旋挖鉆機(jī)總結(jié)

1、旋挖鉆機(jī)施工總結(jié) 十五冶二公司 熊勇 孫中然摘 要中國(guó)十五冶溧陽(yáng)項(xiàng)目部承建的江蘇省溧陽(yáng)宏峰3*5000t/d水泥生產(chǎn)線，基礎(chǔ)的孔樁施工數(shù)量較多，業(yè)主要求設(shè)計(jì)院采用人工挖孔樁，樁長(zhǎng)在26.0m33.0m之間，由于地質(zhì)條件復(fù)雜，土質(zhì)差，在人工挖孔樁施工過程中出現(xiàn)了流砂現(xiàn)象。項(xiàng)目部出于對(duì)質(zhì)量及安全因素的考慮，領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)多次與業(yè)主溝通，引進(jìn)了國(guó)內(nèi)先進(jìn)的旋挖鉆機(jī)，旋挖鉆機(jī)的最大成孔深度為63.0M，最大鉆孔直徑為2.0M。它施工速度快，節(jié)省人力資源，安全環(huán)保，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，是國(guó)內(nèi)同等設(shè)備效率較高，同條件下優(yōu)先使用的設(shè)備。關(guān)鍵詞: 水泥廠 樁 流砂現(xiàn)象 旋挖鉆機(jī) 63.0M 安全環(huán)保 優(yōu)先使用1、 工程概況1

2、. 1工程簡(jiǎn)介本工程為江蘇省溧陽(yáng)市宏峰水泥有限公司新建3×5000 t/d 水泥生產(chǎn)項(xiàng)目，位于江蘇省溧陽(yáng)市周城鎮(zhèn),距104國(guó)道約6km，239省道約2km，廠區(qū)與蕪太運(yùn)河連接。我公司承建從生產(chǎn)配料到水泥外運(yùn)的主要土建工程建設(shè)。建設(shè)單位：江蘇金峰水泥集團(tuán)有限公司勘察單位：江蘇南京地質(zhì)工程勘察院設(shè)計(jì)單位：江蘇南京凱盛水泥工程有限公司監(jiān)理單位：江蘇省工程成套設(shè)備監(jiān)理有限公司1. 2地質(zhì)概況 本工程場(chǎng)地座落在魚塘中，地形較為平坦，局部略起伏，高程基本為吳凇工程4m左右。擬建項(xiàng)目基本位于小崗地及崗間坳溝地貌單元, 區(qū)域比較廣，基本地質(zhì)情況如下表:地層編號(hào)層底高程（m）層底深度(m)分層厚度(m

3、)柱狀圖1:300巖土名稱及其特征3.040.600.60素填土：灰黃、灰色，結(jié)構(gòu)松散，主要由粉質(zhì)粘土組成，頂部多夾植物根徑。0.364.003.40粉質(zhì)粘土:灰黃色,飽和,軟塑,中壓縮性.搖振反映緩慢,切面稍有光澤,干強(qiáng)度,韌性中等。210.1613.809.80粉質(zhì)粘土:灰黃色,飽和,軟塑,中壓縮性.無(wú)搖振反映,切面稍有光澤,干強(qiáng)度中等,韌性中等。418.6622.308.50粉質(zhì)粘土:黃褐,深灰色,飽和,硬塑,局部可塑,中壓縮性,無(wú)陣搖反映,刀切面具光澤反應(yīng),干強(qiáng)度中等偏高,韌性中等偏高。520.2623.901.60粉質(zhì)粘土:灰黃色,軟塑,中壓縮性.無(wú)搖振反映,切面稍有光澤,干強(qiáng)度中等

4、,韌性中等。25.5629.205.30粉質(zhì)粘土:灰白,青灰,灰黃色,硬塑,中壓縮性.無(wú)搖振反映,光面反應(yīng)不明顯,干強(qiáng)度中等,韌性中等,不均勻家灰黃色中細(xì)砂及小礫石。42.3646.0016.80強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖:紫紅色,灰黃色,巖石結(jié)構(gòu)大部分被破壞,礦物成分顯著變化,風(fēng)化強(qiáng)烈,程砂土狀,下部呈密實(shí)砂狀,膠結(jié)較差,局部稍有固結(jié)。為節(jié)約成本，業(yè)主要求設(shè)計(jì)院采用人工挖孔樁，樁長(zhǎng)在26.0m33.0m之間，護(hù)壁要求采用磚護(hù)壁。而江蘇南京地質(zhì)工程勘察院的地質(zhì)報(bào)告中對(duì)“成樁可行性分析”中描述如下：擬建場(chǎng)地可采用人工挖孔樁及鉆孔灌注樁進(jìn)行施工，由于水泥庫(kù)及熟料庫(kù)位置處于強(qiáng)風(fēng)化層厚度大且膠結(jié)差，遇水易坍塌，

5、樁長(zhǎng)較長(zhǎng)，不能采用人工挖孔樁；生料均化庫(kù)、原料粉磨、窯中及窯尾部位由于處于坳溝部位，淤泥層粉質(zhì)粘土土體穩(wěn)定性差，最大厚度達(dá)8米，易形成縮徑及塌孔等現(xiàn)象，存在施工難度大和極大的安全隱患，不宜采用人工挖孔樁。其余崗位部位的擬建物可以采用人工挖孔樁施工。由于2及 5粉質(zhì)粘土土體較軟，有可能形成縮徑、塌孔等現(xiàn)象，層粉質(zhì)粘土中由于有不均勻夾細(xì)粉砂及小礫石，挖孔過程中會(huì)產(chǎn)生類似“流砂”現(xiàn)象，應(yīng)采取有一定的防護(hù)措施確保施工安全及工程質(zhì)量。1. 3氣象條件場(chǎng)地位于長(zhǎng)江中下游平原上，處于太湖之側(cè)，為典型的溫帶氣候，全年雨量主要集中在夏秋兩季，57月份為梅雨季節(jié)。冬季較寒冷干燥，年平均氣溫16oc，全年最底氣溫-

6、7oc。1. 4 水文條件表層的1、2、3層含水一般，滲透系數(shù)較小，一般在0.51.6之間，受降水量影響明顯，4層基本為隔水層，5層土有少量含量，6、7層為強(qiáng)風(fēng)化基巖，存在少量基巖裂潛水，對(duì)工程影響不太大。1. 5施工方式改變工程開工后，項(xiàng)目部按人工挖孔樁施工，并且一直和業(yè)主聯(lián)系，建議采用混凝土護(hù)壁，業(yè)主一直不采納，直到施工到16米左右遇到類似“流砂”現(xiàn)象，并伴隨著塌孔現(xiàn)象的發(fā)生，安全隱患嚴(yán)重，經(jīng)與業(yè)主各層多次的溝通，業(yè)主同意已挖部分仍采用人工挖孔樁，護(hù)壁改為混凝土護(hù)壁,薄弱處加鋼筋網(wǎng)片,未挖的部分將人工挖孔樁改為旋挖鉆機(jī)施工。人工挖孔樁設(shè)計(jì)是按端承樁設(shè)計(jì)，旋挖鉆機(jī)擴(kuò)孔要換鉆頭,加長(zhǎng)了施工作業(yè)

7、時(shí)間增加了孔底沉渣的厚度,且孔的深度較深又處于隱蔽施工,擴(kuò)孔的尺寸不易控制,為保證樁的質(zhì)量及設(shè)計(jì)安全系數(shù)，經(jīng)與設(shè)計(jì)院聯(lián)系，改為按磨擦樁設(shè)計(jì)，不擴(kuò)孔，相應(yīng)的加大樁的入巖深度。旋挖鉆設(shè)備施工樁根數(shù)如下表:旋挖鉆施工樁數(shù)量一覽表：工程名稱樁徑平均深度根數(shù)工程名稱樁徑平均深度根數(shù)A線廢氣處理1.0m30m36C線水泥粉磨1.0m38m32A線窯尾1.0m28m7水泥配料庫(kù)1.2m43m52A線窯中1.2m 26m31水泥配料庫(kù)0.8m43m40A線煤粉制備1.0m35m34水泥儲(chǔ)存庫(kù)1.5m46m240A線水泥粉磨1.0m38m32水泥儲(chǔ)存庫(kù)1.0m35m6B線廢氣處理1.0m29m16熟料外運(yùn)1.2

8、m35m2B線煤粉制備1.0m35m18熟料外運(yùn)1.0m35m24B線水泥粉磨1.0m38m32水泥散裝1.2m35m8C線廢氣處理1.0m24m36水泥散裝1.0m35m32總 計(jì) ： 678 根2、 旋挖鉆機(jī)基本參數(shù)及特點(diǎn) 本工程僅使用了3臺(tái)的鉆機(jī)型號(hào)為NR2203SR 旋挖鉆機(jī)。其單機(jī)總重量為 68T，最大成孔深度為63.0M，最大鉆孔直徑為2.0M。在我部最大鉆孔最大深度為55.0M ，最大鉆孔直徑為1500MM。NR2203SR 旋挖鉆機(jī)最大爬坡度為40O，工作狀態(tài)尺寸為：長(zhǎng)（M）×寬（M）×高（M）=8.76/9.6×4.3×20.6/19.

9、3。該設(shè)備對(duì)各種不同地質(zhì)的硬黏土、軟亞黏土、硬黏土適應(yīng)性強(qiáng),鉆進(jìn)效率高,旋挖鉆每6h7h成孔,1天可成孔2個(gè)3個(gè),是沖擊鉆、反循環(huán)鉆工作效率6倍之多; 對(duì)樁孔直徑可選范圍大,孔壁穩(wěn)定,清孔徹底,成孔質(zhì)量好,能與砼運(yùn)輸設(shè)備配合,施工速度快,節(jié)省人力資源，安全系數(shù)高,提高工作效率,降低施工成本; 環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),自身功率大,特別適用于供電不足的現(xiàn)場(chǎng)施工,而且不污染環(huán)境,施工噪聲低,工作現(xiàn)場(chǎng)規(guī)范,是目前國(guó)內(nèi)同等設(shè)備效率較高,可以在同等條件下優(yōu)先使用的一種設(shè)備。 鉆孔及灌注樁的整個(gè)施工過程都是隱蔽工作,每道工序都必須從嚴(yán)要求,保證施工質(zhì)量, 任何一道工序出現(xiàn)問題都將帶來(lái)嚴(yán)重的后果。因此,要保證旋挖鉆樁的

10、施工質(zhì)量,必須選擇先進(jìn)的設(shè)備,合格的施工人員,嚴(yán)格把握每道工序質(zhì)量,現(xiàn)場(chǎng)指揮人員具有周密的組織協(xié)調(diào)能力,有高度的責(zé)任心,各部門全面的配合，旋挖鉆機(jī)的適用范圍如下:1 從對(duì)地層的適宜性來(lái)講，既適用于粘性土，也適用于砂性土，還適用于 強(qiáng)度不高的風(fēng)化巖。本工程旋挖鉆機(jī)就是在淤泥層上施工的。2 從鉆孔的方式來(lái)講，既可以濕鉆，也可以干鉆。 3 從鉆孔樁的類型來(lái)講，既可以鉆直孔，也可以鉆斜孔。4 從施工空間來(lái)講，不需要提供較大的工作面即可作業(yè)，這是其他鉆孔 灌注樁所無(wú)法比擬的。旋挖鉆成孔施工的主要配套機(jī)械設(shè)備序號(hào) 設(shè)備名稱 型  號(hào)數(shù) 量 用  途1反鏟挖掘機(jī) 斗容量1M31臺(tái)鏟運(yùn)棄渣

11、 2    吊  車20t1臺(tái)下鋼筋籠，導(dǎo)管，砼灌注 3電焊機(jī) 30kw3臺(tái)焊接鋼筋籠 4泥漿泵 3pnl3臺(tái)成孔排污 5發(fā)電機(jī) 75kw1臺(tái)備用電源 6全站儀 2臺(tái)測(cè)量定位、標(biāo)高旋挖鉆機(jī)與常規(guī)鉆機(jī)的不同特點(diǎn)：編號(hào)區(qū)別旋 挖 鉆 機(jī)回 旋 鉆 機(jī)1成孔工藝不同用筒式鉆頭成孔，將斗齒切削下來(lái)的土直接裝進(jìn)筒式容器內(nèi)，然后由鉆桿提出。用梳齒鉆頭、滾刀鉆頭等將土切削，通過循環(huán)泥漿帶出孔口。2就位方式不同履帶式行走體系移動(dòng)方便，就位僅需幾分鐘，鉆機(jī)整體置于履帶上進(jìn)行鉆孔作業(yè)。通過吊車或人工簡(jiǎn)易方法就位，對(duì)原地面要求高，輔助工作時(shí)間長(zhǎng)3施工需求能

12、源不同由自帶的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力來(lái)完成鉆機(jī)的行走移動(dòng)和鉆進(jìn)工作依靠現(xiàn)場(chǎng)提供大功率電源來(lái)完成鉆孔工作，4鉆進(jìn)工效不同鉆桿為液壓伸縮式，與鉆頭相連，可快速下鉆和提鉆，使鉆進(jìn)速度快，效益高。鉆桿間通過栓接或銷接，每鉆進(jìn)到一定深度，就必須人工加一節(jié)鉆桿，速度慢、效益低。5自身穩(wěn)定性的可調(diào)程度不同自身穩(wěn)定性通過底盤伸縮式履帶調(diào)整，機(jī)體垂直度，鉆桿垂直度，成孔垂直度通過電子監(jiān)測(cè)元件控制，操作手可直接讀取，操作起來(lái)簡(jiǎn)易方便自身穩(wěn)定性和垂直度依靠墊在鉆機(jī)下面的方木和楔塊通過人工來(lái)調(diào)整，成孔垂直度只有在成孔后可測(cè)設(shè)。6使用的泥漿不同由膨潤(rùn)土、燒堿、纖維素根據(jù)不同地質(zhì)按一定比例組成化學(xué)泥漿，泥皮薄，護(hù)壁作用好，并

13、可重復(fù)利用，環(huán)境污染小。造漿材料一般為樁體自身土質(zhì)，遇到砂性土加些粘土或澎潤(rùn)土即可。3、現(xiàn)場(chǎng)施工3. 1工藝流程 放線定位 設(shè)置鋼板護(hù)筒 鉆孔至設(shè)計(jì)深度 清理沉渣 鋼筋籠子的下放搭接 混凝土的澆筑3. 2施工過程3. 2. 1定位放線：由于旋挖鉆機(jī)體積重量較大，項(xiàng)目部使用了兩臺(tái)全站儀布點(diǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)地面土質(zhì)為淤泥的情況下，易引起由樁機(jī)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的原樁位標(biāo)志偏移，所以項(xiàng)目部在樁機(jī)施工場(chǎng)地外圍設(shè)置控制點(diǎn)，下鋼板護(hù)筒前對(duì)原標(biāo)志進(jìn)行復(fù)測(cè)，以確保樁位的準(zhǔn)確性。3. 2. 2鉆機(jī)就位： 鉆機(jī)就位前先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，鋪好道路，保證鉆機(jī)施工時(shí)平穩(wěn)牢固。設(shè)置好儲(chǔ)水坑，泥漿池及排泥槽（儲(chǔ)水坑和泥漿池可用同一坑池）。如原

14、場(chǎng)地地質(zhì)條件差，建議用大于16mm厚的鋼板鋪路，以保證鉆機(jī)工作的穩(wěn)定性。單機(jī)作業(yè)時(shí)建議采用單機(jī)跳打法（ 隔一打一或隔二打一）。當(dāng)多臺(tái)鉆機(jī)施工時(shí)要充分的考慮到機(jī)器的回轉(zhuǎn)半徑和輔助機(jī)械的位置及相應(yīng)的行走路徑。行走路徑采用梅花樁型間隔施工，以消除一邊倒施工中樁間的影響。3. 2. 3設(shè)置鋼板護(hù)筒 鉆機(jī)就位后，對(duì)原樁位標(biāo)志點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，核實(shí)過后設(shè)置鋼板護(hù)筒。它的作用是保護(hù)孔口，定位導(dǎo)向，維護(hù)泥漿面，防止上部土層過松所導(dǎo)致的踏孔，使?jié)仓炷習(xí)r下的套筒有一個(gè)水平穩(wěn)固的操作平臺(tái)。護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭大200MM，高度多為1.2M3.0M。埋設(shè)護(hù)筒的偏差不大于±20MM。若施工場(chǎng)地上層土質(zhì)較差或上層土

15、層有流砂現(xiàn)象發(fā)生，鋼板護(hù)筒則應(yīng)該一次性下放至該土層下1.0M左右，同時(shí)減慢進(jìn)尺速度，并采用高密度泥漿護(hù)壁，使孔壁形成泥皮，以防止塌孔現(xiàn)象的發(fā)生。3. 2. 4鉆孔至設(shè)計(jì)深度 設(shè)置好護(hù)筒，測(cè)出筒壁的頂標(biāo)高。鉆機(jī)開始鉆孔不斷的進(jìn)尺，工作中要及時(shí)的向孔內(nèi)加水，保證泥漿面不低于護(hù)筒上表面1.0M左右。若土質(zhì)較差，應(yīng)加入高粘性膨潤(rùn)土以確?？妆诓话l(fā)生塌孔現(xiàn)象。并注意每次鉆桿提升到將出護(hù)筒時(shí)，鉆桿應(yīng)停止提升，讓鉆頭內(nèi)的水充分流到孔內(nèi)，減少加水的頻率。鉆頭每次下孔前應(yīng)檢查垂直度情況，如發(fā)現(xiàn)偏斜應(yīng)立即停止鉆進(jìn)。糾正后方可工作。鉆機(jī)挖出的土方堆積量較大時(shí)，挖掘機(jī)應(yīng)及時(shí)配合清理土方。3. 2. 5清理孔內(nèi)沉渣 由于

16、旋挖鉆機(jī)鉆頭的特殊結(jié)構(gòu)，使成孔后的沉渣厚度可能偏大，規(guī)范規(guī)定：灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定：摩擦樁300mm、端承樁50 mm、端承摩擦樁與摩擦端承樁100 mm，本工程按300 mm控制，所以建議在適當(dāng)?shù)那闆r下孔深加深0.5M1.0M。針對(duì)不同的孔徑可以進(jìn)行不同的清理方法：A、若孔徑較小，可在鋼筋籠下放之前，讓鉆頭再次下孔清理沉渣。鉆頭下至成孔深度后水平反復(fù)的反向旋轉(zhuǎn)1015分鐘，使剩余的沉渣體積盡可能的減小，然后將鋼筋籠下。B、若孔徑較大（建議大于1.3M），并且鋼筋籠內(nèi)側(cè)加勁箍上無(wú)加強(qiáng)撐筋，除了在下鋼筋籠前清理，還可以在鋼筋籠子下放后，鉆機(jī)更換一個(gè)合適的較小鉆頭（最小鉆

17、頭直徑為800MM）進(jìn)行掏孔清理沉渣，在放小鉆頭掏孔過程中要密切注意注意下放的位置，盡量保持在的中心位置，密切注意鋼筋籠的動(dòng)態(tài)，緩慢的下放防止鋼筋籠與小鉆頭發(fā)生糾纏。 3. 2. 6鋼筋籠的下放與搭接 檢查好孔底沉渣厚度符合規(guī)范要求(清孔完畢后,10分鐘后沉渣不應(yīng)300mm)。由于孔深較深，鋼筋籠長(zhǎng)度較長(zhǎng)，我項(xiàng)目部采用分段吊裝，鋼筋籠多采用螺旋式箍筋，在1.02.0M處設(shè)置一道內(nèi)環(huán)加勁箍筋，鋼筋籠在下放時(shí)兩節(jié)鋼筋籠的搭接連接方式建議采用綁扎搭接。若采用焊接搭接，則需焊接接頭處冷卻后方可將籠子放入水中（防止焊接焊縫高溫遇水炸裂）。 在施工直徑較大的鋼筋籠時(shí)，為防止在吊裝時(shí)發(fā)生扭曲變形，建議在每節(jié)

18、籠子加工時(shí)在籠子的其中兩個(gè)內(nèi)環(huán)勁箍上加焊三角形支撐，加焊的三角支撐的內(nèi)切圓直徑至少大于混凝土導(dǎo)管直徑200MM，要不妨礙混凝土導(dǎo)管的下放。3. 2. 7混凝土的澆筑澆筑混凝土之前,孔底500mm以內(nèi)泥漿比重應(yīng)小于1.25,含砂率8%,粘度20s，符合要求后，放好鋼筋籠后，在護(hù)筒上水平穩(wěn)定好混凝土導(dǎo)管施工平臺(tái)，使混凝土導(dǎo)管能垂直的下放至孔底。混凝土導(dǎo)管的直徑為250400MM，壁厚不小于3MM，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)度為3.0M，另外配有0.5M的調(diào)整節(jié)和大型鋼漏斗，導(dǎo)管下放前應(yīng)試拼裝。根據(jù)成孔深度數(shù)據(jù)計(jì)算出混凝土導(dǎo)管的長(zhǎng)度，導(dǎo)管下放到距孔底0.30.5M為宜。開始澆筑水下混凝土前應(yīng)挖好排水通道，滿足澆筑

19、條件后應(yīng)立即澆筑混凝土，第一次澆筑混凝土?xí)r應(yīng)使混凝土裝到漏斗的80%左右，然后再將堵塞漏斗的卡板拔出，同時(shí)要符合規(guī)范要求,保證混凝土導(dǎo)管底口埋至混凝土面下0.8M以上。在以后的澆筑中要保持在2.06.0M。樁頂?shù)幕炷翝仓叨炔荒芷鸵烁叱?.0M，應(yīng)使在鑿除浮漿層后，樁頂?shù)幕炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)要求。在施工中,項(xiàng)目部采用了1立方米混凝土攪拌站攪拌,23臺(tái)混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸,一臺(tái)混凝土泵送車施工,確保了混凝土施工的連續(xù)性,考慮到混凝土為水下澆筑,為確保混凝土的流動(dòng)性,將混凝土標(biāo)號(hào)提高了一個(gè)等級(jí),塌落度為180210mm。3. 2. 8導(dǎo)管的拆除 每次混凝土澆筑后，測(cè)量澆筑高度，根據(jù)高度計(jì)算出應(yīng)該拔出的導(dǎo)管長(zhǎng)度。拔出的導(dǎo)管要及時(shí)用水清洗，建議每6.0M長(zhǎng)為一個(gè)施工節(jié)，這樣可以節(jié)省安裝和拆除的時(shí)間，加快施工的速度。 3. 3集水坑及泥漿護(hù)壁 施工場(chǎng)地附近的集水坑，用于對(duì)鉆孔時(shí)孔內(nèi)水的補(bǔ)給及混凝土澆筑時(shí)對(duì)排出的水的回收循環(huán)再利用。在水位低和土層復(fù)雜的場(chǎng)地施工時(shí)，泥漿的的調(diào)制好壞也是順利完成鉆孔的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。場(chǎng)地條件差時(shí)建議在泥漿里加入優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土、燒堿、纖維素制成化學(xué)泥漿。其各組成成分性能和用量如下：      膨潤(rùn)土：主要成分為蒙脫石，分鈣土和鈉土