旋挖鉆施工工(工程部)課件

1、厚層卵石土旋挖鉆施工工法中鐵十四局興保鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部施工技術(shù)文件 近年來(lái)，橋梁施工技術(shù)日趨完善，特別是樁基施工，以往的施工機(jī)械及技術(shù)已不能滿足現(xiàn)代橋梁工程的需要，旋挖鉆成孔工藝應(yīng)運(yùn)而生。旋挖鉆成孔技術(shù)就是在已定孔位上反復(fù)旋挖鉆進(jìn)，把渣掏出運(yùn)走，直至應(yīng)鉆深度的一種施工方法。在鐵路、公路等工程的鉆孔灌注樁施工中，旋挖鉆機(jī)以其對(duì)各種條件土層適應(yīng)性強(qiáng)、無(wú)擠壓效應(yīng)、無(wú)振害、噪音小、無(wú)泥漿、成孔速度快等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛應(yīng)用。對(duì)于一般粘性土、淤泥質(zhì)土、填土及砂性土、卵石土、泥巖、砂巖等，旋挖鉆機(jī)穿越能力強(qiáng)，成孔效果好，較沖擊鉆、循環(huán)鉆等成孔方法表現(xiàn)出很大的優(yōu)越性。一、前言厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件

2、 旋挖鉆機(jī)成孔具有以下特點(diǎn)： 、旋挖鉆機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，就位靈活。旋挖鉆機(jī)采用內(nèi)伸縮全導(dǎo)桿鉆進(jìn)，能保證樁的垂直度，且樁徑誤差小，孔底殘?jiān)啃?。旋挖鉆機(jī)的特殊成孔工藝，鉆頭多次上下往復(fù)，使孔壁粗糙，不易縮徑。與傳統(tǒng)鉆孔樁相比，旋挖樁承載力顯著提高。 、進(jìn)度快、工效高、效益好，對(duì)地層擾動(dòng)小，一次鉆深可達(dá)，最快可達(dá)，與傳統(tǒng)鉆進(jìn)方法相比優(yōu)勢(shì)明顯，能夠有效保證進(jìn)度，節(jié)省工期，減少施工投入。 二、工法特點(diǎn)厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件、對(duì)不同地質(zhì)適用性強(qiáng)，只需配備不同鉆頭，即可用于砂層、卵礫石層、土層等不同地質(zhì)，不受地域限制。在硬土地層，由于傳統(tǒng)鉆機(jī)自重有限，不可能給鉆頭施加更大的壓力，而旋挖鉆機(jī)由于采用

3、動(dòng)力頭 裝置，鉆進(jìn)能力更強(qiáng)。施工技術(shù)文件、對(duì)周邊環(huán)境影響小。傳統(tǒng)鉆機(jī)多采用泥漿循環(huán)方式，施工中需在場(chǎng)內(nèi)設(shè)置泥漿池，文明施工難以控制。而旋挖鉆機(jī)采用動(dòng)力頭形式，其工作原理是用旋挖斗，利用強(qiáng)大的扭矩直接將鉆渣旋轉(zhuǎn)挖掘，然后快速提出孔外，在不需要泥漿支護(hù)的情況下就可實(shí)現(xiàn)干法施工，即使在特殊地層中需要泥漿護(hù)壁的情況下，泥漿也只起支護(hù)作用，泥漿含量較低，污染大大減少，改善了施工環(huán)境。厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件、設(shè)備性能先進(jìn)，自動(dòng)化程度高、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)。旋挖鉆機(jī)為履帶式全液壓自行式鉆機(jī)，采用全套液壓系統(tǒng)，配備先進(jìn)的電腦操作系統(tǒng)。機(jī)、電、液一體化高度集中，結(jié)構(gòu)緊湊，操作靈活方便，機(jī)械化、自動(dòng)化程度高，

4、施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)可自行移動(dòng)，自立桅桿，移動(dòng)、動(dòng)位快捷。旋挖鉆的安裝、拆卸無(wú)需輔助設(shè)施來(lái)完成。厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件三、適用條件 卵石土地質(zhì)主要以河道和地質(zhì)淤積平原較常見(jiàn)，可分為沙卵、泥卵、純卵三種地質(zhì)，共同特點(diǎn)為施工對(duì)鉆具磨損極嚴(yán)重、易塌落、易漏漿、難鉆進(jìn)等。埋藏較淺的卵石層，主要出現(xiàn)在河道河灘兩側(cè)，施工常見(jiàn)問(wèn)題有下護(hù)筒困難，孔口易坍塌等。新建興保鐵路嵐漪河特大橋樁基施工實(shí)踐表明，在厚層砂卵石土地層施工大口徑、深孔灌注樁，通過(guò)合理有效控制，采取得力措施，使用旋挖鉆機(jī)亦能取得較快的成孔速度，并且施工質(zhì)量能夠得到保證，進(jìn)一步展示了旋挖鉆機(jī)施工的優(yōu)越性和適應(yīng)性。厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技

5、術(shù)文件四、工藝原理 靜態(tài)泥漿旋挖鉆機(jī)施工是通過(guò)旋挖鉆機(jī)的液壓系統(tǒng)及自重給筒式鉆頭施加壓力，鉆頭在負(fù)載條件下通過(guò)鉆桿的旋轉(zhuǎn)使其旋挖鉆進(jìn)，當(dāng)筒式鉆頭盛滿鉆渣后，鉆桿收縮，將筒式鉆頭提出孔外，打開(kāi)筒式鉆頭底部封蓋清除鉆頭內(nèi)的鉆渣。同時(shí)用泥漿泵向孔內(nèi)注入泥漿，在孔壁快速形成一層薄膜以減小失水率，保持孔內(nèi)的水頭高度。旋挖鉆機(jī)適用于粘性土、沙類(lèi)土，含量較小的礫石、卵石層，軟石層，強(qiáng)風(fēng)化巖層、等地質(zhì)情況，地勢(shì)平坦的地理環(huán)境條件下作業(yè)。施工工藝流程見(jiàn)圖。厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件圖 旋挖鉆成孔工藝流程施工技術(shù)文件圖 旋挖鉆成孔步驟施工技術(shù)文件埋設(shè)護(hù)筒施工技術(shù)文件鉆孔施工技術(shù)文件下鋼筋籠施工技術(shù)文件安

6、裝導(dǎo)管施工技術(shù)文件澆筑混凝土施工技術(shù)文件澆筑完成 拔出護(hù)筒施工技術(shù)文件 、勞動(dòng)力組織 所有人員培訓(xùn)合格后，方能持證上崗，根據(jù)進(jìn)度要求，每臺(tái)旋挖鉆設(shè)個(gè)班組，每個(gè)班組人員配備如下：序號(hào)崗位人數(shù)分工技術(shù)人員技術(shù)指導(dǎo)專(zhuān)職安全員安全防護(hù)工班長(zhǎng) 鉆機(jī)操作兼施工記錄人員鉆孔質(zhì)檢人員全程監(jiān)控試驗(yàn)人員泥漿檢測(cè)測(cè)量人員放線、復(fù)核普通工人砼澆筑鋼筋工鋼筋加工電工電力保障表 勞動(dòng)力投入表五、資源配置厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件、機(jī)具設(shè)備配備序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量用途吊車(chē)臺(tái)鋼筋籠吊裝、灌注混凝土泥漿泵臺(tái)循環(huán)泥漿旋挖鉆機(jī) 臺(tái)鉆孔導(dǎo)管及灌注平臺(tái) 套灌注作業(yè)砼罐車(chē)臺(tái)砼運(yùn)輸電焊機(jī)臺(tái) 鋼筋加工挖機(jī)臺(tái)平整場(chǎng)地試驗(yàn)、測(cè)

7、量設(shè)備 表 機(jī)具設(shè)備投入表厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件、工程難點(diǎn)旋挖鉆機(jī)施工對(duì)地層的適應(yīng)性較差，粒徑超過(guò)卵石鉆進(jìn)困難，遇到較大粒徑的卵石層或漂石較難適用。本工程特點(diǎn)主要是砂卵石層中機(jī)械成孔較為困難機(jī)械成孔特別是旋挖鉆機(jī)成孔難度較大，主要存在以下影響：.卵石層對(duì)鉆頭磨損較大。.大粒徑卵石影響旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)施工，樁徑為的旋挖鉆施工、卵石粒徑超過(guò)施工極為困難，粒徑超過(guò)時(shí)必須將石塊破碎方可鉆進(jìn)。.卵石層漏漿現(xiàn)象嚴(yán)重；.卵石層中容易塌孔。六、成孔難點(diǎn)及對(duì)策厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件、塌孔原因分析眾所周知，泥漿比重調(diào)再大也護(hù)不住純卵石層，因?yàn)槟酀{的比重遠(yuǎn)不如卵石的比重大。尤其卵石層的厚度在以上

8、時(shí)，就大大增加了施工中事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)對(duì)本工程實(shí)際鉆孔進(jìn)行研究，總結(jié)了以下幾點(diǎn)原因：厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件()、鉆進(jìn)速度過(guò)快原因分析： .旋挖鉆機(jī)采用的是靜態(tài)泥漿護(hù)壁，鉆機(jī)鉆進(jìn)速度過(guò)快，有時(shí)會(huì)由于泥漿護(hù)壁不及時(shí)從而造成塌孔。 .鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中進(jìn)尺速度過(guò)快，出現(xiàn)泥漿進(jìn)入孔內(nèi)的方量小于挖出孔口的渣方量，造成孔內(nèi)泥漿水頭高度不足而導(dǎo)致坍孔。施工技術(shù)文件.鉆機(jī)提鉆出孔的過(guò)程中，提鉆出渣時(shí)的速度過(guò)快，會(huì)出現(xiàn)孔內(nèi)泥漿劇烈涌動(dòng)，從而造成護(hù)簡(jiǎn)底部受到?jīng)_刷而導(dǎo)致護(hù)筒下沉最終坍孔。.鉆進(jìn)速度過(guò)快，有時(shí)受地質(zhì)條件限制造成由于外運(yùn)棄渣不及時(shí)，孔位周邊土體壓力過(guò)大造成塌孔。施工技術(shù)文件控制措施： .鉆

9、機(jī)就位開(kāi)鉆前，根據(jù)孔的大小計(jì)算并配制足夠數(shù)量的泥漿，以確?？變?nèi)泥漿水頭高度.在鉆機(jī)開(kāi)始鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)低速鉆進(jìn)，一般鉆頭切入土體的速度控制在左右。待鉆頭進(jìn)入護(hù)筒以下時(shí)，方可加速鉆進(jìn)，一般鉆頭切入土體的速度控制在。.鉆進(jìn)過(guò)程中安排專(zhuān)人及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)漿，保持水頭壓力。遇較大卵石或漂石時(shí)換用小鉆頭進(jìn)行破碎后再用鉆頭繼續(xù)鉆進(jìn)。.在鉆孔項(xiàng)目建設(shè)周期中，配備相應(yīng)數(shù)量的運(yùn)輸設(shè)備外運(yùn)棄渣，并保證道路暢通。在確保鉆機(jī)施工進(jìn)度的前提下，及時(shí)外運(yùn)棄渣以減輕其對(duì)孔位周邊土體造成的壓力。 厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件()、泥漿指標(biāo)不合格 原因分析： .泥漿比重過(guò)小造成塌孔。泥漿護(hù)壁的原理是通過(guò)增大泥漿比重從而增大泥漿對(duì)孔

10、壁土體的壓強(qiáng)而達(dá)到土體的壓力平衡。如果泥漿比重太小，泥漿對(duì)孔壁產(chǎn)生的壓強(qiáng)不足以支撐孔壁外界壓力就會(huì)造成塌孔. .泥漿粘度指標(biāo)過(guò)小造成塌孔。泥漿粘度指標(biāo)是反映泥漿護(hù)壁能力大小的一個(gè)指標(biāo)，泥漿指標(biāo)大，則泥漿粘度高，形成的泥皮厚，護(hù)壁能力強(qiáng)，反之，則泥漿粘度低，形成的泥皮薄，護(hù)壁能力差。厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件控制措施：.為提高泥漿護(hù)壁質(zhì)量，旋挖鉆機(jī)成孔一般采用化學(xué)泥漿?；瘜W(xué)泥漿調(diào)制的好壞是鉆孔樁施工是否順利的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，因此，在旋挖施工中調(diào)制出良好泥漿各項(xiàng)性能指標(biāo)，確保泥漿對(duì)孔壁的撐護(hù)作用。泥漿指標(biāo)一般控制比重在之間，黏度控制在，砂率控制在以內(nèi)，常用的泥漿材料有優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土或纖維素等。

11、 .考慮泥漿的重復(fù)利用，為保證泥漿質(zhì)量，根據(jù)需要現(xiàn)場(chǎng)分別設(shè)置沉淀池，凈漿池和造漿池以組成泥漿凈化和循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)化學(xué)泥漿循環(huán)使用時(shí)，及時(shí)調(diào)整化學(xué)泥漿中各種原料的用量，使其各項(xiàng)指標(biāo)滿足鉆孔化學(xué)泥漿護(hù)壁指標(biāo)要求。厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件()、護(hù)筒埋置不當(dāng)原因分析：.護(hù)筒埋置深度不夠抗擾動(dòng)能力差造成塌孔。.護(hù)筒埋置后護(hù)筒周?chē)鷽](méi)有夯實(shí)，經(jīng)水浸泡后造成孔口坍塌。 控制措施： .為了避免擾動(dòng)對(duì)孔的影響，施工時(shí)，根據(jù)孔口地層地質(zhì)情況確定適當(dāng)?shù)淖o(hù)筒長(zhǎng)度，盡量使護(hù)筒穿透卵石層，若孔口卵石層過(guò)厚護(hù)筒長(zhǎng)度不得低于，以減少因地表上振動(dòng)能量傳遞到無(wú)護(hù)筒孔壁。.在開(kāi)鉆前檢查護(hù)筒四周土是否密實(shí)，如四周土較為松軟，

12、可利用鉆桿對(duì)護(hù)筒四周進(jìn)行搗實(shí). 厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件()、成孔后放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)原因分析：放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)孔內(nèi)上部泥漿中的細(xì)粒物質(zhì)沉淀，導(dǎo)致泥漿比重降低，形成清水孔，從而造成塌孔現(xiàn)象發(fā)生?？刂拼胧?.成孔后及時(shí)吊裝鋼筋籠，導(dǎo)管和灌注砼。成孔符合要求后，一次清孔徹底，以減少二次清孔的時(shí)間。.在成孔結(jié)束前，做好灌注的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，減少灌注的輔助工作時(shí)間。.加快下導(dǎo)管的速度，可以在下導(dǎo)管前將兩到三節(jié)導(dǎo)管連接好，減少下導(dǎo)管時(shí)的連接次數(shù)，減少下導(dǎo)管的時(shí)間。厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件.清孔后及時(shí)灌注水下砼，灌注時(shí)要確保各道工序機(jī)具完好，準(zhǔn)備工作充分，砼灌注要連續(xù)。.現(xiàn)場(chǎng)安排具有灌注經(jīng)驗(yàn)

13、的人員灌注，并配備足夠的勞動(dòng)力。.成孔后若來(lái)不及灌注時(shí)，必須循環(huán)孔內(nèi)泥漿，避免泥漿沉淀。施工技術(shù)文件 、成孔質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中心位置：群樁。孔徑：不小于設(shè)計(jì)孔徑。孔深：不小于設(shè)計(jì)孔深；沉渣厚度：灌注前泥漿指標(biāo)：比重，含砂率，黏度；傾斜度：。 、樁的質(zhì)量檢驗(yàn)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行樁的質(zhì)量檢驗(yàn)。七、質(zhì)量要求厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件實(shí)踐表明，采用旋挖鉆機(jī)成孔，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是顯著的，在同等條件下與其它成孔方法相比，優(yōu)勢(shì)如下：、環(huán)境影響小。與傳統(tǒng)的沖擊鉆相比，旋挖鉆有很大的優(yōu)點(diǎn)，傳統(tǒng)的沖擊鉆成孔，是將水不斷地注進(jìn)孔內(nèi)，然后反復(fù)沖擊，再將泥漿灌進(jìn)預(yù)先挖好的泥漿池內(nèi)，這樣既費(fèi)時(shí)費(fèi)力，又形成了環(huán)境污染

14、和噪音污染。、成孔速度快。如對(duì)樁長(zhǎng)的同一根樁，沖擊鉆用時(shí)十天或半個(gè)月時(shí)間，而對(duì)旋挖鉆來(lái)說(shuō)，半天甚至十幾個(gè)小時(shí)就可成孔。縮短成孔時(shí)間，就等于縮短施工工期，縮短施工工期，也就大大提高了工程效益。、成樁精度高。傳統(tǒng)的沖擊鉆鉆孔遇不均勻地質(zhì)時(shí)鉆頭易發(fā)生傾斜，機(jī)具受振動(dòng)易發(fā)生移位需時(shí)常糾偏。人工挖孔樁受人為經(jīng)驗(yàn)影響大，孔徑及垂直度難保證，且安全隱患大。旋挖鉆成孔各項(xiàng)參數(shù)由電腦控制，在孔徑、垂直度、深度上能精確保證，從而保證了成樁質(zhì)量，減小浪費(fèi)。八、效益分析厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件、設(shè)計(jì)情況新建興保鐵路嵐漪河特大橋位于山西省興縣瓦塘鎮(zhèn)，全長(zhǎng)，主要地質(zhì)為卵石土及砂巖。本橋共聯(lián)構(gòu)，其中、為構(gòu)主墩，

15、墩位于嵐漪河河道內(nèi)，樁徑，共有樁基根。墩位于河岸上，共有樁基根，樁徑主要為。由于我標(biāo)段工期壓力大，距離周邊村莊較近，通過(guò)綜合研究比選，決定墩采用旋挖鉆機(jī)成孔，其中墩樁基為泥漿護(hù)壁成孔，墩為干成孔。九、工程實(shí)例厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件以墩為例，其位于河道中部，地質(zhì)情況依次為卵石層、粗圓礫土、砂巖，卵石最大粒徑為，所處深度。卵石層對(duì)成孔影響較大，塌孔現(xiàn)象嚴(yán)重。周邊自然環(huán)境簡(jiǎn)單，對(duì)施工影響?。凰惠^淺，位于地表以下左右；旋挖鉆機(jī)成孔存在塌孔隱患。地質(zhì)素描見(jiàn)圖。厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件圖 墩地質(zhì)素描施工技術(shù)文件、施工情況根據(jù)工程施工實(shí)際進(jìn)展情況，及時(shí)總結(jié)了施工中出現(xiàn)的問(wèn)題，本項(xiàng)

16、目使用的旋挖機(jī)械，存在漏漿和塌孔等嚴(yán)重問(wèn)題。旋挖鉆機(jī)對(duì)地層擾動(dòng)較小，只用護(hù)壁穩(wěn)定液即可施工。在孔口一定距離內(nèi)挖設(shè)的泥漿池及循環(huán)水溝，并采用清水加膨潤(rùn)土制備護(hù)壁穩(wěn)定液，加強(qiáng)試驗(yàn)，擇優(yōu)選擇配合比，加強(qiáng)質(zhì)量控制。泥漿比重控制之間。泥漿重量配合比：膨脹土：火堿：黃土：水約：。厚層卵石土旋挖鉆施工工法施工技術(shù)文件鉆孔過(guò)程中，前鉆進(jìn)速度較快，地層為卵石土及粗圓礫土，項(xiàng)目建設(shè)周期中無(wú)明顯漏漿現(xiàn)象，進(jìn)入砂巖后，鉆進(jìn)較為困難。從混凝土澆筑來(lái)情況看，超方較為嚴(yán)重，考慮超灌部分及擴(kuò)孔系數(shù)，基本超出設(shè)計(jì)方量的。從混凝土澆筑看，樁基塌孔現(xiàn)象較為嚴(yán)重。施工技術(shù)文件在后續(xù)施工中，我們及時(shí)總結(jié)教訓(xùn)，進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，采取加長(zhǎng)護(hù)筒

17、、增大泥漿比重及改進(jìn)鉆進(jìn)工藝等方法來(lái)克服。如樁徑、設(shè)計(jì)孔深在，上覆泥卵或沙卵層時(shí)，施工時(shí)除使用專(zhuān)用泥漿劑造漿外，還可取較干燥的黃粘土，用型挖掘機(jī)向孔內(nèi)倒黃粘土鏟，用旋挖鉆機(jī)的鉆頭下到孔內(nèi)反轉(zhuǎn)，使黃粘土被鉆頭強(qiáng)行抹到孔壁上，鉆頭正轉(zhuǎn)一圈，提鉆，完后再往下挖，反復(fù)進(jìn)行，直至挖過(guò)卵石層，而后更施工技術(shù)文件換鉆頭，向下挖至孔底，再用的鉆頭擴(kuò)孔直至成孔。采用這種工法的原因是：小直徑的鉆頭對(duì)孔壁的沖涮量小，降低塌孔和灌注超方的可能。在后續(xù)施上中，旋挖鉆機(jī)在輔以適當(dāng)措施能夠克服一定困難，使用旋挖鉆機(jī)作業(yè)對(duì)施工進(jìn)度及環(huán)境污染均有明顯改善。施工技術(shù)文件、進(jìn)度情況嵐漪河特大橋構(gòu)樁基于年月日開(kāi)工，計(jì)劃完成日期月日，計(jì)劃工期天。前期主墩采用沖擊鉆成孔，受鉆機(jī)擺放數(shù)量的限制，每個(gè)墩位僅能安放臺(tái)鉆機(jī)，每墩有樁基根，樁長(zhǎng)平均左右，進(jìn)尺速度約為，加上鉆頭維護(hù)時(shí)間，成成孔周期約為天，完成一個(gè)墩位需天，工期壓力較大。后期、主墩采用旋挖鉆后，成孔速度為根，加上清理渣土的時(shí)間，完成一個(gè)墩位需天左右，工期大大縮短，實(shí)際完成