旋挖鉆鉆孔樁施工方法

1、旋挖鉆鉆孔樁施工方法本大橋的樁基穿過土層主要為粉土、粉質(zhì)黏土、黏土、粉砂巖、砂巖。本橋大部分為旱地樁基礎，沿 線分布有數(shù)量較多的魚塘。根據(jù)地形和水位情況，可采用填土筑島、草袋圍堰方法施工。1、.旋挖鉆成孔根據(jù)地質(zhì)條件、工期要求、機械設備配備狀況，結合樁基設計參數(shù)，確定本工程鉆孔灌注樁成孔以旋 挖鉆機為主，以回旋鉆機為輔，混凝土采用拌合站集中生產(chǎn)，鋼筋籠一次綁扎成型、整體吊裝，導管法灌 注水下混凝土。2、工藝選擇及設備選型工藝選擇： 該工程鉆孔施工主要采用旋挖鉆鉆孔方式、濕法成孔施工。 結合本工程鉆孔樁的地質(zhì)情況、 數(shù)量多、工期緊等綜合因素，鉆頭采用旋挖斗鉆頭，清孔時采用旋挖撈砂鉆頭。設備選型：

2、根據(jù)上述情況和我公司的施工經(jīng)驗，選擇德國產(chǎn)的Bauer BG22和BG15型鉆機，其中BG22型鉆機 2 臺，鉆孔深度可達 70m。3、施工方法場地平整及鉆機就位。液壓多功能旋挖鉆機就位時與平面最大傾角不超過4°，現(xiàn)場地面承載能力大于250kN/m2，所以鉆機平臺處必需碾壓密實。進行樁位放樣，將鉆機行駛到要施工的孔位，調(diào)整桅桿角度， 操作卷揚機，將鉆頭中心與鉆孔中心對準，并放入孔內(nèi)，調(diào)整鉆機垂直度參數(shù)，使鉆桿垂直，同時稍微提 升鉆具，確保鉆頭環(huán)刀自由浮動孔內(nèi)。4、鋼護筒埋置深度以能隔開流塑狀地層為主要原則。具體埋置深度還應滿足計算結果，且有安全系數(shù)，根 據(jù)水文地質(zhì)條件、施工水位、河床

3、深度、護筒內(nèi)泥漿容重和施工情況等通過計算確定。鋼護筒分節(jié)加工， 頂部和底部各1m范圍作加強箍。每節(jié)護筒連接采用坡口焊，以減少護筒振埋時的阻力。鋼護筒運至施工 現(xiàn)場后，質(zhì)監(jiān)人員須對鋼護筒的直徑、圓度和焊接質(zhì)量進行驗收，驗收合格后方可進行施工。5、鉆進過程中，操作人員隨時觀察鉆桿是否垂直，并通過深度計數(shù)器控制鉆孔深度。當旋挖斗鉆頭順時針旋轉(zhuǎn)鉆進時，底板的切削板和筒體翻板的后邊對齊。鉆屑進入筒體，裝滿一斗后，鉆頭逆時針旋轉(zhuǎn)，底板 由定位塊定位并封死底部的開口，之后，提升鉆頭到地面卸土。開始鉆進時采用低速鉆進，主卷揚機鋼絲 繩承擔不低于鉆桿、鉆具重量之和的 20%，以保證孔位不產(chǎn)生偏差。鉆進護筒以下

4、3m 可以采用高速鉆進， 鉆進速度與壓力有關，采用鉆頭與鉆桿自重摩擦加壓，150MPa壓力下，進尺速度為 20cm/min ； 200MPa壓力下，進尺速度為 30cm/min ； 260MPa 壓力下，進尺速度為 50cm/min 。6、泥漿采用膨潤土、火堿以及纖維素混合而制，在泥漿池中用攪漿機將泥漿攪拌好后，泵入孔內(nèi)，旋挖鉆均勻緩慢鉆進，這樣既鉆進又起到泥漿護壁的作用。鉆進時掌握好進尺速度，隨時注意觀察孔內(nèi)情況，及時補加泥漿保持液面高度。泥漿制備應注意兩個方面：一是泥漿的指標問題，其比重一般應控制在1.051.2之間，粘度控制在 1720s,砂率控制在 4%以內(nèi)。常用的泥漿材料，一般使用優(yōu)

5、質(zhì)澎潤土加燒堿、聚丙稀酰胺或纖維素等配置；二 是補漿的速度，泥漿補充一般采用泵送方式，其速度以保證液面始終在護筒面以上為標準，否則有可能造 成塌孔，影響成孔質(zhì)量。7、 用撈砂鉆頭將沉淀物清出孔位。要求沉碴厚度不大于10cm。在灌注水下混凝土前，用高壓水吹底翻渣， 進一步減少樁底沉碴厚度。8、鉆孔前先用水準儀確定護筒標高，并以此作為基點，按設計要求的孔底標高計算孔深，以鉆具長度確定孔深，孔深偏差不短于設計深度，超鉆深度不大于50cm；孔徑用檢孔器測量，若出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象應進行掃孔，符合要求后方可進行下道工序。旋挖鉆進成孔工藝11.1 鉆進成孔及注意事項鉆進成孔 :旋挖成孔首先是動力頭轉(zhuǎn)動底門鑲嵌斗齒

6、的桶式鉆斗切削巖土，并將原狀巖土裝入鉆斗內(nèi)， 然后再由鉆機卷揚機和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土，這樣循環(huán)往復，不斷地取土卸土，直至鉆至設計深 度。對粘結性好的巖土層，可采用干式或清水鉆進工藝，無需泥漿護壁。而對于松散易坍塌地層，或有地 下水分布，孔壁不穩(wěn)定，必須采用靜態(tài)泥漿護壁鉆進工藝，向孔內(nèi)投入護壁泥漿或穩(wěn)定液進行護壁。成孔前必須檢查鉆頭保徑裝置 ,鉆頭直徑、鉆頭磨損情況 ,施工過程對鉆頭磨損超標的及時更換。成孔中 ,按試施工確定的參數(shù)進行施工 ,設專職記錄員記錄成孔過程的各種參數(shù) ,如鉆進深度、地質(zhì)特征、 機械設備損壞、障礙物等情況。記錄必須認真、及時、準確、清晰。旋挖鉆機配備電子控制系統(tǒng)顯

7、示并調(diào)整鉆進時的垂直度,通過電子控制和人工觀察兩個方面來保證鉆桿的垂直度 ,從而保證了成孔的垂直度。鉆孔過程中根據(jù)地質(zhì)情況控制進尺速度 : 由硬地層鉆到軟地層時 ,可適當加快鉆進速度 ;當軟地層變?yōu)橛?地層時,要減速慢進 ;在易縮徑的地層中 ,應適當增加掃孔次數(shù) ,防止縮徑 ;對硬塑層采用快轉(zhuǎn)速鉆進 ,以提高鉆 進效率 ;砂層則采用慢轉(zhuǎn)速慢鉆進并適當增加泥漿比重和粘度。11.2 地質(zhì)層情況第四紀地層：地表覆蓋土、淤泥、粘土、淤泥質(zhì)亞粘土、砂土、砂層等較軟的地層統(tǒng)稱為第四紀地層。這類地層一般 比較松軟，可選用摩擦鉆桿和回轉(zhuǎn)鉆斗鉆進。像地表土、淤泥質(zhì)亞粘土、粘土層在干性狀態(tài)下膠結性都比 較好，在干

8、孔鉆進下可用單底板土層鉆斗鉆進，也可以用雙底板撈砂鉆斗和土層螺旋鉆頭鉆進；若在濕孔 鉆進條件下，因土遇水的膠結性能變差，一般用雙底板撈砂鉆斗鉆進以便于撈取鉆渣。淤泥層一般用雙底 板撈砂鉆斗鉆進。砂土層和砂層的膠結性能都比較差，不管干孔鉆進還是濕孔鉆進均用雙底板撈砂鉆斗鉆 進。對于含水豐富的流砂、流泥等易坍塌地層，采用雙底板撈砂鉆斗鉆進。卵礫石、風化基巖等硬地層：砂卵石、卵礫石、泥灰?guī)r、砂巖、灰?guī)r、泥巖、頁巖等硬巖層，因地層密度較大，摩擦鉆桿和回轉(zhuǎn)鉆頭 無法完成成孔。此類巖層應選用機鎖桿和短螺旋鉆頭。根據(jù)鉆進地層不同， 短螺旋鉆頭分為嵌巖短螺旋鉆頭和土層短螺旋鉆頭兩類。 按其頭部結構形式分， 短

9、 螺旋鉆頭又可分為錐頭短螺旋鉆頭和平頭短螺旋鉆頭。一般情況，嵌巖短螺旋鉆頭多為錐頭形式，土層短 螺旋鉆頭多為平頭形式。錐頭短螺旋鉆頭根據(jù)錐頭結構形式的不同和鉆頭導程的多少又可分為單錐單螺旋 鉆頭、雙錐單螺旋鉆頭以及雙錐雙螺旋鉆頭 3 種。嵌巖短螺旋鉆頭所用切削刃為頭部鑲焊有鎢鈷硬質(zhì)合金 的截齒，主要用于鉆進風化基巖、膠結性較好的卵礫石地層及永凍土層。土層短螺旋鉆頭所用切削刃為耐 磨合金鋼斗齒或斗齒加截齒，主要用于鉆進地下水位以上土層、砂土層和粒徑不大的礫石層。一般的泥巖 也可用土層短螺旋鉆頭，如：全風化及強風化。對于硬度較大的基巖地層、大的漂石層以及硬質(zhì)永凍土層，直接用短螺旋鉆頭或旋挖鉆斗鉆進

10、都比較 困難，需要嵌巖筒鉆配合短螺旋鉆頭和雙底板撈砂鉆斗鉆進。嵌巖筒鉆分為取芯巖石筒鉆和不取芯巖石筒 鉆兩種。 取芯巖石筒鉆除了筒體下端焊有 頭截齒外， 筒體內(nèi)壁上裝有承托巖芯的合頁片。不取芯嵌巖筒鉆 則沒有承托巖芯的合頁片。嵌巖筒鉆的主要作用在于對孔內(nèi)巖芯的圓周進行松動掏空，為以后下入嵌巖短 螺旋鉆頭破碎巖芯創(chuàng)造破碎自由面。對于層理發(fā)育且各向異性的硬巖地層，用嵌巖筒鉆配合嵌巖短螺旋鉆 頭和雙底板撈砂鉆斗鉆進，能有效地預防孔斜及提高工作效率 .砂卵石、卵礫石層比一般的第四紀地層硬度大，鉆進難度較大。這類地層中若沒有粒徑太大的孤石、 漂石，一般可選用機鎖鉆桿和雙底板撈砂鉆斗鉆進。但這類地層的研磨

11、性比較強，所以鉆斗斗齒的消耗會 比較大。當碰到有大孤石（漂石），則下入嵌巖短螺旋鉆頭鉆進，一般能把大孤石攪碎或?qū)⒄麄€孤石（漂 石）帶出孔口。鉆進卵礫石地層，嵌巖短螺旋鉆頭的錐頭結構形式和錐度大小的選擇主要取決于卵礫石粒 徑的大小和地層硬度，粒徑大則選用單錐頭形式（單錐頭形式的錐頭葉片空間比雙錐頭形式的大，但是帶渣能力前者比后者差 ），這樣才能使大粒徑卵礫石被旋入螺旋葉片內(nèi)； 粒徑小則選用雙錐頭形式易于帶起鉆渣。 地層硬度大則選用小錐角形式的鉆頭；硬度小則選用大錐角形式鉆頭。對于強風化基巖，如：泥灰?guī)r、砂 巖、灰?guī)r、泥巖、頁巖等硬巖層，采用嵌巖短螺旋鉆頭鉆進，配合用嵌巖筒鉆（主要作用在于對地層進

12、行 松動，取芯是次要功能，所以一般采用不取芯巖石筒鉆）以及用雙底板撈砂鉆斗清渣。旋挖鉆機在鉆進時，根據(jù)地層選用鉆斗的同時，還要注意在鉆進時進尺的控制。在使用旋挖斗時依據(jù) 斗體的容量， 一般在斗體三分之二為合適。 進尺深度根據(jù)樁直徑而定， 也要根據(jù)地層的密度控制進尺深度。 進尺過多，導致卸土困難，還會導致埋鉆卡鉆的事故發(fā)生。過少會延誤施工進度與設備、能源的消耗，成 本提高，降低了效益。是一種適合建筑基礎工程中成孔作業(yè)的施工機械。主要適于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層施工，在灌注樁、連續(xù)墻、基礎加固等多種地基基礎施工中得到廣泛應用，旋挖鉆機的額定功率一般為125450kW ,動力輸出扭矩為120400

13、kN-m，最大成孔直徑可達1.54m,最大成孔深度為 60 90m，可以滿足各類大 型基礎施工的要求。旋挖鉆機操作中關于施工步驟：旋挖鉆機就位-埋設護筒-鉆頭輕著地后旋轉(zhuǎn)開鉆！當鉆頭內(nèi)裝滿土砂料時提升出孔外-旋挖鉆機旋 回，將其內(nèi)的土砂料傾倒在土方車或地上-關上鉆頭活門，旋挖鉆機旋回到原位，鎖上鉆機旋轉(zhuǎn)體-放下鉆頭-鉆孔完成 ,清孔并測定深度 -放入鋼筋籠和導管 -進行混凝土灌注 -拔出護筒并清理樁頭沉淤回填 ,成樁。旋挖鉆機操作中關于質(zhì)量控制措施：樁位放樣在進行場地整平后 ，組織有資格的測量放樣人員將所有樁位放出，釘好十字保護樁 ，做好測量復核 ，并記錄放樣數(shù)據(jù)備案。埋設護筒用拉線法檢查樁位

14、偏差 ，應滿足規(guī)范要求。成孔采用鉆頭鉆進 ，根據(jù)不同層次的土質(zhì)結構選擇不同的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速和進尺進行控制。在砂層鉆進和進入強風化層后，因土層太硬會引起鉆錐跳動及偏斜、加大鉆桿擺動，故應選擇低檔慢速，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速參數(shù)取值1340v/min， 成孔深度按設計要求進行控制。鋼筋籠制安旋挖機挖土清渣達到設計要求后 ，開始下放鋼筋籠 ，其制安必須嚴格按照設計圖紙進行 ，主筋、箍筋應焊 接均勻 ，搭接長度及焊縫應符合規(guī)范要求 ，安裝時應安裝護塊 ，以確保周正及保護層厚度 ，鋼筋籠的制作偏差應 符合設計及規(guī)范要求?；炷翝仓趯Ч芙玉g完畢后 ，將混凝土隔水栓吊放在臨近泥漿面的位置，導管底端到孔底距離控制在 0.4m

15、左右 ，以便能順利排出混凝土隔水栓。開始灌注前儲料斗內(nèi)儲備的混凝土量應不少于1.0m3,以便在混凝土隔水栓被擠出導管后能將導管底端一次性埋入水下混凝土中0.8m以上,適時提升或拆卸導管，確保導管底端埋入混凝土面以下14m,灌注應連續(xù)進行。一旦發(fā)生機具故障或停電停水及導管堵塞或進水等事故時，應采取有效措施進行處理 ，以便盡快恢復灌注混凝土 ，同時做好記錄。旋挖鉆機操作中關于孔內(nèi)事故預防措施： 選擇有經(jīng)驗、責任心強的施工隊伍，保證操作人員的素質(zhì)； 加強鉆具檢查 ,對加工不良的鉆具嚴禁使用 ; 對孔內(nèi)水頭高度 ,泥漿的相對密度和粘度經(jīng)常觀察和檢測,發(fā)現(xiàn)問題及時解決 ,尤其在鉆孔排渣、提錐除土或因故停鉆時應保持孔內(nèi)規(guī)定水位和規(guī)定的泥漿性能指標,以防坍孔 ; 鉆孔作業(yè)應分班連續(xù)進行 ,在土層變化處撈取渣樣判明土層 ,并與地質(zhì)資料核對 ,根據(jù)土層情況采取相應措 施 ,保證施工質(zhì)量 ; 升降鉆錐須平穩(wěn) ,鉆錐提出井口應防止碰撞護筒或孔壁 ,防止鉤掛護筒底部 , 鉆桿的拆裝應迅速。旋挖鉆機操作中關于須注意的問題：土層中成孔與鋼護