旋挖鉆鉆孔樁施工方法

1、旋挖鉆鉆孔樁施工方法本大橋的樁基穿過(guò)土層主要為粉土、粉質(zhì)黏土、黏土、粉砂巖、砂巖。本橋大部分為旱地樁基礎(chǔ)，沿線分布有數(shù)量較多的魚(yú)塘。根據(jù)地形和水位情況，可采用填土筑島、草袋圍堰方法施工。1、.旋挖鉆成孔根據(jù)地質(zhì)條件、工期要求、機(jī)械設(shè)備配備狀況，結(jié)合樁基設(shè)計(jì)參數(shù)，確定本工程鉆孔灌注樁成孔以旋挖鉆機(jī)為主，以回旋鉆機(jī)為輔，混凝土采用拌合站集中生產(chǎn)，鋼筋籠一次綁扎成型、整體吊裝，導(dǎo)管法灌注水下混凝土。2、工藝選擇及設(shè)備選型工藝選擇：該工程鉆孔施工主要采用旋挖鉆鉆孔方式、濕法成孔施工。結(jié)合本工程鉆孔樁的地質(zhì)情況、數(shù)量多、工期緊等綜合因素，鉆頭采用旋挖斗鉆頭，清孔時(shí)采用旋挖撈砂鉆頭。設(shè)備選型：根據(jù)上述情況

2、和我公司的施工經(jīng)驗(yàn)，選擇德國(guó)產(chǎn)的Bauer BG22和BG15型鉆機(jī)，其中BG22型鉆機(jī)2臺(tái)，鉆孔深度可達(dá)70m。3、施工方法場(chǎng)地平整及鉆機(jī)就位。液壓多功能旋挖鉆機(jī)就位時(shí)與平面最大傾角不超過(guò)4°，現(xiàn)場(chǎng)地面承載能力大于250kN/m2，所以鉆機(jī)平臺(tái)處必需碾壓密實(shí)。進(jìn)行樁位放樣，將鉆機(jī)行駛到要施工的孔位，調(diào)整桅桿角度，操作卷?yè)P(yáng)機(jī)，將鉆頭中心與鉆孔中心對(duì)準(zhǔn)，并放入孔內(nèi)，調(diào)整鉆機(jī)垂直度參數(shù)，使鉆桿垂直，同時(shí)稍微提升鉆具，確保鉆頭環(huán)刀自由浮動(dòng)孔內(nèi)。4、鋼護(hù)筒埋置深度以能隔開(kāi)流塑狀地層為主要原則。具體埋置深度還應(yīng)滿足計(jì)算結(jié)果，且有安全系數(shù)，根據(jù)水文地質(zhì)條件、施工水位、河床深度、護(hù)筒內(nèi)泥漿容重和施

3、工情況等通過(guò)計(jì)算確定。鋼護(hù)筒分節(jié)加工，頂部和底部各1m范圍作加強(qiáng)箍。每節(jié)護(hù)筒連接采用坡口焊，以減少護(hù)筒振埋時(shí)的阻力。鋼護(hù)筒運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后，質(zhì)監(jiān)人員須對(duì)鋼護(hù)筒的直徑、圓度和焊接質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行施工。5、鉆進(jìn)過(guò)程中，操作人員隨時(shí)觀察鉆桿是否垂直，并通過(guò)深度計(jì)數(shù)器控制鉆孔深度。當(dāng)旋挖斗鉆頭順時(shí)針旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，底板的切削板和筒體翻板的后邊對(duì)齊。鉆屑進(jìn)入筒體，裝滿一斗后，鉆頭逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，底板由定位塊定位并封死底部的開(kāi)口，之后，提升鉆頭到地面卸土。開(kāi)始鉆進(jìn)時(shí)采用低速鉆進(jìn)，主卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩承擔(dān)不低于鉆桿、鉆具重量之和的20%，以保證孔位不產(chǎn)生偏差。鉆進(jìn)護(hù)筒以下3m可以采用高速鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度與壓力

4、有關(guān)，采用鉆頭與鉆桿自重摩擦加壓，150MPa壓力下，進(jìn)尺速度為20cm/min；200MPa壓力下，進(jìn)尺速度為30cm/min；260MPa壓力下，進(jìn)尺速度為50cm/min。6、泥漿采用膨潤(rùn)土、火堿以及纖維素混合而制，在泥漿池中用攪漿機(jī)將泥漿攪拌好后，泵入孔內(nèi)，旋挖鉆均勻緩慢鉆進(jìn)，這樣既鉆進(jìn)又起到泥漿護(hù)壁的作用。鉆進(jìn)時(shí)掌握好進(jìn)尺速度，隨時(shí)注意觀察孔內(nèi)情況，及時(shí)補(bǔ)加泥漿保持液面高度。泥漿制備應(yīng)注意兩個(gè)方面：一是泥漿的指標(biāo)問(wèn)題，其比重一般應(yīng)控制在1.051.2之間，粘度控制在1720s，砂率控制在4%以內(nèi)。常用的泥漿材料，一般使用優(yōu)質(zhì)澎潤(rùn)土加燒堿、聚丙稀酰胺或纖維素等配置；二是補(bǔ)漿的速度，泥漿

5、補(bǔ)充一般采用泵送方式，其速度以保證液面始終在護(hù)筒面以上為標(biāo)準(zhǔn)，否則有可能造成塌孔，影響成孔質(zhì)量。7、用撈砂鉆頭將沉淀物清出孔位。要求沉碴厚度不大于10cm。在灌注水下混凝土前，用高壓水吹底翻渣，進(jìn)一步減少樁底沉碴厚度。8、鉆孔前先用水準(zhǔn)儀確定護(hù)筒標(biāo)高，并以此作為基點(diǎn)，按設(shè)計(jì)要求的孔底標(biāo)高計(jì)算孔深，以鉆具長(zhǎng)度確定孔深，孔深偏差不短于設(shè)計(jì)深度，超鉆深度不大于50cm；孔徑用檢孔器測(cè)量，若出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象應(yīng)進(jìn)行掃孔，符合要求后方可進(jìn)行下道工序。旋挖鉆進(jìn)成孔工藝11.1鉆進(jìn)成孔及注意事項(xiàng)鉆進(jìn)成孔:旋挖成孔首先是動(dòng)力頭轉(zhuǎn)動(dòng)底門鑲嵌斗齒的桶式鉆斗切削巖土，并將原狀巖土裝入鉆斗內(nèi)，然后再由鉆機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)和伸縮鉆桿將

6、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(jì)深度。對(duì)粘結(jié)性好的巖土層，可采用干式或清水鉆進(jìn)工藝，無(wú)需泥漿護(hù)壁。而對(duì)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(hù)壁鉆進(jìn)工藝，向孔內(nèi)投入護(hù)壁泥漿或穩(wěn)定液進(jìn)行護(hù)壁。 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(guò)程對(duì)鉆頭磨損超標(biāo)的及時(shí)更換。 成孔中,按試施工確定的參數(shù)進(jìn)行施工,設(shè)專職記錄員記錄成孔過(guò)程的各種參數(shù),如鉆進(jìn)深度、地質(zhì)特征、機(jī)械設(shè)備損壞、障礙物等情況。記錄必須認(rèn)真、及時(shí)、準(zhǔn)確、清晰。旋挖鉆機(jī)配備電子控制系統(tǒng)顯示并調(diào)整鉆進(jìn)時(shí)的垂直度,通過(guò)電子控制和人工觀察兩個(gè)方面來(lái)保證鉆桿的垂直度,從而保證了成孔

7、的垂直度。鉆孔過(guò)程中根據(jù)地質(zhì)情況控制進(jìn)尺速度:由硬地層鉆到軟地層時(shí),可適當(dāng)加快鉆進(jìn)速度;當(dāng)軟地層變?yōu)橛驳貙訒r(shí),要減速慢進(jìn);在易縮徑的地層中,應(yīng)適當(dāng)增加掃孔次數(shù),防止縮徑;對(duì)硬塑層采用快轉(zhuǎn)速鉆進(jìn),以提高鉆進(jìn)效率;砂層則采用慢轉(zhuǎn)速慢鉆進(jìn)并適當(dāng)增加泥漿比重和粘度。11.2地質(zhì)層情況第四紀(jì)地層：地表覆蓋土、淤泥、粘土、淤泥質(zhì)亞粘土、砂土、砂層等較軟的地層統(tǒng)稱為第四紀(jì)地層。這類地層一般比較松軟，可選用摩擦鉆桿和回轉(zhuǎn)鉆斗鉆進(jìn)。像地表土、淤泥質(zhì)亞粘土、粘土層在干性狀態(tài)下膠結(jié)性都比較好，在干孔鉆進(jìn)下可用單底板土層鉆斗鉆進(jìn)，也可以用雙底板撈砂鉆斗和土層螺旋鉆頭鉆進(jìn)；若在濕孔鉆進(jìn)條件下，因土遇水的膠結(jié)性能變差，一

8、般用雙底板撈砂鉆斗鉆進(jìn)以便于撈取鉆渣。淤泥層一般用雙底板撈砂鉆斗鉆進(jìn)。砂土層和砂層的膠結(jié)性能都比較差，不管干孔鉆進(jìn)還是濕孔鉆進(jìn)均用雙底板撈砂鉆斗鉆進(jìn)。對(duì)于含水豐富的流砂、流泥等易坍塌地層，采用雙底板撈砂鉆斗鉆進(jìn)。卵礫石、風(fēng)化基巖等硬地層：砂卵石、卵礫石、泥灰?guī)r、砂巖、灰?guī)r、泥巖、頁(yè)巖等硬巖層，因地層密度較大，摩擦鉆桿和回轉(zhuǎn)鉆頭無(wú)法完成成孔。此類巖層應(yīng)選用機(jī)鎖桿和短螺旋鉆頭。根據(jù)鉆進(jìn)地層不同，短螺旋鉆頭分為嵌巖短螺旋鉆頭和土層短螺旋鉆頭兩類。按其頭部結(jié)構(gòu)形式分，短螺旋鉆頭又可分為錐頭短螺旋鉆頭和平頭短螺旋鉆頭。一般情況，嵌巖短螺旋鉆頭多為錐頭形式，土層短螺旋鉆頭多為平頭形式。錐頭短螺旋鉆頭根據(jù)錐

9、頭結(jié)構(gòu)形式的不同和鉆頭導(dǎo)程的多少又可分為單錐單螺旋鉆頭、雙錐單螺旋鉆頭以及雙錐雙螺旋鉆頭3種。嵌巖短螺旋鉆頭所用切削刃為頭部鑲焊有鎢鈷硬質(zhì)合金的截齒，主要用于鉆進(jìn)風(fēng)化基巖、膠結(jié)性較好的卵礫石地層及永凍土層。土層短螺旋鉆頭所用切削刃為耐磨合金鋼斗齒或斗齒加截齒，主要用于鉆進(jìn)地下水位以上土層、砂土層和粒徑不大的礫石層。一般的泥巖也可用土層短螺旋鉆頭，如：全風(fēng)化及強(qiáng)風(fēng)化。對(duì)于硬度較大的基巖地層、大的漂石層以及硬質(zhì)永凍土層，直接用短螺旋鉆頭或旋挖鉆斗鉆進(jìn)都比較困難，需要嵌巖筒鉆配合短螺旋鉆頭和雙底板撈砂鉆斗鉆進(jìn)。嵌巖筒鉆分為取芯巖石筒鉆和不取芯巖石筒鉆兩種。取芯巖石筒鉆除了筒體下端焊有 頭截齒外，筒體

10、內(nèi)壁上裝有承托巖芯的合頁(yè)片。不取芯嵌巖筒鉆則沒(méi)有承托巖芯的合頁(yè)片。嵌巖筒鉆的主要作用在于對(duì)孔內(nèi)巖芯的圓周進(jìn)行松動(dòng)掏空，為以后下入嵌巖短螺旋鉆頭破碎巖芯創(chuàng)造破碎自由面。對(duì)于層理發(fā)育且各向異性的硬巖地層，用嵌巖筒鉆配合嵌巖短螺旋鉆頭和雙底板撈砂鉆斗鉆進(jìn)，能有效地預(yù)防孔斜及提高工作效率.砂卵石、卵礫石層比一般的第四紀(jì)地層硬度大，鉆進(jìn)難度較大。這類地層中若沒(méi)有粒徑太大的孤石、漂石，一般可選用機(jī)鎖鉆桿和雙底板撈砂鉆斗鉆進(jìn)。但這類地層的研磨性比較強(qiáng)，所以鉆斗斗齒的消耗會(huì)比較大。當(dāng)碰到有大孤石（漂石），則下入嵌巖短螺旋鉆頭鉆進(jìn)，一般能把大孤石攪碎或?qū)⒄麄€(gè)孤石（漂石）帶出孔口。鉆進(jìn)卵礫石地層，嵌巖短螺旋鉆頭的

11、錐頭結(jié)構(gòu)形式和錐度大小的選擇主要取決于卵礫石粒徑的大小和地層硬度，粒徑大則選用單錐頭形式(單錐頭形式的錐頭葉片空間比雙錐頭形式的大，但是帶渣能力前者比后者差)，這樣才能使大粒徑卵礫石被旋入螺旋葉片內(nèi)；粒徑小則選用雙錐頭形式易于帶起鉆渣。地層硬度大則選用小錐角形式的鉆頭；硬度小則選用大錐角形式鉆頭。對(duì)于強(qiáng)風(fēng)化基巖，如：泥灰?guī)r、砂巖、灰?guī)r、泥巖、頁(yè)巖等硬巖層，采用嵌巖短螺旋鉆頭鉆進(jìn)，配合用嵌巖筒鉆（主要作用在于對(duì)地層進(jìn)行松動(dòng)，取芯是次要功能，所以一般采用不取芯巖石筒鉆）以及用雙底板撈砂鉆斗清渣。旋挖鉆機(jī)在鉆進(jìn)時(shí)，根據(jù)地層選用鉆斗的同時(shí)，還要注意在鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)尺的控制。在使用旋挖斗時(shí)依據(jù)斗體的容量，一般

12、在斗體三分之二為合適。進(jìn)尺深度根據(jù)樁直徑而定，也要根據(jù)地層的密度控制進(jìn)尺深度。進(jìn)尺過(guò)多，導(dǎo)致卸土困難，還會(huì)導(dǎo)致埋鉆卡鉆的事故發(fā)生。過(guò)少會(huì)延誤施工進(jìn)度與設(shè)備、能源的消耗，成本提高，降低了效益。是一種適合建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工機(jī)械。主要適于砂土、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，旋挖鉆機(jī)的額定功率一般為125450kW，動(dòng)力輸出扭矩為120400kN·m，最大成孔直徑可達(dá)1.54m，最大成孔深度為6090m，可以滿足各類大型基礎(chǔ)施工的要求。旋挖鉆機(jī)操作中關(guān)于施工步驟：旋挖鉆機(jī)就位埋設(shè)護(hù)筒鉆頭輕著地后旋轉(zhuǎn)開(kāi)鉆!當(dāng)鉆頭內(nèi)裝滿土砂料時(shí)提

13、升出孔外旋挖鉆機(jī)旋回,將其內(nèi)的土砂料傾倒在土方車或地上關(guān)上鉆頭活門,旋挖鉆機(jī)旋回到原位,鎖上鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)體放下鉆頭鉆孔完成,清孔并測(cè)定深度放入鋼筋籠和導(dǎo)管進(jìn)行混凝土灌注拔出護(hù)筒并清理樁頭沉淤回填,成樁。旋挖鉆機(jī)操作中關(guān)于質(zhì)量控制措施：樁位放樣在進(jìn)行場(chǎng)地整平后,組織有資格的測(cè)量放樣人員將所有樁位放出,釘好十字保護(hù)樁,做好測(cè)量復(fù)核,并記錄放樣數(shù)據(jù)備案。埋設(shè)護(hù)筒用拉線法檢查樁位偏差,應(yīng)滿足規(guī)范要求。成孔采用鉆頭鉆進(jìn),根據(jù)不同層次的土質(zhì)結(jié)構(gòu)選擇不同的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速和進(jìn)尺進(jìn)行控制。在砂層鉆進(jìn)和進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層后,因土層太硬會(huì)引起鉆錐跳動(dòng)及偏斜、加大鉆桿擺動(dòng),故應(yīng)選擇低檔慢速,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速參數(shù)取值1340v/min,成孔深

14、度按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行控制。鋼筋籠制安旋挖機(jī)挖土清渣達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,開(kāi)始下放鋼筋籠,其制安必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行,主筋、箍筋應(yīng)焊接均勻,搭接長(zhǎng)度及焊縫應(yīng)符合規(guī)范要求,安裝時(shí)應(yīng)安裝護(hù)塊,以確保周正及保護(hù)層厚度,鋼筋籠的制作偏差應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求?；炷翝仓趯?dǎo)管接駁完畢后,將混凝土隔水栓吊放在臨近泥漿面的位置,導(dǎo)管底端到孔底距離控制在0.4m左右,以便能順利排出混凝土隔水栓。開(kāi)始灌注前儲(chǔ)料斗內(nèi)儲(chǔ)備的混凝土量應(yīng)不少于1.0m3,以便在混凝土隔水栓被擠出導(dǎo)管后能將導(dǎo)管底端一次性埋入水下混凝土中0.8m以上,適時(shí)提升或拆卸導(dǎo)管,確保導(dǎo)管底端埋入混凝土面以下14m,灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。一旦發(fā)生機(jī)具故障或停電停

15、水及導(dǎo)管堵塞或進(jìn)水等事故時(shí),應(yīng)采取有效措施進(jìn)行處理,以便盡快恢復(fù)灌注混凝土,同時(shí)做好記錄。旋挖鉆機(jī)操作中關(guān)于孔內(nèi)事故預(yù)防措施：選擇有經(jīng)驗(yàn)、責(zé)任心強(qiáng)的施工隊(duì)伍,保證操作人員的素質(zhì);加強(qiáng)鉆具檢查,對(duì)加工不良的鉆具嚴(yán)禁使用;對(duì)孔內(nèi)水頭高度,泥漿的相對(duì)密度和粘度經(jīng)常觀察和檢測(cè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決,尤其在鉆孔排渣、提錐除土或因故停鉆時(shí)應(yīng)保持孔內(nèi)規(guī)定水位和規(guī)定的泥漿性能指標(biāo),以防坍孔;鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進(jìn)行,在土層變化處撈取渣樣判明土層,并與地質(zhì)資料核對(duì),根據(jù)土層情況采取相應(yīng)措施,保證施工質(zhì)量;升降鉆錐須平穩(wěn),鉆錐提出井口應(yīng)防止碰撞護(hù)筒或孔壁,防止鉤掛護(hù)筒底部,鉆桿的拆裝應(yīng)迅速。 旋挖鉆機(jī)操作中關(guān)于須注意的問(wèn)