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旋挖鉆機施工

  • 所屬分類:旋挖鉆機施工

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  • 發布日期:2015/10/05
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詳細介紹

旋挖鉆機施工


      旋挖鉆機是一種適合建筑基礎工程中成孔作業的施工機械.主要適于砂土、粘性土、粉質土等土層施工,在灌注樁、連續墻、基礎加固等多種地基基礎施工中得到廣泛應用,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,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.旋挖鉆機的額定功率一般為125~450kW,動力輸出扭矩為120~400kN·m,最大成孔直徑可達1.5~4m,最大成孔深度為60~90m,可以滿足各類大型樁基礎施工的要求。目前,旋挖鉆機已被廣泛推廣于各種鉆孔灌注樁工程。


    旋挖樁機施工工藝

旋挖鉆機成孔首先是通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉破碎巖土,并直接將其裝入鉆斗內,然后再由鉆機提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土,這樣循環往復,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,孔壁不穩定,必須采用靜態泥漿護壁鉆進工藝,向孔內投入護壁泥漿或穩定液進行護壁。


工藝流程

(一)放樣定位

工程開工前,根據軸線及樁位布置情況,在場地內建立測量控制網,然后依據控制網測放各樁位中心點。

(二)旋挖機就位

鉆機就位必須穩固、周正、水平,定位,鉆頭中心與樁位中心誤差不大于10mm。

(三)埋設護筒

護筒直徑應比樁孔直徑大200mm,長度應滿足護筒底進入黏土層不少于0.5m 的要求,護筒頂端高出地面0.3m,護筒埋設的傾斜度控制在1%以內,護筒埋設偏差不超過30mm,護筒四周用黏土回填,分層夯實。


(四)旋挖機成孔


結合以往施工經驗,我方采用現代工具旋挖機進行成孔:在護筒埋設并定位后,使用SR-250 型轉挖機鉆進,該鉆機扭矩大,轉速高,成孔效率高,適合在中風化層中鉆進。


鉆機在就位時應重新測量、定位,在成孔過程中采用泥漿護壁。利用鉆進過程中鉆頭對泥土的攪拌作用自然造漿,根據實際需要可對泥漿的比重進行調節,在施工過程中泥漿比重一般控制在1.2~1.3 之間,泥漿在循環過程中在孔壁表面形成泥皮,它和泥漿的自重對孔壁起到保護作用,防止孔壁坍塌。通過成孔施工,泥漿護壁效果比較好,完全可以滿足施工的需要。可通過掏渣筒掏渣以及給孔內加清水的方法來調節泥漿的比重,根據實際施工需要,泥漿比重一般控制在1.3 以上,這樣有利于鉆進和孔壁的穩定。


(五)清孔


在鉆機鉆至設計孔深后,將鉆頭降至孔底,慢轉,重點是清出擴大頭擴出的余泥。


(六)鋼筋籠制作與安放


1.鋼筋籠制作


鋼筋籠在現場分節制作,主筋與加強筋全部焊接,螺旋筋與主筋采


用隔點焊加固,鋼筋籠制作符合設計要求外,還應符合表2 規定。


制作好的鋼筋籠,即進行逐節驗收,合格后掛牌存放。


2.鋼筋籠孔內安放


鋼筋籠長(超過16m)在孔口焊接,單面焊10d,焊縫高度≥0.3d,焊縫寬度≥0.7d。兩段籠子應保持順直,同截面接頭不得超過配筋的50%,間距錯開,不少于35d。鋼筋焊接完好后,應緩慢下放入孔內,嚴禁砸籠。


(七)下導管


1.導管的選擇

采用絲扣連接的導管,其內徑φ250~φ280,底管長度為4m,中間每節長度一般為2.5m。在導管使用前,必須對導管進行外觀檢查、對接檢查。

(1)外觀檢查:檢查導管有無變形、坑凹、彎曲,以及有無破損或裂縫等,并應檢查其內壁是否平滑,對于新導管應檢查其內壁是否光滑及有無焊渣,對于舊導管應檢查其內壁是否有混凝土粘附固結。

(2)對接檢查:導管接頭絲扣應保持良好。連接后應平直,同心度要好。

經以上檢驗合格后方可投入使用,對于不合格導管嚴禁使用。導管長度應根據孔深進行配備,滿足清孔及水下混凝土澆筑的需要,即清孔時能下至孔底;水下澆筑時,導管底端距孔底0.5m 左右,混凝土應能順利從導管內灌至孔底。


2.導管下放

導管在孔口連接處應牢固,設置密封圈,吊放時,應使位置居中,軸線順直,穩定沉放,避免卡掛鋼筋籠和刮撞孔壁。


(八)混凝土澆筑

1.混凝土車攪拌運輸;混凝土坍落度控制在18~22cm;用攪拌車混凝土直接到孔口倒入料斗內。

2.水下混凝土澆筑:澆筑前,對不同直徑、深度的樁孔分別計算出混凝土澆筑初灌量。施工中要保證澆筑初灌量。澆筑時導管埋深控制在2~6m,拆管前專人測量孔內混凝土面,并做記錄,澆筑混凝土接近樁頂標高時,應控制最后一次澆筑量,確保樁頂標高符合設計要求。

3.試塊制作:在澆樁過程中,隨機抽取1~2 盤混凝土做試塊,每支樁應做一組試塊,制作好的試塊在12h 后拆模,放置靜水中養護。試塊評定采用數理統計法評定。

(九)起拔護筒

混凝土澆筑結束后,即起拔護筒,并將澆筑設備機具清洗干凈,堆放整齊。

(十)回填樁孔

樁孔混凝土澆筑完成后,應將上部未灌混凝土部分利用場地內護筒、溝、池、槽開挖出來的泥土、礦渣等進行回填,回填滿后,用混凝土重新將孔口封住,變成整塊硬地坪場地。


成孔內容

1.成孔前:需對鉆具參數進行標定,包括鉆頭高度、直徑、主桿長度、加桿長度、孔口及平臺標高、孔底標高。

2.在鉆進過程中應記錄以下參數:泥漿比重、黏度、鉆進速度、轉速及進尺速度,各地層鉆進異常情況描述。

3.終孔孔深及時記錄,調節泥漿比重與時間記錄,測量孔深記錄,提鉆時間記錄。

 旋挖樁機施工

旋挖鉆機處在流砂層時正確的施工方法


     流砂層是旋挖鉆機施工中常見的一種不良工況,多為接近于流體狀態的砂粒土層。砂粒土的礦物成分以石英,長石及云母等原生殘余礦物為主,其塑性極低或無塑性。砂類土一般都沒有連結,呈單粒結構,透水性強、壓縮性低,且壓縮過程甚快,內摩擦角較大,承載力較高。

主要材質:304、316、304L、316L、310S、201、202、321等。


旋挖鉆機


    粉砂、細砂、礫砂層等地層受結構松散、地下水位高、抗剪強度較差的影響,工程施工中特別容易發生潛蝕,塌孔等現象,造成擴徑、超方、泥漿含砂量高、沉渣層過厚等施工質量問題,甚至會發生局部坍塌或樁孔整體坍塌,進而埋鉆等嚴重后果。在該地層施工最安全的方法是采用全護筒,但由于代價昂貴,很難在國內使用。在目前國內現有條件下,只能通過有效使用泥漿護壁和改進鉆進操作方法等工藝手段,來防止事故發生,最大程度降低事故出現率,提高成孔合格率


    解決塌孔問題主要在于防止初始塌孔的形成,防止發生連續塌孔的惡性循環,即:解決塌孔主要在于防,而不是在于救。


1、合理調配泥漿,針對流塑地層的特點,需要配置高粘度,中等容重的泥漿進行護壁。鑒于國內膨潤土質量好壞不一、泥漿粘度要求較高等原因,泥漿的配比可按照如下方案:


水:膨潤土:CMC:純堿=1000:140:2.5:4,并加入少許粘土攪拌均勻后,控制泥漿容重在1.20左右,粘度不小于45s,PH〉8。尤其值得注意的是:在泥漿池中加入膨潤土、纖維素、純堿后需靜置一段時間(24小時),待膨潤土完全水合后,在泥漿池中倒入粘土,用長臂小挖掘機充分攪拌。且在開鉆前2小時用小挖掘機再次攪拌,開鉆前檢測所配置的泥漿是否達到要求(挖掘機攪拌過程中應時刻注意測量泥漿各參數值,達到工程所需值后即可停止攪拌),否則再向泥漿池中酌情添加原料;


2、在鉆頭上設置通氣孔,保證提鉆過程中鉆頭上下泥漿流動,防止出現提鉆過程中的真空現象;


3、保持泥漿液面高出地下水水面2~3m,可以通過加高護筒或在孔周圍設置粘土壩來實現;


4、調整操作方式:控制泥漿液面,并在鉆孔過程中始終保持距護筒上邊緣30~40cm。(特別在提鉆時)。鉆至軟土及砂層時:軟土和砂土層為易塌孔地層,操作時要盡量注意減少對孔壁的沖刷和擾動,操作方法嚴格遵循“三慢”原則:即提、放鉆及鉆進轉速慢,通過嚴格控制鉆具的運動速度,來減少泥漿對孔壁的擾動,并為泥皮形成留足時間;地面觀察:時刻關注泥漿液面,當發現泥漿液面突然下降且大量泡沬涌出時,可判斷出現局部塌方,應立即停止鉆進并保證在鉆斗斗底打開的情況下,緩慢地提升鉆頭,防止因擾動而引起二次塌方;局部塌方事故處理:當發現有局部塌方時,繼續向孔內注入泥漿同時提出鉆頭,用挖掘機向孔內傾倒足量粘土,然后下放鉆頭反轉壓實粘土,邊壓邊反轉,待穩定后再用前文所述方法鉆進。


     在操作的過程中要注意如下事項:在鉆進過程中還應時刻注意泥漿液面,若發現有塌方跡象時應盡快采取相應措施;保持泥漿液面高度,勤加泥漿;在整個鉆進過程中,提、放鉆頭一定要非常緩慢;注意鉆機沉降情況,一旦發現異常立刻安排鉆機離場,現場人員及時撤離。


     隨著國內基礎建設熱潮的興起,大型工程項目陸續開工建設,施工工藝不斷成熟,在這一背景下,旋挖鉆機施工工法技術的不斷研發、推廣,對于國內在高鐵,高速公路,快軌,特大橋梁等大型工程建設項目會有一個很好的推動作用。

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