旋挖樁施工工法

1、旋挖樁施工工法一、概述旋挖機又稱旋挖鉆機，是進行道路交通，高層建筑物基礎(chǔ)施工的 工具。旋挖機是一種綜合性的鉆機，它可以用短螺旋鉆頭進行干挖作 業(yè)，也可以用回轉(zhuǎn)鉆頭在泥漿護臂的情況下進行濕挖作業(yè)。旋挖機可以配合沖錘鉆碎堅硬地層后進行挖孔作業(yè)。 如果配合擴大頭鉆具，可 在孔底進行擴孔作業(yè)。旋挖機采用多層伸縮式鉆桿，鉆進輔助時間少， 勞動強度低，不需要泥漿循環(huán)排渣，節(jié)約成本，無污染，特別適合于 城市建設(shè)的基礎(chǔ)施工。旋挖機成孔后，沉渣的清理是控制樁身質(zhì)量的關(guān)鍵。 特別是在施 工有擴孔樁基時，尤其重要。傳統(tǒng)的清渣方法為正反循環(huán)清孔成孔工 藝，而近幾年出現(xiàn)灌注樁氣舉反循環(huán)清孔工藝，其工藝克服了原有工藝的一

2、些缺點，其清孔效果遠(yuǎn)好于一般清孔工藝。 不失為一種具有發(fā) 展前途的施工方法。二、工法特點：與以往鉆孔灌注樁技術(shù)相比，該施工工法有以下特點：1、旋挖鉆機適用于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層施工，在灌注 樁、連續(xù)墻、基礎(chǔ)加固等多種地基基礎(chǔ)施工中得到廣泛應(yīng)用，主要用 于市政、公路橋梁、工業(yè)和民用建筑等基礎(chǔ)施工中。2、 旋挖鉆機的額定功率一般為 125-450kW,動力輸出扭矩為 120-400kNm最大成孔直徑可達(dá)1.5-3m，最大成孔深度為60-90m, 可以滿足各類大型基礎(chǔ)施工的要求。3、氣舉反循環(huán)清渣效果較好，沉渣層較薄。因而單樁承載力高， 沉降量小顯著。清孔時間短，每根樁清孔約減少 2個小時時間

3、，提高 了勞動生產(chǎn)率，加快施工設(shè)備的周轉(zhuǎn)周期，直接降低了工程施工成本。4、選用的泥漿密度較小、濃度較小，對孔內(nèi)壓力較小，對孔壁四周作用力也小，孔壁四周泥皮較薄，增加了樁孔的側(cè)摩阻力，也提 高了單樁承載力。5、清渣速度快，泥漿排放量減少，減少環(huán)境污染，降低施工清 運處理成本。三、適用范圍：旋挖鉆機適用于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層施工，在灌注樁、連續(xù)墻、基礎(chǔ)加固等多種地基基礎(chǔ)施工中得到廣泛應(yīng)用，主要用于市 政、公路橋梁、工業(yè)和民用建筑等基礎(chǔ)施工中。四、施工工藝：（一） 工藝流程旋挖樁施工工藝圖（二） 工藝原理a. 旋挖鉆機將整體自重置于可自動行走的履帶式底盤上，以自帶柴油發(fā)動機輸出動力來提供施工現(xiàn)

4、場所需要的大功率電源，利用筒式鉆斗底部的斗齒，在液壓油缸的加壓下鉆進，切削土體，并壓入容 器內(nèi)，然后由鉆桿提出筒式鉆頭，至孔口后快速回轉(zhuǎn)倒土。護壁泥漿 采用優(yōu)質(zhì)膨潤土、燒堿、纖維素等根據(jù)地質(zhì)情況按一定比例配置而成， 并隨著旋挖鉆進用泥漿泵持續(xù)注入孔內(nèi)， 起到靜壓護壁作用，以保證 水頭壓力，如此反復(fù)循環(huán)完成成孔作業(yè)。成孔達(dá)到設(shè)計深度和質(zhì)量要 求后，安裝鋼筋籠和導(dǎo)管，灌注水下混凝土。b. 擴孔階段使用擴大頭鉆頭：使用筒鉆鉆至設(shè)計深度，然后換 擴大頭鉆頭進行擴底。擴大頭鉆頭的施工原理：通過對動力桿加壓，使擴底鉆頭在樁底 進行展開，鉆頭上的牙輪向兩邊展開的同時破碎樁底周邊的巖石， 從 而達(dá)到擴底的目的

5、。流程示意如圖。標(biāo)記標(biāo)記X動力鉆桿自然地面動力鉆桿擴大頭鉆頭擴大頭鉆頭進入持力層5m以上后測量孔深，監(jiān)理確認(rèn)孔深后更換擴大頭鉆頭繼續(xù) 鉆進。在擴底鉆頭到達(dá)樁底后，在連接動力桿 上的鋼絲繩上做好標(biāo)記，然后繼續(xù)鉆進，通過對標(biāo)記位移的測量（180mm即可 確定樁底是否擴底到位。c. 氣舉反循環(huán)清孔是沉渣從導(dǎo)管內(nèi)排出的清渣工藝。 方法是利用空壓機壓縮空氣，通過安裝在導(dǎo)管內(nèi)的風(fēng)管將高壓氣送至樁孔內(nèi)。高壓氣與泥漿混合，在導(dǎo)管內(nèi)形成一種密度小于泥漿的漿氣混合物。 漿 氣混合物因其比重小于泥漿而上升，在導(dǎo)管內(nèi)混合器底端形成負(fù)壓， 下面的泥漿在負(fù)壓的作用下上升，并在樁孔內(nèi)液柱壓力的作用下，使得導(dǎo)管內(nèi)的混合物以較

6、高的速度向上流動。從而形成流動。因為導(dǎo)管的內(nèi)斷面積大大小于導(dǎo)管外壁與樁壁間的環(huán)狀斷面積， 便形成了流速、流量極大的反循環(huán)，攜帶沉渣從導(dǎo)管內(nèi)反出，連續(xù)不 斷排出導(dǎo)管以外。清渣工藝流程示意如下圖所示：清孔示意圖:壓縮空氣廢渣泥漿補給空氣流向廢渣流向壓縮空氣升液排泥清底法操作工藝要點1、樁位的測量放樣采用全站儀坐標(biāo)法來進行樁的中心位置放樣，放樣后四周設(shè) 護樁并復(fù)測，誤差控制在5mm以內(nèi)。樁位用？10mm長度35-40cm鋼 筋打入地面30cm （四周填以水泥砂漿或混凝土來保護）作為樁的中 心點，然后在樁位周圍做上標(biāo)記，既便于尋找又可防止機械移位時破 壞樁點。2、埋設(shè)護筒護筒的作用為固定樁位，引導(dǎo)鉆頭

7、方向，隔離地面水流入孔 內(nèi)，保證孔內(nèi)水位高出地下水位或施工水位，增加水頭高度，保護孔 壁不坍塌，確保成孔質(zhì)量。a、護筒的要求護筒選用整體式鋼制護筒，壁厚58mm高度3m為了增加 護筒的剛度，防止周轉(zhuǎn)使用中的變形，在護筒的上口和中部的外側(cè)各 焊一道加勁肋。在埋設(shè)護筒時，護筒的頂端均高出地下水位2.0m以上，以增加孔內(nèi)水頭壓力。b、護筒的埋設(shè)護筒的埋設(shè)米用旋挖鉆機靜壓法來完成。 首先正確就位鉆機， 使其機體垂直度、鉆桿垂直度和樁位鋼筋條三線合一，然后在鉆桿頂 部帶好筒式鉆頭挖孔，深度略小于護筒的埋深，然后用吊車吊起護筒 并正確就位，用旋挖鉆桿將其垂直壓入土體中。 護筒埋設(shè)后再將樁位 中心通過四個控

8、制護樁引回，使護筒中心與樁位中心重合。3、鉆機就位旋挖鉆機底盤為伸縮式自動整平裝置，并在操作室內(nèi)有儀表 準(zhǔn)確顯示電子讀數(shù)，當(dāng)鉆頭對準(zhǔn)樁位中心十字線時，各項數(shù)據(jù)即可鎖 定，勿需再作調(diào)整。鉆機就位后鉆頭中心和樁中心應(yīng)對正準(zhǔn)確，誤差 控制在2cm內(nèi)。4、鉆進旋挖鉆機鉆孔取土?xí)r，依靠鉆桿和鉆頭自重切入土層，斜向 斗齒在鉆斗回轉(zhuǎn)時切下土塊向斗內(nèi)推進而完成鉆取土；遇硬土?xí)r，自重力不足以使斗齒切入土層，此時可通過加壓油缸對鉆桿加壓， 強行 將斗齒切入土中，完成鉆孔取土。鉆斗內(nèi)裝滿土后，由起重機提升鉆 桿及鉆斗至地面，拉動鉆斗上的開關(guān)即打開底門，鉆斗內(nèi)的土依靠自 重作用自動排出。鉆桿向下放關(guān)好斗門，再回轉(zhuǎn)到孔

9、內(nèi)進行下一斗的 挖掘。每一循環(huán)視孔深不同約在 1 5min內(nèi)完成。每鉆進一斗，入土 0.50.8m。50m深樁孔，在一般地質(zhì)條件下約100200斗即告完成。 軟土層最高小時進尺能達(dá)到15m5、氣舉反循環(huán)清孔a. 導(dǎo)管下放深度以出漿管底距沉淤面 300400mm為宜，風(fēng)管下 放深度一般以氣漿混合器至泥漿面距離與孔深之比的 0.550.65來 確定。b. 主要參數(shù)：空壓機的風(fēng)量 69m/min，導(dǎo)管出水管直徑 200mm送風(fēng)管直徑（水管）25mm漿氣混合器用25mn水管制作， 在1m左右長度范圍內(nèi)打6排孔、每排4個8mm孔即可。c. 開始送風(fēng)時應(yīng)先孔內(nèi)送漿（補漿），停止清孔時應(yīng)先關(guān)氣后斷 漿。清孔

10、過程中，特別要注意補漿量，嚴(yán)防因補漿不足（水頭損失） 而造成塌孔。d. 送風(fēng)量應(yīng)從小到大，風(fēng)壓應(yīng)稍大于孔底水頭壓力，當(dāng)孔底沉渣 較厚、塊度較大，或沉淀板結(jié)時，可適當(dāng)加大送風(fēng)量，并搖動導(dǎo)管，以利排渣e. 隨著鉆渣的排出，孔底沉淤厚度較小，導(dǎo)管應(yīng)同步跟進，以保 持管底口與沉淤面的距離。f. 反循環(huán)法清孔時所需風(fēng)壓P的計算。P=Y s ho/1OOO+ PY s泥漿比重（KN/m3, 般取1.2ho混合器沉沒深度（m P供氣管道壓力損失，一般取 0.05O.IMPa6、工藝所用護壁泥漿采用備用泥漿。備用泥漿由膨潤土、粘土等材料和清水拌合而成。泥漿具有一定的相對密度，如孔內(nèi)泥漿液面高出地下水位一定高度

11、，泥漿在孔內(nèi)就對孔壁產(chǎn)生一定的靜水壓力，可抵抗作用在孔壁上的側(cè)向土壓力和水壓力，相當(dāng)于一種液體支撐，以防止孔壁坍塌或剝落，并防止地下水滲入。五、機具設(shè)備旋挖成孔機具設(shè)備較少。反循環(huán)工藝與正循環(huán)工藝相比，增加空 壓機一臺、風(fēng)管一套。該風(fēng)管在二次清孔時安裝在導(dǎo)管內(nèi)，故導(dǎo)管上 部相應(yīng)增加連接閥門，風(fēng)管下部是氣漿混合器。反循環(huán)工藝導(dǎo)致沉渣 從導(dǎo)管內(nèi)反出，導(dǎo)管上部增加三通一套，排至接渣籃。機具設(shè)備一覽表設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量技術(shù)狀態(tài)備注旋挖機1臺良好成孔空壓機WF-6.3/72臺良好導(dǎo)管若干良好風(fēng)管若干良好泥漿泵3PN4臺良好抽泥漿潛水泵5個良好排水排漿車15噸1輛良好排漿自卸車5噸2輛良好排渣吊車20t

12、1輛吊放泵，和導(dǎo)管六、勞動組織1、本工藝要求24小時連續(xù)作業(yè)，因此需兩班倒或三班倒，一般采用白班和夜班兩班倒作業(yè)。單根樁成孔配 1班人。2、單根樁成孔配1班人。每班6人，包括班長1人，起重工1 人，操作工2人，力工2人。七、質(zhì)量控制1、泥漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)名稱新制備的泥漿使用過的循環(huán)泥漿檢驗方法粘度19s21 s19s25s500cc/700cc 漏斗法相對密度v 1.05v 1.20泥漿比重稱失水量v 10ml/30mi nv 20ml/30min失水量儀泥皮厚度v 1mmv 2.5mm失水量儀穩(wěn)定性100%PH值8 9v 11PH試紙2、質(zhì)量保證措施A、在松軟土層或砂層中清孔時，并且注意觀察漿

13、液面的變化， 同時適當(dāng)加大泥漿的比重和粘度， 成孔和擱置時間不宜過長，減小液 面荷載。B、專職人員應(yīng)不斷檢查孔內(nèi)泥漿的高度和質(zhì)量，并作好檢查記 錄，及時調(diào)整泥漿指標(biāo)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重坍塌時，應(yīng)提出鉆頭，填入較好 粘土重新成孔。C、雨天地下水位上升，應(yīng)及時加大泥漿比重和粘度，當(dāng)需要降 低地下水位時要定時觀察地下水位嚴(yán)防地下水向孔內(nèi)滲流D清孔前后，都要測量孔深，沉渣厚度應(yīng)小于 5cm。八、安全措施現(xiàn)場施工人員，要嚴(yán)格遵守各項措施，牢記“安全第一、預(yù)防為 主”的方針，時刻保持清醒的頭腦，增強自我保護意識，做到防患于 未然。1 、現(xiàn)場施工人員必須戴安全帽，穿工作服、工作鞋，不得穿拖 鞋，穿戴的工作服必須領(lǐng)緊、袖口緊、下擺緊。2、現(xiàn)場操作人員必須持證上崗，杜絕違章作業(yè)。3、吊車運轉(zhuǎn)導(dǎo)管和潛水泵時，回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)嚴(yán)禁站人，在無障礙 時方可起吊，吊車的繩索剎車、抱閘要經(jīng)常檢查，使其保持良好的備 用狀態(tài)。5、現(xiàn)場各種電器設(shè)備必須有良好的接零接地， 對現(xiàn)場供電電路 經(jīng)常檢查，不得有漏電現(xiàn)象。6、空壓機的風(fēng)包，壓力表和減壓閥應(yīng)校檢合格后，才能適用。7、對于潛水泵、泥漿泵等必須做到“轉(zhuǎn)動有罩、轉(zhuǎn)軸有套、區(qū) 域有攔”。九、經(jīng)濟效益分析根據(jù)預(yù)算定額，廢漿排運費約占工程成本8%-10%每根樁減少2小時排放時間，且氣舉反循環(huán)法清孔渣分