熟,簡單易操作且設備投入不是很大,因此在橋梁基礎中得到廣泛的應用。但由於鑽孔灌注樁施工大部分在地下及水下進行,其施工過程不易觀察,成樁後也不能進行開挖驗收,施工中的任何一個環節出現問題,都將直接影響整個工程的質量和進度,甚至給投資者造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此,必須加強施工全過程中各環節的質量監控,採取各種有效的預防措施,保證或提高鑽孔灌注樁的成樁質量。1 常見的施工問題原因分析及處理以下筆者結合在鑽孔灌注樁施工中的經驗,淺談幾個常見問題出現的原因及預防處理。1.1孔壁坍塌(1)原因:主要有土質鬆散,泥漿護壁不良,遇有溶洞、裂縫,護筒內水位過高,鑽進速度過快,空鑽時間過長,成孔後灌注時間過長等。(2)預防措施:嚴格根據設計要求及樁位的水文地質情況選擇適當的鑽進方法,並確定護筒的埋置深度,當鑽孔內有承壓水時,護筒應高於穩定後的承壓水位2.0m以上,若地下水位不明,不穩時,則應先做試樁。根據鑽孔的工程地質情況、空位、鑽機性能、泥漿材料等選擇合適的泥漿,在鑽進過程中增加取樣次數,時刻判明地質及泥漿護壁情況,並做好記錄。成孔後,待灌時間一般不大於3小時,因此,鋼筋籠在鑽進過程中應加工完善。吊裝及焊接的過程中要對准孔位並盡量縮短時間,在灌注過程中保持施工質量的情況下,盡量縮短灌注時間。(3)處理方案:一旦發生坍孔,應立即採取相應措施。坍孔不嚴重時,可回填片石或土到坍孔位以上,採取改善泥漿性能,加高水頭,深埋護筒等措施,繼續鑽進。在坍孔較嚴重時,則應將鑽孔全部回填,待回填穩定後方可重鑽。1.2孔位傾斜(1)原因:鑽機支架不穩,地質松軟不均,土層呈傾斜狀分布,遇探頭石及其他硬物等。(2)預防措施:在鑽機就位前,場地必須平整、夯實,鑽機就位時,轉盤中心與鑽架上起吊輪在同一軸線。應盡量採用自重大,鑽桿剛度大的鑽機。(3)處理:當進入不均勻地層、傾斜狀地層以及遇到探頭石及其他硬物時,鑽進速度要慢,並在傾斜處吊起鑽頭反復掃鑽多次,以削去硬物,使孔位正直,當傾斜嚴重時,則應回填粘質土至傾斜處0.5m以上,待穩定後重新鑽進。1.3孔底沉渣厚度過大(1)原因:清孔不幹凈或未進行二次清孔;泥漿比重過小或注入量不足,無法將沉渣浮起;鋼筋籠吊放過程中未對准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底;清孔後待灌時間過長,致使泥漿重新沉澱等。(2)預防措施:成孔後,應根據設計要求、鑽進方法、機具設備條件和地層情況等控制泥漿的比重和粘度,並通過提取泥漿試樣,進行泥漿性能指標試驗,不得用清水進行置換。鋼筋籠吊裝時,應使鋼筋籠的中心與樁的中心保持一致,避免碰撞孔壁,並採用先進的工藝加快鋼筋籠的對接速度,減少空孔時間,防止沉渣重新沉澱。(3)處理方案:灌注混凝土前,應重新測定沉澱厚度,如沉澱量不符合規范要求,則應利用導管進行二次清孔,直至沉澱厚度、泥漿比重等均符合規范要求。並保證首批混凝土的數量,使導管首次埋置深度大於1.0m,以利用混凝土的沖擊力徹底清除孔底沉渣。1.4卡管(1)原因:初灌時導管離孔底太近,防水栓堵管;混凝土的級配或水灰比不正確,流動性、和易性差,出現離析;混凝土中粗骨料粒徑過大;混凝土澆築不連續,在導管中停留時間過長,以及導管進水等等。(2)預防措施:加強對水下混凝土質量的控制,選用級配良好的中砂;控制粗骨料的最大粒徑,不得大於導管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4,且小於40mm;控制水灰比,或適當摻加外加劑,保證水下混凝土良好的流動性和和易性;控制導管底與柱孔底的間距,一般為0.4m,防止隔水栓卡管;導管使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗,防止因導管進水導致離析及卡管。(3)處理方案:一旦發生卡管,應分析原因,並將導管拔出,若原混凝土表面尚未初凝,可用新導管重新插入後繼續澆築並採取補強處理;若無法繼續灌注,則應將已灌樁做廢棄處理,孔內回填穩定後重新成孔。1.5鋼筋籠上浮(1)原因:主要是由灌注混凝土時的強大沖擊力引起的。(2)預防措施:可以在鋼筋籠上施壓重物,並在上端焊定位筋。當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時,應降低混凝土的灌注速度。當混凝土面進入鋼筋籠一定深度後,可適當提升導管,增加鋼筋籠的埋深,增加鋼筋與混凝土的握裹力,以保證鋼筋籠不上浮。1.6斷樁夾層(1)原因:首批混凝土數量不足,導管拔離混凝土面等。(2)預防措施:嚴格控制首批混凝土數量,首批混凝土的數量應能滿足導管首次埋置深度(≥1.0m)和填充導管底部的需要。如圖所示。所需混凝土數量由式(1)計算,計算示意圖參見圖1。V≥ (H1+H2) πD2/4+ h1πd2/4 …………(1)式中,V-灌注首批混凝土數量;D-樁孔直徑;H1-樁孔底至導管底端距離,一般為0.4m;H2-導管初次埋置深度;d-導管內徑;h1-樁孔內混凝土達到埋置深度H 時,導管內混凝土柱平衡導管外壓力所需要的高度。
圖1 首批混凝土數量的嚴格控制在灌注過程中,嚴格控制導管的提升,經常測探井孔內混凝土面的高度,以確定提管高度和拆管節數,防止導管底口拔出已灌混凝土表面。混凝土的埋管深度宜保持在2-6m。(3)處理方案:若一旦由於疏忽或機械制動失誤,導致導管底口拔離混凝土表面,則應將導管重新清洗拼裝,並塞住底口壓入已澆築混凝土表面以下2.5m,然後按初灌混凝土的要求灌注。1.7短樁(1)原因:由於施工人員的疏忽,未及時探明混凝土表面高度;在灌注過程中,孔壁局部小塌方,施工人員未發現,未處理,仍按原計算的混凝土量澆築後即拔離導管。(2)預防及處理:一旦發生短樁,可迅速插入一小直徑護筒至原混凝土內,用吸泥機吸出坍方土和沉澱土後重新下導管灌注,但應在上下斷層間加以補強。2 結語總之,鑽孔灌注樁施工工藝雖已成熟,技術難度不大,但由於其多為地下施工的不可見性,施工人員應認真學習相關規范,熟悉各項技術要求,不斷提高自身水平,並做好事先指導和技術交底工作,確保各環節都能嚴格按照規范要求施工,並做好預防措施,使每根樁的質量都能得到保證,最終使整個工程達到預期的目標。 參考文獻[1]公路工程質量檢驗評定標准(土建分冊)(JTG F80/1-2004)[2]公路橋涵施工技術規范(JTJ 041-2000 )[3] 公路工程施工監理規范(JTG G10-2006)

⑵ 如何預防和處理鑽孔灌注樁施工中發生的坍孔問題

質量問題主要有:縮頸、孔壁塌落、孔底沉淤、樁身空洞、蜂窩、夾泥等。
鑽孔灌注樁質量通病的成因及其預防措施:
1 鑽孔灌注樁常見的質量通病
鑽孔灌注樁在承受垂直荷載壓力的時候,以樁頂位置所受的壓力最大,下部承受的壓力相對較小。但鑽孔灌注樁的成樁工藝與實際受力狀況相反,往往是上部混凝土的強度低,中下段混凝土的強度高,若不嚴格控制,容易出現樁上段強度達不到質量要求的情況。除此之外,還容易出現縮頸、孔壁塌落、孔底沉淤、樁身空洞、蜂窩、夾泥等質量缺陷,造成樁基承載力的下降,影響到工程結構的安全。
2 影響成樁質量的原因分析
2. 1 影響樁身上部強度的原因分析
(1) 按照施工規范的規定,鑽孔後要徹底清除孔底的淤泥,但在實際施工過程中,很難將淤泥徹底清除,於是在澆灌第一斗混凝土進行封底施工時,孔底沉積的淤泥必然混入混凝土中。由於用導管灌注的水下混凝土是從下往上頂升的,先灌入的混凝土頂升於孔的上面,這樣就容易出現樁上段強度較低的現象。
(2) 澆灌混凝土時,若導管插入混凝土之內過深,澆注速度又較快,則容易在孔體深部沉積較多的骨料,加上振搗過程所造成的混凝土的離析,也容易導致樁體上部強度較低的質量問題。
(3)埋設護筒的周圍土不密實,或護筒水位差太大,或鑽頭起落時碰撞引起質量問題。
樁基施工質量加以控制。
1、成孔質量的控制
成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分,其質量如控製得不好,則可能會發生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等,還將直接影響樁身質量和造成樁承載力下降。因此,在成孔的施工技術和施工質量控制方面應著重做好以下幾項工作。
1.1.採取隔孔施工程序。
鑽孔混凝土灌注樁和打入樁不同,打人樁是將周圍土體擠開,樁身具有很高的強度,土體對樁產生被動土壓力。鑽孔混凝土灌注樁則是先成孔,然後在孔內成樁,周圍土移向樁身土體對樁產生動壓力。尤其是在成樁初始,樁身混凝土的強度很低,且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的,故採取較適應的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩妥的技術措施。
1.2.確保樁身成孔垂直精度
這是灌注樁順利施工的一個重要條件,否則鋼筋籠和導管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設計要求,應採取擴大樁機支承面積使樁機穩固,經常校核鑽架及鑽桿的垂直度等措施,並於成孔後下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。
1.3.確保樁位、樁頂標高和成孔深度。
在護筒定位後及時復核護筒的位置,嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大於50mm,並認真檢查回填土是否密實,以防鑽孔過程中發生漏漿的現象。在施工過程中自然地坪的標高會發生一些變化,為准確地控制鑽孔深度,在樁架就位後及時復核底梁的水平和樁具的總長度並作好記錄,以便在成孔後根據鑽桿在鑽機上的留出長度來校驗成孔達到深度。
雖然鑽桿到達的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當,或在提鑽具時碰撞了孔壁,就可能會發生坍孔、沉渣過厚等現象,這將給第二次清孔帶來很大的困難,有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此,在提出鑽具後用測繩復核成孔深度,如測繩的測深比鑽桿的鑽探小,就要重新下鑽桿復鑽並清孔。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水後縮水的問題,因其最大收縮率達1.2%,為提高測繩的測量精度,在使用前要預濕後重新標定,並在使用中經常復核。
為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現象,除了在復核鑽具長度時注意檢查鑽桿是否彎曲外,還根據不同土層情況對比地質資料,隨時調整鑽進速度,並描繪出鑽進成孔時間曲線。當鑽進粉砂層進尺明顯下降,在軟粘土鑽進最快0.2m/min左右,在細粉砂層鑽進都是O.015m/min左右,兩者進尺速度相差很大。鑽頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小,在施工過程中要經常復核鑽頭直徑,如發現其磨損超過10mm就要及時調換鑽頭。
1.4.鋼筋籠製作質量和吊放
鋼筋籠製作前首先要檢查鋼材的質保資料,檢查合格後再按設計和施工規范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規格、數量和製作質量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環長度能否使鋼筋准確地吊放在設計標高上,這是由於鋼筋吊籠放後是暫時固定在鑽架底樑上的,因此,吊環長度是根據底梁標高的變化而改變,所以應根據底梁標高逐根復核吊環長度,以確保鋼筋的埋入標高滿足設計要求。在鋼筋籠吊放過程中,應逐節驗收鋼筋籠的連接焊縫質量,對質量不符合規范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時,要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時不能碰撞孔壁;當吊放受阻時,不能加壓強行下放,因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現象,應停止吊放並尋找原因,如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的,應提出後重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,則要求進行復鑽糾偏,並在重新驗收成孔質量後再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間。
1.5.灌注水下混凝土前泥漿的制備和第二次清孔
清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊樁孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒、砂粒等處於懸浮狀態,再利用泥漿膠體的粘結力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環流動被帶出樁孔,最終將樁孔內的沉渣清干凈,這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鑽孔樁施工中的護壁和清孔作用,我們可以看出,泥漿的制備和清孔是確保鑽子L樁工程質量的關鍵環節。因此,對於施工規范中泥漿的控制指標:粘度測定17—20min;含砂率不大於6%;膠體率不小於90%等在鑽孔灌注樁施工過程中必須嚴格控制,不能就地取材,而要專門採取泥漿制備,選用高塑性粘土或膨潤土,拌制泥漿必須根據施工機械、工藝及穿越土層進行.配合比設計。
灌注樁成孔至設計標高,應充分利用鑽桿在原位進行第一次清孔,直到孔口返漿比重持續小於1。10—1.20,測得孔底沉渣厚度小於50mm,即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導管。沉放導管時檢查導管的連接是否牢固和密實,以防止漏氣漏漿而影響灌注。由於孔內原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間內使處於懸浮狀態的沉渣再次沉到樁孔底部,最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣,從而影響樁基工程的質量。因此,必須在混凝土灌注前利用導管進行第二次清孔。當孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規范要求後,應立即進行水下混凝土的灌注工作。
2、成樁質量的控制
2.1.為確保成樁質量,要嚴格檢查驗收進場原材料的質保書(水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告),如發現實樣與質保書不符,應立即取樣進行復查,對不合格的材料(如水泥、砂、石、水質),嚴禁用於混凝土灌注樁。

⑶ 鑽孔灌注樁常見的質量問題

鑽孔灌注樁施工中常見質量問題及處理辦法一、鑽孔過程中出現的相關問題的處理

1.偏斜孔
鑽機安裝時,支撐不好、樁孔地質構造不均勻等因素引起鑽機整體或鑽頭在鑽孔過程中發生偏斜,導致出現偏斜孔。

1.1 鑽機傾斜造成
先移開鑽機,檢查鑽孔壁情況,如果鑽孔壁比較穩定,則應加固施工范圍內的地基或加大鑽機的支撐面積,然後,重新安裝鑽機恢復施工;鑽孔壁隨時有坍塌可能的,應將鑽孔回填至原地面,待地層靜置穩定後重新開始鑽孔。

1.2地質構造不均勻引起
先分析清楚岩層的走向,爾後採用適當的回填材料(回填材料一般為片石加黏土、純鹼、鋸末等組成的混合物)將鑽孔回填至計算確定的高程處,靜置一段時間後恢復施工。孔中心偏差小於20cm的,靜置1~2h後可以繼續鑽孔。孔中心偏差大於20cm的,應根據情況靜置2h甚至更長的時間待地層沉積穩定後恢復鑽孔施工。穿過傾斜岩層過程中,應採用自重較大的復合式牙輪鑽、沖擊鑽,以慢速鑽孔。

1.3護筒脫落

由於護筒背後回填質量不好受地面流水的浸泡等因素引起的護筒失去穩定、脫落。出現護筒脫落應立即停止鑽孔,盡快撤離鑽機,採用透水性較好、強度較高的填料回填孔位,至少穩定一周之後方可重新埋置護筒、開鑽。

由於地面流水引起的可先排除流水,在原地面上填一層黏土使地面乾燥、不滲漏,而後,重新安裝護筒(作好護筒背後填築)恢復鑽孔施工。

1.4卡鑽

鑽孔經過岩層分界面時相鄰岩層強度差別較大、操作中未及時根據地質情況調整鑽頭的行程等原因引起「卡鑽」現象。

1.4.1「探頭石」引起的卡鑽

可以適當往下放鑽頭,而後,強力快速往上提,使「探頭石」受瞬間沖擊縮回,從而順利提起鑽頭。

1.4.2鑽頭穿過岩層突變處導致的卡鑽

優先採用水下爆破的方法進行處理。在整體岩層中此方法容易奏效,砂土地層中不宜採取此方法處理。

1.4.3機械故障導致的卡鑽

鑽頭在濃泥漿中滯留時間過長造成的鑽頭無法提升現象,應採取插入高壓水管置換泥漿的方法進行處理。

1.5縮孔

縮孔是在飽和性粘土、淤泥質黏土,特別是I L>1.0處於流塑性狀態的土層中出現的特有現象,其原因是此類地層含水高、塑性大,鑽頭經過後鑽孔壁回縮,從而導致鑽孔的直徑小於設計的樁直徑。

針對發生縮孔的原因,採取塊、卵石土回填,而後用重量較大的沖擊鑽沖擊,擠緊鑽孔孔壁的辦法處理;或者採用在導向器外側焊接一定數量的合金葉片進行旋轉清理的辦法。

1.6掉鑽

由於機械故障、鋼絲繩斷裂、孔壁坍塌等因素造成鑽頭落入孔底的現象通常稱「掉鑽」。發生「掉鑽」後,應及時採取恰當的方法實施打撈。

1.6.1鑽孔壁穩定的情況

直接用鑽機起吊「打撈器」入孔進行打撈。打撈前,先用「探針」探明鑽頭在孔中的位置為制定打撈方案提供依據。打撈設備和打撈操作方法必須保證在抓住鑽頭後盡量一次成功,避免起吊至空中再度落入孔中的現象發生。

1.6.2鑽孔壁出現局部坍塌將鑽頭埋沒且大部分鑽孔壁處於穩定時

應先加大孔內泥漿的濃度,將旋轉鑽頭放入安全的深度范圍攪動泥漿以加強鑽孔壁,而後,採取「氣舉法」清除鑽頭上方的沉積土和淤泥,確認鑽頭已露出後再實施鑽頭的打撈工作。鑽孔壁隨時有繼續坍塌可能時,先在孔內安裝長鋼護筒、攪拌樁圍護或帷幕注漿等方法加固鑽孔壁,而後打撈鑽頭。

二、水下混凝土灌注過程中出現問題的對策

2.1封底失敗

由於首批混凝土數量過小、孔底的沉碴厚度大等原因導致首批混凝土灌注入孔後,未實現水下混凝土封底的現象稱為封底失敗。封底失敗後,應立即暫停灌注,及時對孔內已灌注的混凝土進行清理。

2.1.1地層穩定性較好

應採取導管內安裝高壓水管進行二次清孔的方法將已灌注的混凝土清理干凈,重新請示監理檢查,符合規范要求後可以重新開始水下混凝土灌注。

2.1.2地層穩定性差或高壓清孔的方法不能奏效

應及時拆除導管、拔除鋼筋籠,將鑽機安裝到位,將未灌注混凝土部分鑽孔回填,待地層沉積穩定後用沖擊鑽清除已灌注的混凝土,達到孔底設計標高後,請示監理單位檢查合格後重新進行水下混凝土灌注。

⑷ 鑽孔灌注樁施工中容易出現的問題及處理方法

1.鑽孔過程中容易出現的問題及處理方法
1.1護筒冒水
護筒的主要作用是防止孔壁坍塌,為鑽孔成功奠定基礎。除此之外,它還有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和鑽頭導向等作用。一旦護筒冒水,極易引發塌孔,也會造成護筒傾斜、位移及周圍地面下沉,後續工作將無法進行。所以必須究其原因,找到處理方法。
第一,要選擇堅固耐用的護筒。
第二,護筒的埋設要深淺得宜,四周土要分層夯實,土質量一般選擇含水量適當的粘土。
第三,鑽頭起落時,容易碰撞護筒,造成漏水。因此鑽孔時鑽頭必須對好中線及垂直度,並壓好護筒。
第四,鑽孔中遇有透水性強或地下水流動的地層,也容易導致護筒冒水。遇此情況,可增加護筒沉埋深度,採取加大泥漿比重,倒入粘土慢速轉動,用沖擊法鑽孔時,還可填入片石、碎卵石土,反復沖擊增強護壁。
總之,為防止護筒冒水,我們必須做到事前准備充足,事中及時發現問題及時處理,事後總結經驗,將事故發生率減小到最低,降低工程成本。
1.2塌孔、埋鑽
鑽孔是一道關鍵工序, 塌孔、埋鑽是最容易出現的事故。一般在鑽進過程中,如發現排出的泥漿中不斷出現氣泡,或泥漿突然漏失,則表示有孔壁坍陷的跡象。為處理好孔壁坍塌、埋鑽的問題,要做到以下幾點:
第一, 做好泥漿制備工作。
第二,土質鬆散、護筒周圍未用粘土緊密填封以及護筒內水位不高以及鑽進速度過快、空鑽時間過長、成孔後待灌時間過長和灌注時間過長都會會引起孔壁坍陷。因此,在鬆散易坍的土層中,要適當埋深護筒,用粘土密實填封護筒四周,使用優質的泥漿,提高泥漿的比重和粘度,保持護筒內泥漿水位高於地下水位。
第三,當遇到小溶洞或裂縫時,可能發生孔內泥漿均勻緩慢下降的現象。這時,可採用在泥漿中加適量水泥,增大泥漿比重及其護壁效果。
1.3縮頸
縮頸,即孔小於設計孔徑,是鑽孔灌注樁最常見的質量問題,解決縮頸問題要針對其產生的原因,找到正確的處理方法。
第一,縮頸的主要原因是由於樁周土體在樁體澆注過程中產生的膨脹造成。針對這種情況,應採用優質泥漿,降低失水量。
第二,當軟土層受地下水影響和周邊車輛振動時,也容易發生縮頸。這時,可在軟塑土地層採用失水率小的優質泥漿護壁,降低失水量。
第三,因鑽錘磨損原因造成的縮頸,應及時焊補鑽錘,或在其外側焊接一定數量的合金刀片,在鑽進或起鑽時起到掃孔作用。
1.4成孔偏斜
成孔偏斜是指成孔壁樁孔出現較大垂直偏差或彎曲。其造成原因和處理方法主要有:
第一, 施工現場地面軟弱或軟硬不均勻,在支架上鑽孔時,支架的承載力不足,發生不均勻沉降,導致鑽桿不垂直,造成成孔偏斜。為避免事故發生,場地必須夯實平整,軌道及枕木宜均勻著地,支架的承載力應滿足要求,在發生不均勻沉降時,必須隨時調整。
第二,未做好鑽機安裝工作,是造成成孔偏斜的隱患。因此要求安裝地基穩固。鑽機就位時,應使轉盤,底座水平,使天輪的輪緣、鑽桿的卡盤和護筒的中心在同一垂直線上,並在鑽進過程中防止位移,在不均勻地層中鑽孔時,採用自重大、鑽桿剛度大的鑽機。
第三,遇到土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。鑽速要加慢檔。另外安裝導正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。
1.5樁底沉渣量過多
對摩擦樁來說,由於其受力機理是通過樁表面和周圍土壤之間的磨擦力或依附力,逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中,如果在設計中端部反力不大,端部的沉渣量對樁承載力亦影響不大;而對於承載樁來說,如果沉渣量過大,勢必造成樁受荷時發生大量沉降,同樣使樁的承載力失效,因此鑽孔灌注樁的沉渣量檢查是施工控制中的一項關鍵工作。其造成原因和處理方法有以下幾點:
第一,檢查不夠認真,清孔不幹凈或未進行二次清孔,是造成樁底沉渣量過多的首要原因。
清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。灌注樁成孔至設計標高,應充分利用鑽桿在原位進行第一次清孔,直到孔口返漿比重持續小於1.10-1.20,測得孔底沉渣厚度小於50mm,即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導管。由於孔內原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間內使處於懸浮狀態的沉渣再次沉到樁孔底部而成為永久性沉渣,從而影響樁基工程的質量。因此,必須在混凝土灌注前利用導管進行第二次清孔。
第二,泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難於將沉渣浮起,從而造成樁底沉渣量過多。這就要求在成孔後,鑽頭提高孔底250px-500px,保持慢速空轉,維持循環清孔時間不少於30分鍾。採用性能較好的泥漿,控制泥漿的比重和粘度,不要用清水進行置換。
第三,鋼筋籠吊放過程中,未對准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底,造成樁底沉渣。因此,在鋼筋籠吊放時,要使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致,避免碰撞孔壁。可採用鋼筋籠冷壓接頭工藝加快對接鋼筋籠速度,減少空孔時間,從而減少沉渣。

⑸ 鑽機技術方案

13000m超深井鑽機須滿足兩方面的要求,即載荷要求和快速起下鑽的要求。採用的鑽機必須能夠承受鑽進作業時的最大鑽桿柱載荷以及固井作業時的最大套管柱載荷。

以表2.18 的數據為基礎,並考慮一定的餘量,13000m超深井鑽井施工的最大鑽桿柱載荷在4000kN以內。

根據該井套管程序設計,最重的套管柱是298.5mm的技術套管,總長度為9500m,總重量約為7480 kN(壁厚按11.05 mm考慮,未扣除浮力)。

根據鑽機調研的結果,寶雞石油機械廠生產的ZJ120/900DB鑽機(圖2.13;表2.19)可以滿足該井鑽井施工的載荷要求。

圖2.13 ZJ120/900DB鑽機

制定鑽機方案時還須考慮的是要求鑽機具有快速起下鑽的能力。由於該井施工井深大和取心多的兩個特點,起下鑽總時間相當長。根據估算,當取心鑽進比率為5%時,該井的鑽進施工時間約為7.6年;如果要全孔連續取心,即取心鑽進比率為100%,鑽進施工時間為21年,其中有很大一部分時間是在起下鑽。13000m超深井鑽井日費用相當高,約為20萬元/天。這意味著,將需要巨額的費用用於該井的起下鑽施工。我們在制定13000m超深井的鑽機方案時必須考慮採取有效的技術措施,以提高起下鑽施工效率,降低施工成本。

表2.19 ZJ120/900DB鑽機主要技術參數

俄羅斯(前蘇聯)和德國都施工過科學超深井,他們當時遇到了同樣的問題。他們主要採取了兩項技術措施來解決高速起下鑽的問題。第一項措施是提高鑽台操作效率,在鑽桿柱的卡夾、擰卸和移擺等操作環節採用高效率的施工裝備,如有氣動卡瓦、鐵鑽工、鑽桿移擺機械手等。第二項措施是加高井架,以實現長立根操作,減少鑽具擰卸次數,從而減少施工時間。前蘇聯施工科拉超深井時採用的立根長度是37m;德國施工KTB主孔時採用的立根長度是40m。

對於我國施工13000m超深井鑽機方案的建議是:以寶雞石油機械廠的ZJ120/900DB鑽機為基礎,以提高其快速起下鑽能力為目標,對鑽機進行適當改造。主要改造內容包括:加高井架,使鑽桿立根長度達到40m左右;進一步優化鑽台操作裝置,提高操作效率。

⑹ 如何解決水平定向鑽在施工中出現的問題及關鍵技術

1、 水平定向鑽穿越施工工藝:
使用水平定向鑽機進行管線穿越施工,一般分為二個階段:第一階段是按照設計曲線盡可能准確的鑽一個導向孔;第二階段是將導向孔進行擴孔,並將產品管線(一般為PE管道,光纜套管,鋼管)沿著擴大了的導向孔回拖到導向孔中,完成管線穿越工作.
1.1 鑽導向孔:

要根據穿越的地質情況,選擇合適的鑽頭和導向板或地下泥漿馬達,開動泥漿泵對准入土點進行鑽進,鑽頭在鑽機的推力作用下由鑽機驅動旋轉(或使用泥漿馬達帶
動鑽頭旋轉)切削地層,不斷前進,每鑽完一根鑽桿要測量一次鑽頭的實際位置,以便及時調整鑽頭的鑽進方向,保證所完成的導向孔曲線符合設計要求,如此反
復,直到鑽頭在預定位置出土,完成整個導向孔的鑽孔作業.見示意圖一:鑽導向孔.

鑽機被安裝在入土點一側,從入土點開始,沿著設計好的線路,鑽一條從入土點到出土點的曲線,作為預擴孔和回拖管線的引導曲線.
1.2 預擴孔和回拖產品管線:
一般情況下,使用小型鑽機時,直經大於200毫米時,就要進行予擴孔,使用大型鑽機時,當產品管線直徑大於Dn350mm時,就需進行預擴孔,預擴孔的直徑和次數,視具體的鑽機型號和地質情況而定.

回拖產品管線時,先將擴孔工具和管線連接好,然後,開始回拖作業,並由鑽機轉盤帶動鑽桿旋轉後退,進行擴孔回拖,產品管線在回拖過程中是不旋轉的,由於擴
好的孔中充滿泥漿,所以產品管線在擴好的孔中是處於懸浮狀態,管壁四周與孔洞之間由泥漿潤滑,這樣即減少了回拖阻力,又保護了管線防腐層,經過鑽機多次預
擴孔,最終成孔直徑一般比管子直徑大200mm,所以不會損傷防腐層.見示意圖二:預擴孔和示意圖三:回拖管線.

在鑽導向孔階段,鑽出的孔往往小於回拖管線的直徑,為了使鑽出的孔徑達到回拖管線直徑的1.3~1.5倍,需要用擴孔器從出土點開始向入土點將導向孔擴大至要求的直徑.

地下孔經過預擴孔,達到了回拖要求之後,將鑽桿、擴孔器、回拖活節和被安裝管線依次連接好,從出土點開始,一邊擴孔一邊將管線回拖至入土點為止.
2、 水平定向鑽施工的特點:
2.1 定向鑽穿越施工具有不會阻礙交通,不會破壞綠地,植被,不會影響商店,醫院,學校和居民的正常生活和工作秩序,解決了傳統開挖施工對居民生活的干擾,對交通,環境,周邊建築物基礎的破壞和不良影響.
2.2 現代化的穿越設備的穿越精度高,易於調整敷設方向和埋深,管線弧形敷設距離長,完全可以滿足設計要求埋深,並且可以使管線繞過地下的障礙物.
2.3 城市管網埋深一般達到三米以下,穿越河流時,一般埋深在河床下 9—18米,所以採用水平定向鑽機穿越,對周圍環境沒有影響,不破壞地貌和環境,適應環保的各項要求.
2.4 採用水平定向鑽機穿越施工時,沒有水上、水下作業,不影響江河通航,不損壞江河兩側堤壩及河床結構,施工不受季節限制,具有施工周期短人員少、成功率高施工安全可靠等特點.
2.5 與其它施工方法比較,進出場地速度快,施工場地可以靈活調整,尤其在城市施工時可以充分顯示出其優越性,並且施工佔地少工程造價低, 施工速度快.
2.6 大型河流穿越時,由於管線埋在地層以下 9—18mm,地層內部的氧及其他腐蝕性物質很少,所以起到自然防腐和保溫的功用,可以保證管線運行時間更長.
3、 水平定向鑽機系統簡介:
各種規格的水平定向鑽機都是由鑽機系統、動力系統、控向系統、泥漿系統、鑽具及附助機具組成,它們的結構及功能介紹如下:
3.1 鑽機系統:是穿越設備鑽進作業及回拖作業的主體,它由鑽機主機、轉盤等組成,鑽機主機放置在鑽機架上,用以完成鑽進作業和回拖作業.轉盤裝在鑽機主機前端,連接鑽桿,並通過改變轉盤轉向和輸出轉速及扭矩大小,達到不同作業狀態的要求.
3.2 動力系統:由液壓動力源和發電機組成動力源是為鑽機系統提供高壓液壓油作為鑽機的動力,發電機為配套的電氣設備及施工現場照明提供電力.
3.3 控向系統:控向系統是通過計算機監測和控制鑽頭在地下的具體位置和其它參數,引導鑽頭正確鑽進的方向性工具,由於有該系統的控制,鑽頭才能按設計曲線鑽進,現經常採用的有手提無線式和有線式兩種形式的控向系統.
3.4 泥漿系統:泥漿系統由泥漿混合攪拌罐和泥漿泵及泥漿管路組成,為鑽機系統提供適合鑽進工況的泥漿.
3.5 鑽具及輔助機具:是鑽機鑽進中鑽孔和擴孔時所使用的各種機具.鑽具主要有適合各種地質的鑽桿,鑽頭、泥漿馬達、擴孔器,切割刀等機具.輔助機具包括卡環、旋轉活接頭和各種管徑的拖拉頭.
穿越施工現場布置圖

1. 入土點是定向鑽施工的主要場所,鑽機就布置在該側,所以施工佔地比較大,DD330鑽機的最小佔地為30×30M,當然也可以根據現場的實際情況作相應調整,DD60、DD-5的佔地相應要小得多.

2.出土點一側主要作為管道焊接場地,在出土點應有一塊20×20M的場地作為預擴孔、回拖時接鑽桿和安裝其他設備時使用;在出土點之後有一條長度與穿越長度相等的管線焊接作業帶.
穿越實例

大沽沙穿越鑽機場地布置
1998年9月到10月之間,在天津塘沽大沽沙海河,我公司僅用45天時間完成了兩條Φ219×8,一條Φ426×9,長度為960米的管道穿越.

大沽沙穿越焊接場地(只顯示了兩條管道)
水平定向鑽穿越施工工藝流程圖

使用水平定向鑽技術穿越河流和其它障礙物的施工方法在世界范圍內得到了廣泛的運用.水平定向鑽穿越承包商協會認為:在工程項目招投標過程中,水平定向鑽承
包商應設法獲取盡可能多的相關信息以提出完整並具競爭力的報價,承包商在開工前應該獲得以下信息,以保證日後的工作可以順利進行,並在此條件下完成工程項
目的施工,同時足夠的施工前的各類信息還可以保證施工過程更安全,減少對周圍環境的破壞,使工程進行的更順利.
一、概 述
A、發展與使用

水平定向鑽技術最早出現在70年代,是傳統的公路打孔和油田定向鑽井技術的結合,這已成為目前廣受歡迎的施工方法,可用於輸送石油、天然氣、石化產品、
水、污水等物質和電力、光纜各類管道的施工.不僅應用於河流和水道的穿越,同時還廣泛應用於高速公路、鐵路、機場、海岸、島嶼以及密布建築物、管道密集區
等.
B、技術限制
定向鑽施工技術首先應用於美國海岸地區的沖積層穿越,現在已經能夠開始在粗沙、卵石、冰磧和岩石地區等復雜地質條件下進行穿越施工.最長的穿越施工已達6000英尺、管道直徑為18英寸.
C、優勢
事實證明:水平定向鑽穿越是對環境影響最小的施工方法.這項技術同時還可以為管道提供最的保護層,並相應減少了維護費用,同時不會影響河流運輸並縮短施工期,證明是目前效率最高,成本最低的穿越施工方法.
D、施工過程和技術

1、導向孔:導向孔是在水平方向按預定角度並沿預定截面鑽進的孔,包括一段直斜線和一段大半徑弧線.在鑽導向孔的同時,承包商也許會選擇並使用更大口徑的
鑽桿(即沖洗管)來屏蔽導向鑽桿.沖洗管可以起到類似導管的作用,還可以方便導向鑽桿的抽回和更換鑽頭等工作.導向孔的方向控制由位於鑽頭後端的鑽桿內的
控制器(稱為彎外殼)完成.鑽進過程中鑽桿是不做旋轉的,需要變換方向時若將彎外殼向右定位,鑽進路線即向右沿平滑曲線前進.鑽孔曲線由放置在鑽頭後端鑽
桿內的電子測向儀進行測量並將測量結果傳導到地面的接收儀,這些數據經過處理和計算後,以數字的形式顯示在顯示屏上,該電子裝置主要用來監測鑽桿與地球磁
場的關系和傾角(鑽頭在地下的三維坐標),將測量到的數據與設計的數據進行對比,以便確定鑽頭的實際位置與設計位置的偏差,並將偏差值控制在允許的范圍之
內,如此循環直到鑽頭按照預定的導向孔曲線在預定位置出土.
2、預擴孔:
導向孔完成後,要將該鑽孔進行擴大到合適的直徑以方便安裝成品管道,此過程稱為預擴孔,(依最終成孔尺寸決定擴孔次數).例如,如需安裝36英寸管線,鑽
孔必須擴大到48英寸或更大.通常,在鑽機對岸將擴孔器連接到鑽桿上,然後由鑽機旋轉回拖入導向孔,將導向孔擴大,同時要將大量的泥漿泵入鑽孔,以保證鑽
孔的完整性和不塌方,並將切削下的岩屑帶回到地面.

3、回拖管道:預擴孔完成以後,成品管道即可拖入鑽孔.管道預制應在鑽機對面的一側完成.擴孔器一端接上鑽桿另一端通過旋轉接頭接到成品管道上.旋轉接頭
可以避免成品管道跟著擴孔器旋轉,以保證將其順利拖入鑽孔.回拖由鑽機完成,這一過程同樣需要大量泥漿配合,回拖過程要連續進行直到擴孔器和成品管道自鑽
機一側破土而出.
二、現場布局和設計
A、道 路
施工現場兩側都需要重型設備,為縮減成本,通往兩側施工現場的道路應盡可能利用現有道路以減少新修道路距離,或利用管道線路的施工便道,所有相關道路使用權的協議都應由業主提供,在投標階段再來討論這些問題為時已晚.
B、工作場地

1、鑽機一側——鑽機施工場地至少需要30M(100FT)寬,長45M(150FT)的面積.該面積從入土點算起,入土點應位於規定的區域內至少
3M(10FT)處,同時由於許多鑽機配套的設備或配件沒有規定的存放地點,所以鑽機一側施工現場可由許多不規則的小塊組成,以便節省佔地面積,現場盡量
要平整,堅硬,清潔,以便有利於進行施工.由於穿越施工時需要大量的淡水供攪拌泥漿用,所以施工現場要盡量靠近水源或便於連接自來水管道的地方.

2、管道一側----為便於預製成品管道,管道一側要有足夠長度的施工現場,這也是要重點考慮的事情.現場寬度應滿足管道施工的需要(一般為
12----18米).同樣在出土點一側也需要30米(100FT)寬乘以45米(150FT)長的施工現場.總長度以能夠擺放下所預制的管道為准,(場
地的總長度一般為穿越管道長度再加上30米,)在回拖前,要將管道預制完成,包括焊接,通球,試壓防腐等工序,在回拖過程中,不能再進行管道的連接工作,
因為回拖過程是要連續進行的,若此時進行管道連接將可能造成地下孔洞的塌方,極可能造成整個工程施工的失敗.
C、施工現場勘察
一旦施工地點確定,應對相應區域進行勘測並繪制詳細准確的地質地貌圖紙.最終施工的精度取決於這一勘測結果的精度.
D、施工設計參數

1、覆蓋層厚度----考慮的因素包括所穿越河流的流量特徵,季節性洪水沖刷深度,未來河道的加寬和加深,現有管道和電纜的位置等因素.一旦確定了施工地
點並完成地質調查,穿越層的厚度也就確定了,一般來說,覆蓋層應至少是6米(20FT)厚.以上僅是針對河流穿越而言的,對於其它障礙物的穿越會有另外的
要求.

2、鑽進角和曲率半徑----在大多數穿越施工中,入土角通常選擇在8--12度之間,多數施工應首先鑽一段斜直線,然後再鑽一段大半徑曲線.此曲線的曲
率半徑由成品管線的彎曲特性決定,隨直徑增大而增大,鋼管道曲率半徑的拇指法則是100FT/IN(一般取管道直徑的1000—1200倍).斜直線將導
向孔曲線按照預定的走向引導到設計的深度,然後是一段在此深度上的長長的水平直線,然後到達向上的彎曲點再到出土點.出土角應控制在5-12度之間,以便
於成品管道的回拖.
E、鑽孔施工
所有的測向控向工具都包括地下測量電子設備和地面接收設備,可以測得鑽頭所在位置的磁方位角(用於左/右控制)和傾斜角(上/下控制)以及鑽頭的鑽進方向.
1、精度:穿越施工精度很大程度上取決於磁場的變化.例如,大型鋼結構(橋梁,樁基,其它管道)和電力線路會影響磁場讀數.而穿越出土點的導向孔目標偏差值應控制在左右3米(10FT),長度——3米~10米(-10~30FT)的范圍內.
2、完工圖紙:一般來說,導向孔的測量和控制應在鑽導向孔時每鑽進一根鑽桿或隔9米(30FT)測量計算一次.以上測量計算完成的導向孔施工圖紙承包商應向業主提供.也有採用替代方法如陀螺儀,穿地雷達和智能清管球用來做定位工作.
三、地質調查
A、探孔數量

探孔數量取決於計劃穿越地點的地層情況及穿越長度.如果穿越長度為300米(1000FT),在兩側的穿越工地各鑽一個鑽孔就足夠了,如果鑽孔結果表明該
地區地質狀況比較單一,就不必進行進一步的鑽探取樣.如果勘探報告表明該地區地質條件比較復雜,或者發現有岩石或有粗沙層存在,這時就需要做進一步的詳細
的地質調查.長距離大口徑穿越施工時,如出現粗砂,卵石,風化岩或硬岩應每隔180米----240米(600--800FT)取樣一次,若有明顯跡象表
明地質結構異常復雜,這時就需要打更多的地質探孔進行更多的采樣工作.所有采樣探孔都應沿穿越斷面方向,采樣深度以計劃的穿越深度為准.如有可能,取樣探
孔最好選在穿越中線一側約8米(25FT)處.勘探任務完成後,探孔必須封好以防止在施工過程中的泥漿泄漏.
B、探孔深度

所有的探孔深度都應至少達到穿越點以下12米(40FT)或預定的穿越深度以下6米(20FT),兩者之中取其大者.有時將穿越深度定的深一些或實際穿越
曲線比設計的位置深一些,無論對承包商還是對業主來說都是很有益的,關鍵是穿越位置要選在地層結構一致的利於成孔的地層中進行,這樣才利於穿越的成功.
C、土壤的標准分類

一名合格的地質技師或地質學者,應能依據統一土壤分類系統或ASTM設計書D-2487和D2488對材料進行分類.能夠擁有一份由現場技師或鑽探公司提
供的現場鑽探記錄,對以後的施工將是非常有益的,此記錄會包括對材料的目測分類以及由鑽探公司根據取樣結果對地層結構所做的解釋和評價.
D、標准穿刺測試

SPT為了更好地確定顆粒材料的密度,地質工程師通常會依據ASTM規范D1586做標准穿刺測試SPT.這是一種現場測試方法,利用標准重量的重錘將勺
形取樣器打入土層中的一定深度,記錄下進入到12寸深時的擊打次數.所獲數據即為標准穿刺阻力值並可用於估算試驗地點非聚合土壤的相對密度.也有些鑽探公
司會選擇在結合性土壤或岩石地區進行小范圍的這項試驗,以此來確認密實土壤的一致性及岩石的硬度.
E、取芯取樣法

多數地質勘探公司更喜歡使用取芯取樣器來獲取地下岩心的樣本,這些測試一般根據ASTM規范D-1587進行.除取樣器為液壓驅動的有鋒利切割刃的薄壁無
逢鋼筒外,此類測試類似上述標准穿刺測試.需要的液壓數值可在現場記錄中找到,這種方法可取到相對完整的樣本以便對其進行更詳細的試驗室分析.樣本可在現
場利用手持式穿刺儀分析,對於定向穿越來說,通常使用上述切割式勺狀取樣器即可滿足施工需要.
F、顆粒度分析
將樣品進行顆粒度篩網分析,是對於用切割式勺狀取樣器在施工現場取得的顆粒狀物質所進行的一種機械試驗,這些樣品被送到試驗室,在通過一系列的篩網後,根據其顆粒的大小和重量得出不同粒徑的百分比,這是最重要的試驗之一.
G、岩石情況

如果在土壤勘測中發現岩層的存在,必須確定岩層類型,相對硬度和非限定性壓縮強度,要由專業勘探公司利用金剛石鑽頭取芯桶進行取樣,典型的岩心樣本直徑為
50毫米(2英寸).岩石類型由地質專家根據岩心與總取心長度關系對岩石進行質量分類,岩石硬度依據岩石與以知硬度的十種材料相比較得知,壓縮強度通過精
確測量岩心然後進行壓縮實驗取得.這些數據屬於岩石的物理參數,以便於確定採用什麼類型的穿越設備和鑽頭,並且穿越進尺也可以估計到.
穿越公司網上可以搜.我現在在做一個大項目,有很多穿越,不知道你具體是做什麼的,有興趣的話,大家互相討論學習.

⑺ 如何解決重疊隧道施工中的技術難題

深圳地鐵一期工程羅湖站至大劇院站區間隧道規劃穿過繁華的商貿金融區,沿線高大建築物密布。為避開樁基,設計上採用了單洞雙層隧道的結構形式,即採用暗挖法開挖一個高邊牆的單洞,然後施作中隔板將單洞分為上、下2層,相當於地鐵列車運行的左、右線,在進入大劇院站又變為平行的左右線隧道。這樣,由單洞雙層隧道至雙洞平行隧道之間的一段區間就出現了一上一下2條隧道相重疊的結構形式,即雙洞重疊隧道(圖1)。目前在國內還沒有如此長的區間採用重疊隧道結構形式,採用暗挖法施工也屬罕見。由於淺埋軟岩中重疊隧道的暗挖施工相互影響大,它的力學行為將不同於單個隧道,加上可借鑒的施工經驗很少,因此該區間施工風險很大,是整個地鐵一期工程中的難點和重點之一。

⑻ PCB鑽孔常見問題及處理方法

1、斷鑽咀
產生原因有:主軸偏轉過度;數控鑽機鑽孔時操作不當;鑽咀選用不合適;鑽頭的轉速不足,進刀速率太大;疊板層數太多;板與板間或蓋板下有雜物;鑽孔時主軸的深度太深造成鑽咀排屑不良發生絞死;鑽咀的研磨次數過多或超壽命使用;蓋板劃傷折皺、墊板彎曲不平;固定基板時膠帶貼的太寬或是蓋板鋁片、板材太小;進刀速度太快造成擠壓;補孔時操作不當;蓋板鋁片下嚴重堵灰;焊接鑽咀尖的中心度與鑽咀柄中心有偏差。
解決方法:
(1) 通知機修對主軸進行檢修,或者更換好的主軸。
(2) A、檢查壓力腳氣管道是否有堵塞;
B、根據鑽咀狀態調整壓力腳的壓力,檢查壓力腳壓緊時的壓力數據,正常為7.5公斤;
C、檢查主軸轉速變異情況及夾嘴內是否有銅絲影響轉速的均勻性;
D、鑽孔操作進行時檢測主軸轉速變化情況及主軸的穩定性;(可以作主軸與主軸之間對比)
E、認真調整壓力腳與鑽頭之間的狀態,鑽咀尖不可露出壓腳,只允許鑽尖在壓腳內3.0mm處;
F、檢測鑽孔檯面的平行度和穩定度。
(3) 檢測鑽咀的幾何外形,磨損情況和選用退屑槽長度適宜的鑽咀。
(4) 選擇合適的進刀量,減低進刀速率。
(5) 減少至適宜的疊層數。
(6) 上板時清潔板面和蓋板下的雜物,保持板面清潔。
(7) 通知機修調整主軸的鑽孔深度,保持良好的鑽孔深度。(正常鑽孔的深度要控制在0.6mm為准。)
(8) 控制研磨次數(按作業指導書執行)或嚴格按參數表中的參數設置。
(9) 選擇表面硬度適宜、平整的蓋、墊板。
(10) 認真的檢查膠紙固定的狀態及寬度,更換蓋板鋁片、檢查板材尺寸。
(11 )適當降低進刀速率。
(12) 操作時要注意正確的補孔位置。
(13) A、檢查壓腳高度和壓腳的排氣槽是否正常;
B、吸力過大,可以適當的調小吸力。
(14) 更換同一中心的鑽咀。
2、孔損
產生原因為:斷鑽咀後取鑽咀;鑽孔時沒有鋁片或夾反底版;參數錯誤;鑽咀拉長;鑽咀的有效長度不能滿足鑽孔疊板厚度需要;手鑽孔;板材特殊,批鋒造成。
解決方法:
(1) 根據前面問題1,進行排查斷刀原因,作出正確的處理。
(2) 鋁片和底版都起到保護孔環作用,生產時一定要用,可用與不可用底版分開、方向統一放置,上板前再檢查一次。
(3) 鑽孔前,必須檢查鑽孔深度是否符合,每支鑽咀的參數是否設置正確。
(4) 鑽機抓起鑽咀,檢查清楚鑽咀所夾的位置是否正確再開機,開機時鑽咀一般不可以超出壓腳。
(5) 在鑽咀上機前進行目測鑽咀有效長度,並且對可用生產板的疊數進行測量檢查。
(6) 手動鑽孔切割精準度、轉速等不能達到要求,禁止用人手鑽孔。
(7) 在鑽特殊板設置參數時,根據品質情況進行適當選取參數,進刀不宜太快。
3、孔位偏、移,對位失准
產生原因為:鑽孔過程中鑽頭產生偏移;蓋板材料選擇不當,軟硬不適;基材產生漲縮而造成孔位偏;所使用的配合定位工具使用不當;鑽孔時壓腳設置不當,撞到銷釘使生產板產生移動;鑽頭運行過程中產生共振;彈簧夾頭不幹凈或損壞;生產板、面板偏孔位或整疊位偏移;鑽頭在運行接觸蓋板時產生滑動;蓋板鋁片表面劃痕或摺痕,在引導鑽咀下鑽時產生偏差;沒有打銷釘;原點不同;膠紙未貼牢;鑽孔機的X、Y軸出現移動偏差;程序有問題。
解決方法:
(1) A、檢查主軸是否偏轉;
B、減少疊板數量,通常雙面板疊層數量為鑽頭直徑的6倍而多層板疊層數量為鑽頭直徑的2~3倍;
C、增加鑽咀轉速或降低進刀速率;
D、檢查鑽咀是否符合工藝要求,否則重新刃磨;
E、檢查鑽咀頂尖與鑽咀柄是否具備良好同中心度;
F、檢查鑽頭與彈簧夾頭之間的固定狀態是否緊固;
G、檢測和校正鑽孔工作台板的穩定和穩定性。
(2) 選擇高密度0.50mm的石灰蓋板或者更換復合蓋板材料(上下兩層是厚度0.06mm的鋁合金箔,中間是纖維芯,總厚度為0.35mm)。
(3) 根據板材的特性,鑽孔前或鑽孔後進行烤板處理(一般是145℃±5℃,烘烤4小時為准)。
(4) 檢查或檢測工具孔尺寸精度及上定位銷的位置是否有偏移。
(5) 檢查重新設置壓腳高度,正常壓腳高度距板面0.80mm為鑽孔最佳壓腳高度。
(6) 選擇合適的鑽頭轉速。
(7) 清洗或更換好的彈簧夾頭。
(8) 面板未裝入銷釘,管制板的銷釘太低或松動,需要重新定位更換銷釘。
(9) 選擇合適的進刀速率或選抗折強度更好的鑽頭。
(10) 更換表面平整無摺痕的蓋板鋁片。
(11) 按要求進行釘板作業。
(12) 記錄並核實原點。
(13) 將膠紙貼與板邊成90o直角。
(14) 反饋,通知機修調試維修鑽機。
(15) 查看核實,通知工程進行修改。
4、孔大、孔小、孔徑失真
產生原因為:鑽咀規格錯誤;進刀速度或轉速不恰當;鑽咀過度磨損;鑽咀重磨次數過多或退屑槽長度底低於標准規定;主軸本身過度偏轉;鑽咀崩尖,鑽孔孔徑變大;看錯孔徑;換鑽咀時未測孔徑;鑽咀排列錯誤;換鑽咀時位置插錯;未核對孔徑圖;主軸放不下刀,造成壓刀;參數中輸錯序號。
解決方法:
(1) 操作前應檢查鑽頭尺寸及控制系統是否指令發生錯誤。
(2) 調整進刀速率和轉速至最理想狀態。
(3) 更換鑽咀,並限制每支鑽咀鑽孔數量。通常按照雙面板(每疊四塊)可鑽3000~3500孔;高密度多層板上可鑽500個孔;對於FR-4(每疊三塊)可鑽3000個孔;而對較硬的FR-5,平均減小30%。
(4) 限制鑽頭重磨的次數及重磨尺寸變化。對於鑽多層板每鑽500孔刃磨一次,允許刃磨2~3次;每鑽1000孔可刃磨一次;對於雙面板每鑽3000孔,刃磨一次,然後鑽2500孔;再刃磨一次鑽2000孔。鑽頭適時重磨,可增加鑽頭重磨次數及增加鑽頭壽命。通過工具顯微鏡測量,在兩條主切削刃全長內磨損深度應小於0.2mm。重磨時要磨去0.25mm。定柄鑽頭可重磨3次;鏟形鑽頭重磨2次。
(5) 反饋給維修進行動態偏轉測試儀檢查主軸運行過程的偏轉情況,嚴重時由專業的供應商進行修理。
(6) 鑽孔前用20倍鏡檢查刀面,將不良鑽咀刃磨或者報廢處理。
(7) 多次核對、測量。
(8) 在更換鑽咀時可以測量所換下鑽咀,已更換鑽咀測量所鑽第一個孔。
(9) 排列鑽咀時要數清楚刀庫位置。
(10) 更換鑽咀時看清楚序號。
(11) 在備刀時要逐一核對孔徑圖的實際孔徑。
(12) 清洗夾咀,造成壓刀後要仔細測量及檢查刀面情況。
(13) 在輸入刀具序號時要反復檢查。
5、漏鑽孔
產生原因有:斷鑽咀(標識不清);中途暫停;程序上錯誤;人為無意刪除程序;鑽機讀取資料時漏讀取。
解決方法:
(1) 對斷鑽板單獨處理,分開逐一檢查。
(2) 在中途暫停後再次開機,要將其倒退1~2個孔繼續鑽。
(3) 一旦判定是工程程序上的錯誤,要立即通知工程更改。
(4) 在操作過程中,操作員盡量不要隨意更改或刪除程序,必要時通知工程處理。
(5) 在經過CAM讀取文件後,換機生產,通知機修處理。
6、批鋒
產生原因有:參數錯誤;鑽咀磨損嚴重,刀刃不鋒利;底板密度不夠;基板與基板、基板與底板間有雜物;基板彎曲變型形成空隙;未加蓋板;板材材質特殊。
解決方法:
(1) 在設置參數時,嚴格按參數表執行,並且設置完後進行檢查核實。
(2) 在鑽孔時,控制鑽咀壽命,按壽命表設置不可超壽命使用。
(3) 對底板進行密度測試。
(4) 釘板時清理基板間雜物,對多層板疊板時用碎布進行板面清理。
(5) 基板變形應該進行壓板,減少板間空隙。
(6) 蓋板是起保護和導鑽作用。因此,鑽孔時必須加鋁片。(對於未透不可加鋁片鑽孔)
(7) 在鑽特殊板設置參數時,根據品質情況進行適當選取參數,進刀不宜太快。
7、孔未鑽透(未貫穿基板)
產生原因有:深度不當;鑽咀長度不夠;台板不平;墊板厚度不均;斷刀或鑽咀斷半截,孔未透;批鋒入孔沉銅後形成未透;主軸夾嘴松動,在鑽孔過程中鑽咀被壓短;未夾底板;做首板或補孔時加了兩張墊板,生產時沒更改。
解決方法:
(1) 檢查深度是否正確。(分總深度和各個主軸深度)
(2) 測量鑽咀長度是否夠。
(3) 檢查台板是否平整,進行調整。
(4) 測量墊板厚度是否一致,反饋並更換墊板。
(5) 定位重新補鑽孔。
(6) 對批鋒來源按前面進行清查排除,對批鋒進行打磨處理。
(7) 對主軸松動進行調整,清洗或者更換索嘴。
(8) 雙面板上板前檢查是否有加底板。
(9) 作好標記,鑽完首板或補完孔要將其更改回原來正常深度。
8、面板上出現藕斷絲連的捲曲形殘屑
產生原因有:未採用蓋板或鑽孔工藝參數選擇不當。
解決方法:
(1) 應採用適宜的蓋板。
(2) 通常應選擇減低進刀速率或增加鑽頭轉速
9、堵孔(塞孔)
產生原因有:鑽頭的有效長度不夠;鑽頭鑽入墊板的深度過深;基板材料問題(有水份和污物);墊板重復使用;加工條件不當所致,如吸塵力不足;鑽咀的結構不行;鑽咀的進刀速太快與上升搭配不當。
解決方法:
(1) 根據疊層厚度選擇合適的鑽頭長度,可以用生產板疊板厚度作比較。
(2) 應合理的設置鑽孔的深度(控制鑽咀尖鑽入墊板0.5mm為准)。
(3) 應選擇品質好的基板材料或者鑽孔前進行烘烤(正常是145℃±5烘烤4小時)。
(4) 應更換墊板。
(5) 應選擇最佳的加工條件,適當調整鑽孔的吸塵力,達到7.5公斤每秒。
(6) 更換鑽咀供應商。
(7) 嚴格根據參數表設置參數。
10、孔壁粗糙
產生原因有:進刀量變化過大;進刀速率過快;蓋板材料選用不當;固定鑽頭的真空度不足(氣壓);退刀速率不適宜;鑽頭頂角的切削前緣出現破口或損壞;主軸產生偏轉太大;切屑排出性能差。
解決方法:
(1) 保持最佳的進刀量。
(2) 根據經驗與參考數據調整進刀速率與轉速,達到最佳匹配。
(3) 更換蓋板材料。
(4) 檢查數控鑽機真空系統(氣壓)並檢查主軸轉速是否有變化。
(5) 調整退刀速率與鑽頭轉速達到最佳狀態。
(6) 檢查鑽頭使用狀態,或者進行更換。
(7) 對主軸、彈簧夾頭進行檢查並進行清理。
(8) 改善切屑排屑性能,檢查排屑槽及切刃的狀態。
11孔口孔緣出現白圈(孔緣銅層與基材分離、爆孔)
產生原因:鑽孔時產生熱應力與機械力造成基板局部碎裂;玻璃布編織紗尺寸較粗;基板材料品質差(紙板料);進刀量過大;鑽咀松滑固定不緊;疊板層數過多。
解決方法:
(1) 檢查鑽咀磨損情況,然後再更換或是重磨。
(2) 選用細玻璃紗編織成的玻璃布。
(3) 更換基板材料。
(4) 檢查設定的進刀量是否正確。
(5) 檢查鑽咀柄部直徑大小及主軸彈簧夾的夾力是否足夠。
(6) 根據工藝規定疊層數據進行調整
以上是鑽孔生產中經常出現的問題,在實際操作中應多測量多檢查。同時,嚴格規范作業對控制鑽孔生產品質故障有很大的益處,對改善產品質量、提高生產效益,也有很大的幫助。

⑼ 工作中遇到不會的技術問題,應該怎麼解決

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