旋挖鉆機施工方案

1、 編號： 中交三航局江蘇分公司青榮城際鐵路站前五標三工區(qū)旋挖鉆機施工方案中交三航局江蘇分公司青榮城際鐵路站前五標三工區(qū)項目部2010年10月中交三航局江蘇分公司青榮城際鐵路站前五標三工區(qū)旋挖鉆機施工方案編制人員：張 震（項目總工、一級公路、港航建造師），姜起彬（橋梁工程師），劉劍鋒（質(zhì)檢工程師）王紅杰（測量工程師），劉成合（安全工程師），郭德慶（試驗工程師），主 編： 審 核： 目 錄一、工程概況3二、設(shè)備特點3三、施工準備3四、施工工藝44.1工藝流程44.2鉆機就位44.3埋設(shè)護筒54.4泥漿調(diào)制54.5鉆進成孔64.6清孔74.7鋼筋籠制作及安放74.8聲測管安放84.9灌注混凝土8五、

2、施工注意事項9六、鉆孔施工過程中可能發(fā)生的事故及處理措施10七、旋挖鉆機使用過程中安全方面的措施11八、旋挖鉆機施工工藝圖12中交三航局江蘇分公司青榮城際鐵路站前五標三工區(qū)旋挖鉆機施工方案一、工程概況由于地質(zhì)情況限制，采用的gps-20回旋鉆機施工進度達不到預(yù)計要求，為保證樁基施工的正常進度，引進旋挖鉆機。二、設(shè)備特點山河智能多功能旋挖鉆機是一種新型鉆孔灌注樁施工設(shè)備，融合了現(xiàn)代液壓樁工機械新技術(shù)和新工藝，可配多種鉆具，適應(yīng)粘土層、沙層、卵石層和中風化巖層等復(fù)雜地質(zhì)條件下的施工。用于樁基施工的旋挖鉆機是山河swdm-20型，其最大扭矩200kn·m，旋挖速度低速檔7-14rpm，中速

3、檔14-26rpm，高速檔14-26rpm（禁止使用），發(fā)動機功率246kw，最大樁徑2000mm，鉆進最大深度60m。swdm-20型鉆機操作由全液壓系統(tǒng)控制，能保證樁基垂直度、孔位、孔深、沉淀厚度等各項指標全部達到施工規(guī)范要求，施工時通過鉆斗的旋轉(zhuǎn)、削土、提升、卸土，反復(fù)循環(huán)而成孔，并具有功率大、鉆孔速度快、移位方便、定位準確、工作效率高、施工噪音低、不污染環(huán)境的特點。三、施工準備施工圖紙的會審，測量放樣，施工場地平整，機械設(shè)備、材料的進場。組織施工人員對施工現(xiàn)場進行深入的調(diào)查和研究，收集與施工相關(guān)資料，采用合理的施工組織方法，使樁基施工保持連續(xù)、均衡、有節(jié)奏地進行。樁位放樣，按“從整體到

4、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(yīng)及時對放樣的標高進行復(fù)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(nèi)。四、施工工藝4.1工藝流程施工平臺填筑（筑島）測放樁位鉆機就位埋設(shè)護筒調(diào)試鉆進成孔下籠下導(dǎo)管澆筑混凝土4.2鉆機就位鉆機就位前，根據(jù)設(shè)計要求合理布置施工場地，先平整場地、換除軟土、夯打密實，場地整平后平整度應(yīng)在±3。范圍內(nèi)，然后鋪設(shè)鋼板，以免鉆機底盤直接置于填土上，產(chǎn)生不均勻沉陷。鉆機就位時，要事先檢查鉆機的性能狀態(tài)是否良好。保證鉆機工作正常。鉆機的安置應(yīng)考慮鉆孔施工中孔口出土清運的方便。鉆機就位后，通過水平顯示儀進行鉆機水平校正。然后要對桅桿進行調(diào)

5、垂，調(diào)垂可分為手動調(diào)垂、自動調(diào)垂兩種方式。在桅桿相對零位±5°范圍內(nèi)才可通過顯示器上的自動調(diào)垂按鈕進行自動調(diào)垂作業(yè)；而桅桿超出相對零位±5°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(diào)垂工作。在調(diào)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(shè)定位置。4.3埋設(shè)護筒護筒為鋼護筒，直徑1.7m，壁厚10mm，在淤泥層埋置深度為4.0，護筒埋設(shè)工作是旋挖鉆機施工的開端，鋼護筒平面位置與垂直度應(yīng)準確，鋼護筒周圍和護筒底腳應(yīng)緊密，不透水。埋設(shè)方式：旋挖鉆機鉆頭對準中心線，下部鉆進，上部擴孔，擴孔

6、至0.8m1.0m時，把鋼護筒吊放進孔內(nèi)，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，然后用鉆桿和加壓油缸同時加壓，直至護筒頂距地面2030cm。4.4泥漿調(diào)制泥漿是保證孔壁穩(wěn)定的重要因素。對于旋挖鉆機成孔，泥漿的控制尤為重要。針對砂層厚的特點 ,應(yīng)采用高級泥漿，高級泥漿得配置采用膨潤土、火堿和纖維素，具體配比為：每立方米泥漿150200kg膨潤土，0.30.4kg火堿，0.5kg纖維素。其各項性能指標參考如下:相對密度:1.101.15；粘度：23 s28 s；靜切力：2 pa5 pa;含砂率：4

7、 %；酸堿度：ph:810;膠體率:大于98 %；失水率：14 ml/30 min20 ml/30 min；穩(wěn)定性：小于 0.03；泥皮厚：小于 2 mm。4.5鉆進成孔旋挖成孔是通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉(zhuǎn)破碎巖土，并直接將其裝入鉆斗內(nèi)，儀表自動顯示筒滿時，鉆斗底部關(guān)閉，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(huán)往復(fù)，不斷地取土卸土，直至鉆至設(shè)計深度，鉆孔挖出的土方卸在鉆機兩側(cè)，由挖機清理堆放、及時通過鏟車運走，防止影響以后樁基的施工。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(shù)字，操作人員可通過

8、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)。開孔時，以鉆斗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(shù)字顯示此孔的總深度。當鉆斗被擠壓充滿鉆渣后，將其提出地表，卸渣完畢后，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。開孔后，以鉆頭自重并加壓作為鉆進動力。在鉆進過程中，根據(jù)地質(zhì)情況的變化，放慢、減緩鋼絲繩速度，調(diào)整鉆機的加壓油缸壓力。在淤泥層鉆進時，鋼絲繩不宜下放過快，適當?shù)牡踝°@頭，防止鉆頭對孔壁造成破壞；在粘土層

9、、砂層鉆進時，采用鉆具自動浮動工藝，通過鉆具的自身重量下放；強風化、弱風化巖層采用加壓鉆進法，通過鉆桿，把加壓油缸的壓力傳送到鉆頭，從而加大鉆頭的摩阻力，提升鉆機速度。在整個鉆進過程中，鉆頭鉆桿的提升和下降要慢上慢下，嚴禁出現(xiàn)因速度過快引起的過激振蕩。成孔達到設(shè)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?？咨钪苯硬捎脺y繩進行量測，孔徑檢測通過探孔器（孔規(guī)）檢測，垂直度由于在鉆進過程中對鉆桿得垂直度進行了嚴格得控制，所以在成孔后直接檢驗鉆機的水平程度即可。4.6清孔旋挖鉆機成孔后，自然沉淀2040分鐘，然后用撈砂斗進行清撈，清撈完成后下導(dǎo)管，當導(dǎo)管下完后，若發(fā)現(xiàn)沉淀層過

10、厚，則采用二次清孔。清孔完畢后及時灌注混凝土。4.7鋼筋籠制作及安放4.7.1 鋼筋籠制作情況（1）鋼筋進場后，按規(guī)范進行原材抽樣檢測。（2）根據(jù)設(shè)計施工圖、施工工藝和規(guī)范要求，在鋼筋加工場地加工鋼筋籠。在鋼筋籠制作過程中將根據(jù)來料長度分節(jié)，分節(jié)長度控制在9.0m 12.0m范圍內(nèi)；鋼筋加工場地及堆場均用素砼進行硬化處理。鋼筋籠加工完成后待專職質(zhì)量員、監(jiān)理檢驗，檢驗合格后運送到樁基現(xiàn)場。運輸過程中要輕起輕放，防止引起鋼筋籠的變形。（3）鋼筋連接主筋的連接采用鋼筋雙面搭接焊，焊接長度不小于5d（在安放鋼筋籠時，兩節(jié)之間的主筋連接采用單面搭接焊，焊接長度不小于10d），加強箍筋與主筋采用點焊，螺旋

11、箍筋采用綁扎。（4）保護層得設(shè)置在鋼筋籠制作現(xiàn)場預(yù)制混凝土塊，混凝土預(yù)制塊尺寸為直徑17cm，在下鋼筋籠時通過鋼筋焊接在鋼筋籠上，每2m一道，一道設(shè)置4個。4.7.2 鋼筋籠制作過程中的注意事項（1）對從事鋼筋焊接施工的班組和有關(guān)人員經(jīng)常進行安全生產(chǎn)教育，加強焊工的勞動保護意識，防止發(fā)生燒傷、觸電、火災(zāi)、爆炸以及燒壞焊接設(shè)備等事故。（2）鋼筋焊接施工前，應(yīng)清除鋼筋焊接部位上的銹斑、油污、雜物等；鋼筋端部當有彎折、扭曲時，應(yīng)予以矯直或切除。（3）施工時焊接地線與鋼筋應(yīng)接觸緊密。焊接過程中應(yīng)及時清渣，焊縫表面應(yīng)光滑，焊縫余高應(yīng)平緩過渡，弧坑應(yīng)填滿，焊接過程中控制焊接電流，防止燒傷主筋、咬筋過深。（

12、4）鋼筋施工現(xiàn)場設(shè)置鋼筋棚，鋼筋放在棚內(nèi)且架空，高出地面30cm，防止鋼筋受淋、受潮。（5）焊機應(yīng)經(jīng)常維護保養(yǎng)和定期檢修，確保焊機的正常使用。4.8聲測管安放聲測管規(guī)格采用57鋼管，套管采用61鋼管。聲測管接頭及底部應(yīng)密封好，頂部用木塞封閉，防止砂漿、雜物堵塞管道。在樁基的鋼筋籠段，聲測管由樁基鋼筋綁扎固定，固定聲測管的主筋隨聲測管伸至樁底。聲測管采用正三角形布置。4.9灌注混凝土4.9.1 導(dǎo)管安放安裝導(dǎo)管前對導(dǎo)管進行水密實驗，認真檢查各接口橡膠墊圈，確保防水密封。導(dǎo)管的安放采用吊車進行，安裝時要求垂直快速并同時保證接頭要上緊。導(dǎo)管底標高要求控制在距樁底標高3050cm處，且導(dǎo)管居中。4.9

13、.2 灌注混凝土鉆孔應(yīng)經(jīng)成孔質(zhì)量檢驗合格后，方可開始混凝土的灌注工作。混凝土的灌注采用吊車施工。將首批混凝土灌入孔底后，立即探測孔內(nèi)混凝土面的高度，計算出導(dǎo)管埋置深度，符合要求后正常灌注。灌注開始時，應(yīng)緊湊、連續(xù)的進行，嚴禁中途停工，在灌注過程中，應(yīng)注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時測量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指導(dǎo)導(dǎo)管的提升和拆除。導(dǎo)管提升時要保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。在灌注過程中，當導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿，含有空氣時，后續(xù)混凝土要徐徐灌入，不可整斗灌入導(dǎo)管，防止在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出導(dǎo)管之間的橡皮圈，造成導(dǎo)管的漏水。為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計標高以上要加灌一定的高度，以便在灌

14、注結(jié)束后將此段混凝土清除。在灌注將近結(jié)束時，由于導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱高度減小，超壓力降低，而導(dǎo)管外的泥漿稠度增加，相對密度增大，這種情況可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏除部分沉淀土，使灌注工作能順利的進行。五、施工注意事項（1）由于鉆機設(shè)備較重，施工場地必須平整、寬敞，并有一定硬度，避免鉆機發(fā)生沉陷。（2） 鉆機施工中檢查鉆斗，發(fā)現(xiàn)側(cè)齒磨懷，鉆斗封閉不嚴時必須及時整修。（3） 泥漿初次注入時，垂直向樁孔中間進行入漿，避免泥漿沿著護筒壁沖刷其底部，致使護筒底部土質(zhì)松散。（4） 因粘土層中鉆進過深易造成頸縮現(xiàn)象，在鉆機施工時應(yīng)嚴格控制一次鉆進深度。（5）在淤泥層和砂土層進行鉆進時，通過對泥漿濃度加大的方法控制

15、鉆孔質(zhì)量和安全。（6）控制鉆頭提升速度，尤其在砂層中鉆進時 ,更應(yīng)注意由于鉆斗的“吸鉆”會使得孔壁松弛 ,為此提升鉆斗時更應(yīng)緩慢?？傊?,千萬不能圖快 ,導(dǎo)致沖刷或刮擦損傷孔壁。（7）施工中對孔的傾斜度的保證措施：壓實、平整施工場地。安裝鉆機時應(yīng)嚴格檢查鉆進的平整度和主動鉆桿的垂直度，鉆進過程應(yīng)定時檢查主動鉆桿的垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)立即調(diào)整。定期檢查鉆頭、鉆桿、鉆桿接頭，發(fā)現(xiàn)問題及時維修或更換。（8） 鋼筋籠制作要確保質(zhì)量 ,運輸時要采取措施 ,防止變形 ,接長焊接時要保證垂直。下放探孔器和鋼筋籠時 ,要對中豎直 ,避免晃動 ,緩慢下放、提升 ,防止破壞孔壁。（9） 根據(jù)不同地質(zhì)情況，必須檢測清

16、孔后灌注砼時泥漿性能指標，確保泥漿對孔壁的撐護作用。（10）加強過程觀測 ,正確應(yīng)對處理。在鉆孔、清孔、下鋼筋籠、灌注混凝土?xí)r ,要隨時觀測出渣情況、泥漿性能、水位變化、泥漿含砂率變化、鉆進速度、清孔情況 ,及時、真實和全面地做好施工原始紀錄。發(fā)現(xiàn)異常情況及時采取正確的應(yīng)對措施。（11）鉆機施工人員和技術(shù)管理人員 ,要對旋挖鉆機性能有充分的了解 ,正確掌握各種不同地質(zhì)條件下的應(yīng)對施工方法 ,加強施工工藝和工序管理 ,認真總結(jié)施工經(jīng)驗 ,以確保樁基質(zhì)量、提高施工進度。（12） 其他施工工藝事項，應(yīng)嚴格按照橋涵施工技術(shù)規(guī)范和標準進行施工。六、鉆孔施工過程中可能發(fā)生的事故及處理措施1、塌孔：在旋挖鉆

17、機施工施工中，塌孔是最容易出現(xiàn)的事故，在施工中出現(xiàn)塌孔的主要原因有：鉆頭鉆桿提升速度過快，導(dǎo)致在鉆頭下端造成真空狀態(tài)，從而使孔內(nèi)壓力驟然減小，引起塌孔；泥漿性能達不要求，導(dǎo)致泥漿護壁能力差引起塌孔；鉆頭鉆桿在提升和下降過程中產(chǎn)生晃動，刮破了泥漿護壁；下完鋼筋籠后由于意外情況導(dǎo)致混凝土灌注時間推遲。所以在施工中必須采取以下措施防止塌孔：嚴格控制鉆頭鉆桿的提升速度，慢上慢下；對泥漿進行嚴格控制，隨時檢驗?zāi)酀{的性能，確保泥漿的質(zhì)量和護壁能力，及時的加注泥漿，使泥漿的表面始終保持在距護筒頂80cm100cm之間；另外，盡可能減小下鋼筋籠和混凝土灌注之間的時間，一旦發(fā)生塌孔，要及時回填，以免波及到附近其它孔位。2、鉆孔過程中隨時檢查鉆機水平度，若發(fā)現(xiàn)因鉆機振動引起的鉆機下沉，應(yīng)及時調(diào)整桅桿和角度，控制變幅角度，