旋挖鉆孔機的施工工藝

1、旋挖鉆孔機的施工工藝旋挖鉆孔機的施工工藝規(guī)范至今尚無上級標準發(fā)布，旋挖鉆機是一種適合建筑基礎工程中成孔作業(yè)的施工機械廣泛用于市政建設、公路橋梁、高層建筑等地基礎施工工程，配合不同鉆具，適應于干式（短螺旋），或濕式（回轉斗）及巖層（巖心鉆）的成孔作業(yè)，旋挖鉆機具有裝機功率大、輸出扭矩大、軸向壓力大、機動靈活，施工效率高及多功能特點。旋挖鉆機適應我國大部分地區(qū)的土壤地質條件，使用范圍廣，基本可滿足橋梁建設，高層建筑地基礎等工程的使用目前，旋挖鉆機已被廣泛推廣于各種鉆孔灌注樁工程。因此對旋挖鉆機的施工準備與常用清水施工工藝進行技術上探討有著十分重要的意義。 施工準備 、資料準備 （）開工前應具備場地

2、工程地質資料和必要的水文地質資料，樁基工程施工圖及圖紙會審紀要。 （）場地和鄰近區(qū)域內的地下管線（管道、電纜）、地下構筑物、危險建筑、精密儀器車間等的調查資料。 （）主要施工機械及其配套設備的技術性能資料，所需材料的檢驗和配合比試驗，對所需的材料必需作材料的物理性能試驗，并委托有資歷的試驗室根據所用的原材料作好混凝土的配合比試驗。 （）具有有效的樁基工程的施工組織設計或施工方案，有關載荷、施工工藝的試驗參考資料。 會審圖紙 作好詳細的安全技術交底，施工前充分發(fā)揚民主，調動職工的積極性、創(chuàng)造性，使參與施工的全體職工參加對施工方案的討論，提高對安全生產質量保證的重視，并對各部門進行考評。 、施工機

3、械與設備 用的測量儀器，如、經緯儀、水準儀、鋼卷尺、旋挖鉆孔機、電焊機等機械設備須有出廠合格證。施工所需要的設備建議參見表： 、中小型機具的要求 （）攪拌機 機體安裝堅實平穩(wěn)、搭有防雨操作棚；各類離合器、制動器、鋼絲繩、防護罩必須安全、可靠有效；操作手應持證上崗；必須有良好的單獨接地。 （）手持電動工具必須單獨安裝漏電保護器；防護罩安全有效；外殼必須有接地或接零；橡皮線不準破損。 （）電焊機 有可靠的防雨措施；有良好的接地或接零保護；一、二次線接線處應有齊全的防護罩；二次線應使用線鼻子；配線不許亂搭、亂拉，焊把絕緣良好；焊工持證上崗。 （）氣瓶 各類氣瓶有明顯的色標和防震圈，不準在露天曝曬；乙

4、炔氣和氧氣瓶距離應大于；乙炔氣瓶在使用時必須裝回火防止器；皮管應用夾頭緊固；操作人員必須持證上崗。 、安裝鉆具 鉆具具有一定的剛度，在鉆進中或其他操作時，不產生移動和搖晃，鉆具的安裝應符合生產廠家的標準。施工時可配用短螺旋鉆頭、回轉斗，巖心鉆頭，巖心回轉鉆頭等各種規(guī)格的鉆頭。施工時，根據不同的土壤、地質條件按下列規(guī)定選擇不同的旋挖鉆孔機的鉆頭：短螺旋鉆具，適用于地下水位以上的粘性土、粉土、填土，中等密實以上的砂土，風化巖層。螺旋回轉頭，采用泥漿護壁，適用于地下水位以上的粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及風化巖層。巖心螺旋鉆頭，適用于碎石土、中等硬度的巖石及風化巖層。巖心鉆頭，適用于風化巖層及有

5、裂紋的巖石。鉆頭規(guī)格由用戶據實際工程的情況選購選配。 、常用清水施工工藝 鉆孔機的旋挖鉆進成孔工藝：旋挖成孔首先是通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉破碎巖土，并直接將其裝入鉆頭內，然后再由鉆孔機提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，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，向孔內投入護壁泥漿或穩(wěn)定液進行護壁。以下僅對旋挖干取土成孔法施工工藝進行探討。 （）清水施工工藝的成孔工藝流程： 在成孔過程中不需泥漿護壁，而是鉆頭在慢速旋挖過程中自造的泥漿對孔壁起

6、到一定穩(wěn)定作用，在旋挖鉆進過程中，鉆頭往返于孔底與地表之間，所形成的孔壁比較粗糙。旋挖鉆孔灌注樁的樁土之間的咬合作用較強，能較好地反映出混凝土樁體與黃土及粉質粘土之間的相互作用效應。工藝流程見圖。 （）場地布置原則 根據設計要求合理布置施工場地，先平整場地、清除雜物、換除軟土、夯打密實。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，并記錄放樣數據備案；規(guī)劃行車路線時，使便道與鉆孔位置保持一定的距離；以免影響孔壁穩(wěn)定；施工場地為旱地而且在施工期間地下水位在原地面以下時，將場地平整夯實，清除雜物；場地位于淺水時，采用筑島后在頂面安裝鉆孔機，筑島頂面高出施

7、工水位左右；鉆孔機底盤不宜直接置于不堅實的填土上，以免產生不均勻沉陷；鉆孔機的安放位置應考慮鉆孔施工中孔口出土清運的方便。 （）樁位放樣 樁位放樣，按“從整體到局部的原則”進行樁基的位置放樣，進行鉆孔的標高放樣時，應及時對放樣的標高進行復核。采用全站儀準確放樣各樁點的位置，使其誤差在規(guī)范要求內。 （）鉆孔機就位 鉆孔機就位時，要事先檢查鉆孔機的性能狀態(tài)是否良好。保證鉆孔機工作正常。 （）埋設鋼護筒 （）在準確放樣的前提下埋設護筒，埋設護筒的方法和要求，應符合（以下簡稱規(guī)范）的規(guī)定。如果鉆孔是在陸地上進行的，則一般采用挖坑法，比較簡單易行。 （）鋼護筒埋設工作是旋挖鉆孔機施工的開端，鋼護筒平面位

8、置與垂直度應準確，鋼護筒周圍和護筒底腳應緊密，不透水。 （）埋設鋼護筒時應通過定位的控制樁放樣，把鉆孔機鉆孔的位置標于坑底。再把鋼護筒吊放進坑內，找出鋼護筒的圓心位置，用十字線在鋼護筒頂部或底部，然后移動鋼護筒，使鋼護筒中心與鉆孔機鉆孔中心位置重合。同時用水平尺或垂球檢查，使鋼護筒堅直。此后即在鋼護筒周圍對稱地、均勻地回填最佳含水量的粘土，要分層夯實，達到最佳密實度。以保證其垂直度及防止泥漿流失及位移、掉落，如果護筒底土層不是粘性土，應挖深或換土，在坑底回填夯實厚度的粘土后，再安放護筒，以免護筒底口處滲漏塌方，夯填時要防止鋼護筒偏斜。護筒上口應綁扎木方對稱吊緊，防止下竄。 （）鋼護筒的制作及埋

9、設的原則 長度以內的鋼護筒，采用厚的鋼板制作，長度大于的鋼護筒，采用厚鋼板制作；鋼護筒埋置較深時，采用多節(jié)鋼護筒連接使用，連接形式采用焊接，焊接時保證接頭圓順，同時滿足剛度、強度及防漏的要求；鋼護筒的內徑應大于鉆頭直徑，具體尺寸按設計要求選用；鋼護筒埋設深度應滿足設計及有關規(guī)范要求。若樁孔在河流中，應將鋼護筒埋置至較堅硬密實的土層中深以上；鋼護筒頂高出施工水位或地下水位，并高出施工地面；鋼護筒埋設前，先準確測量放樣，保證鋼護筒頂面位置偏差不大于，埋設中保證鋼護筒斜度不大于；埋設鋼護筒前，采用較大口徑的鉆頭先預鉆至護筒底的標高位置后，提出鉆斗且用鉆斗將鋼護筒壓入到預定位置。用粗顆粒土回填護筒外側

10、周圍，回填密實。 （）鉆孔施工 鉆孔機成孔一般為清水施工工藝，無需泥漿護壁；若有地下水分布，且孔壁不穩(wěn)定，可向孔內投入護壁泥漿或穩(wěn)定液進行護壁。以下是旋挖鉆機鉆孔施工的基本操作： 清水施工時，將鑰匙開關打到電源檔，旋挖鉆機的顯示器顯示旋挖鉆機標記畫面，按任意鍵進入工作畫面。先進行旋挖鉆機的鉆桅起立桅及調垂，即首先將旋挖鉆機移到鉆孔作業(yè)所在位置，旋挖鉆機的顯示器顯示桅桿工作畫面。 從桅桿工作畫面中可實時觀察到桅桿的軸、軸方向的偏移。操作旋挖鉆機的電氣手柄將桅桿從運輸狀態(tài)位置起升到工作狀態(tài)位置，在此過程中，旋挖鉆機的控制器通過采集電氣手柄及傾角傳感器信號，通過數學運算，輸出信號驅動液壓油缸的比例閥

11、實現閉環(huán)起立桅控制。實現桅桿平穩(wěn)同步起立桅。同時采集限位開關信號，對起立桅過程中鉆桅左右傾斜角度進行保護。在鉆孔作業(yè)之前需要對桅桿進行定位設置，一般情況下，做直孔作業(yè)，所以需要對桅桿進行調垂。調垂可分為手動調垂、自動調垂兩種方式。在桅桿相對零位±°范圍內才可通過顯示器上的自動調垂按鈕進行自動調垂作業(yè)；而桅桿超出相對零位±°范圍時，只能通過顯示器上的點動按鈕或左操作箱上的電氣手柄進行手動調垂工作。在調垂過程中，操作人員可通過顯示器的桅桿工作界面實時監(jiān)測桅桿的位置狀態(tài)，使桅桿最終達到作業(yè)成孔的設定位置。在施工過程中，有時也需要斜孔作業(yè)。操作人員需要通過顯示器

12、上的自動定位按鈕進行自設定零位，然后再進行相同的調垂操作。 清水施工鉆孔時通過顯示器按鈕直接進入主工作界面，然后進行鉆孔作業(yè)。鉆孔時先將鉆斗著地，通過顯示器上的清零按鈕進行清零操作，記錄鉆機鉆頭的原始位置，此時，顯示器顯示鉆孔的當前位置的條形柱和數字，操作人員可通過顯示器監(jiān)測鉆孔的實際工作位置、每次進尺位置及孔深位置，從而操作鉆孔作業(yè)。在作業(yè)過程中，操作人員可通過主界面的三個虛擬儀表的顯示一一動力頭壓力，加壓壓力、主卷壓力，實時監(jiān)測液壓系統的工作狀態(tài)。旋轉開孔，以鉆頭自重并加壓作為鉆進動力，一次進尺短條形柱顯示當前鉆頭的鉆孔深度，長條形柱動態(tài)顯示鉆頭的運動位置，孔深的數字顯示此孔的總深度。當鉆

13、斗被旋轉擠壓充滿鉆渣后，將其提出地表，操作回轉操作手柄使機器轉到棄渣車的位置，將鉆渣裝入棄渣車，完畢后，通過操作顯示器上的自動回位對正按鈕機器自動回到鉆孔作業(yè)位置，或通過手動操作回轉操作手柄使機器手動回到鉆孔作業(yè)位置。此工作狀態(tài)可通過顯示器的主界面中的回位標識進行監(jiān)視。旋轉開孔后，以鉆頭自重并加壓作為鉆進動力。當鉆斗被旋轉擠壓充滿鉆渣后，將其提出地表，裝入棄渣車，同時觀察監(jiān)視并記錄鉆孔地質狀況。 （）地質情況記錄 地質情況記錄按相應的地質的相關的表記錄；旋挖鉆孔機鉆進施工時及時填寫鉆孔記錄表，主要填寫內容為：工作項目，鉆進深度，鉆進速度，及孔底標高；鉆孔記錄表由專人負責填寫，交接班時應有交接記

14、錄；根據旋挖鉆孔機鉆孔鉆進速度的變化和土層取樣認真做好地質情況記錄，繪制孔樁地質剖面圖，每處孔樁必須備有土層地質樣品盒，在盒內標明各樣品在孔樁所處的位置和取樣時間；旋挖鉆孔機孔樁地質剖面圖與設計不符時及時報請監(jiān)理現場確認，由設計單位確定是否進行變更設計；鉆孔時要及時清運孔口出渣，避免妨礙鉆孔施工、污染環(huán)境；鉆孔達到預定鉆孔深度后，提起鉆桿，用測量孔深及虛土厚度（虛土厚度等于鉆深與孔深的差值）。 （）成孔檢查 成孔達到設計標高后，對孔深、孔徑、孔壁、垂直度等進行檢查，不合格時采取措施處理。成孔檢查方法根據孔徑的情況來定，當鉆孔為干孔時，可用重錘將孔內的虛土夯實，采用直接用測繩及測孔器測，若孔內存

15、在地下水，可采用泵吸反循環(huán)抽漿的方法清孔，則采用水下灌注混凝土施工的方法進行鉆孔的測孔工作，清孔時合理控制泥漿的粘度與含砂率；經質量檢查合格的樁孔，及時灌注混凝土。 （）清孔 清孔是孔樁施工，保證成樁質量的重要一環(huán)，通過清孔確保樁孔的質量指標、孔底沉渣厚度、循環(huán)液中含鉆渣量和孔壁泥垢等符合樁孔質量要求，采用正循環(huán)回轉鉆進技術的清孔方法為：樁孔終孔后，將鉆具提高，采用大泵量泵入性能指標符合要求的新泥漿，并維持正循環(huán)以上，直到清除孔底沉渣且使孔壁泥質、泥漿含砂量小于為止。工程樁孔因有較厚的松散易坍土層，清孔后不能立即終孔，而在孔內下入鋼筋籠，安裝好灌漿導管后施行二次清孔作業(yè)，以使砼灌注前孔底沉渣厚

16、度符合要求，保證砼成柱質量淺談泥漿護壁旋挖成孔灌注樁的施工胡連吉,崔德勝 (天津快速路二合同總監(jiān)辦,天津)摘要：文中敘述了天津解放南路立交橋工程中,旋挖鉆機在    泥漿護壁成孔灌注樁施工中應注意的幾個問題。關鍵詞:旋挖鉆機;泥漿護壁;灌注樁;成孔;Construction of Cast-in-Situ Piles with Slurry Liner to BraceScrew Bored HolesHULian-ji,CUIDe-sheng1    引言    旋挖鉆孔灌注樁技術被

17、譽為“綠色施工工藝”,其特點是工作效率高、施工質量好、塵土泥漿污染少。其方法是利用國際先進設備旋挖鉆機施工,自動定位,垂直旋孔,成孔質量好。此方法自動化程度和鉆進效率高,鉆頭可快速穿過各種復雜地層,在樁基施工特別是城市樁基施工中具有非常廣闊的前景。2    工程概況    天津市快速路項目解放南路立交橋工程為半苜蓿葉三層半互通式立交,橋梁工程基礎采用樁基承臺,樁基為鉆孔灌注樁,分三種樁徑,分別為 100cm、120cm、150cm,樁長3559m不等,共計灌注樁576根,采用泥漿護壁旋挖成孔灌注樁工藝。3施工技術措施3.1工

18、藝流程    本工程全部灌注樁采用泥漿護壁,其工藝流程見圖1。3.2    鉆機定位    在樁位復核正確,護筒埋設符合要求,護筒、地坪標高已測定的基礎上,鉆機才能就位。樁機定位要準確、水平、垂直、穩(wěn)固,鉆機導桿中心線、回旋盤中心線、護筒中心線應保持在同一直線。3.3    泥漿制備    在鉆孔灌注樁的施工過程中,為了防止坍孔,穩(wěn)定孔內水位及便于挾帶鉆碴,采用澎潤土制備成泥漿進行護壁。泥漿護壁是利用泥漿與地下水之間的壓力差來

19、控制水壓力,以確?？妆诘姆€(wěn)定,所以泥漿的比重則起到保持這種壓力差的關鍵作用。如果鉆孔中的泥漿比重過小,泥漿護壁就容易失去了阻擋土體坍塌的作用;如果泥漿的比重過大,則容易使泥漿泵產生堵塞甚至使混凝土的置換產生困難,使成樁質量難以得到保證。要充分發(fā)揮泥漿的作用,其指標的選取是非常重要的。這就要求在實際工程的施工中,根據工程的具體情況,合理地控制不同土層中泥漿的指標,本工程中的控制數據見表1所示。3.4    鉆進成孔    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。 

20、0;  成孔中,按試施工確定的參數進行施工,設專職記錄員記錄成孔過程的各種參數,如加鉆桿、鉆進深度、地質特征、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顯示并調整鉆桿的垂直度,同時在鉆桿的兩個側面均設有垂直度儀,在鉆進過程中有專人觀察兩個垂直度儀,隨時指揮機手調整鉆桿垂直度。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。    鉆孔過程中根據地質情況控制進尺速度: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)橛驳貙訒r,要減速慢進;在易縮徑的

21、地層中,應適當增加掃孔次數,防止縮徑;對硬塑層采用快轉速鉆進,以提高鉆進效率;砂層則采用慢轉速慢鉆進并適當增加泥漿比重和粘度。    必須按要求測試進、出口泥漿指標,發(fā)現超標及時調整。    成孔達到設計深度時,要測量機上余尺,監(jiān)理工程師驗收合格后,方可進行第一次清孔。3.5    一次清孔    測試泥漿指標,發(fā)現超標及時調整。然后將鉆頭放入孔底掃孔,撈去沉渣,清孔必須徹底。    清孔結束,自檢合格后與監(jiān)理工程師共同進行孔深測量,作

22、為第二次清孔后測沉淤的依據。3.6    鋼筋籠制作安裝    旋挖鉆機的一個顯著優(yōu)點就是成孔快,且成孔后孔底沉渣很少。所以只要在鋼筋籠制作、安裝上采取合理措施,避免安裝時鋼筋籠刮傷孔壁,就可以大大地降低沉渣厚度,有效防止塌孔的發(fā)生。這就要求在鋼筋籠制作方面要嚴格控制,重點是鋼筋籠外徑和直線度,主筋搭接、縱橫筋交叉點的焊接質量必須符合設計要求。為此,要檢查鋼筋籠保護層墊塊的設置。在這一工程中,墊塊采用圓柱形砂漿墊塊,沿鋼筋籠每隔2m放置一組,每組設置4個,按90°均勻安放,既可避免籠體碰撞孔壁,又可保證混凝土保護層

23、均勻及鋼筋籠在樁體內的位置正確。    鋼筋籠的吊裝應3點起吊,保持籠軸線重合。入孔時,始終需保持垂直狀態(tài),對準孔位徐徐輕放,保持穩(wěn)定,避免碰撞孔壁,一旦遇阻立即查明原因,禁止晃動和強行沖擊下放。3.7     下導管    導管要定期進行水密性試驗,下導管前要檢查是否漏氣、漏水和變形,是否安放了“O”形密封圈。      導管要依次下放,全部下入孔內后,應放到孔底,以便核對導管長度及孔深,然后提起3050cm,進行二次清孔。3.8 &

24、#160;   二次清孔    測試進、出口泥漿指標,調整到施工組織設計確定的參數,用無收縮水文測繩、標準測錘測沉淤值,一般控制在15cm范圍內。3.9    水下混凝土澆筑    水下混凝土澆筑是最后一道關鍵性的工序,施工質量將嚴重影響灌注樁的質量,所以在施工中必須注意以下幾點:  (1)導管必須嚴密,長度適中,保證底端距孔底3050cm;  (2)混凝土拌和必須均勻,坍落度控制在1822cm,首批混凝土必須保證封底成功;  (3)混

25、凝土澆筑必須連續(xù)作業(yè),嚴禁中斷澆筑;  (4)澆筑過程中應有專人記錄,以防導管提升過猛或導管埋入過深,造成斷樁;  (5)灌注樁的頂面標高應比設計值高50100cm,以確保樁頂混凝土的質量。4結束語    鉆孔灌注樁的施工質量是一項復雜的系統工程,成樁的好壞直接關系到上層結構的安全和上層結構施工完成后建筑物的沉降。由于樁基礎的施工屬特殊工序,稍有疏忽極易造成質量事故,所以,施工中應堅持預防為主的原則,加強施工中的成孔、鋼筋籠制作安裝、水下混凝土灌注等過程中的各環(huán)節(jié)的管理,按照設計與施工技術規(guī)范的要求,及時解決施工過程中出現的各種問題。 

26、;   旋挖鉆與傳統的潛水鉆機相比,由于旋挖鉆機的圓柱形鉆頭在提出泥漿液面時會使鉆頭下局部空間產生“真空”,同時由于鉆頭提升時泥漿對護筒下部與孔眼相交部位孔壁的沖刷作用,很容易造成護筒底孔壁坍塌,因此對護筒周圍回填土必須精心進行夯實。    分析地質水文資料,根據地質層理,及時調整泥漿比重和鉆進速度,尤其是對不良地層,要有預控措施。    因此在灌注樁的施工中工程技術人員應結合工程的實際情況選取合理的施工工藝進行施工,采取一整套系統的管理體制進行控制,才能確保灌注樁的質量。來源于中國港灣建設雜志 公司印章管理制度一、目的 公司印章是公司對內對外行使權力的標志，