全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)拔樁施工方案

PAGEPAGE10一、工程簡(jiǎn)要概述省略二、編制依據(jù)省略三、施工總體設(shè)想和部署1、主要施工工藝簡(jiǎn)述1.1便橋搭設(shè)1.2橋面、墩臺(tái)拆除、圍堰施工1.3摸樁及場(chǎng)地回填摸樁采用挖機(jī)直接下挖的方式，挖出樁頭，并使用全站儀根據(jù)業(yè)主提供的導(dǎo)線控制網(wǎng)精確測(cè)定樁位。并使用優(yōu)質(zhì)黏土回填。并滿足拔樁機(jī)械的要求。1.4拔樁鉆孔樁拆除采用RT-200AⅢ型全回轉(zhuǎn)全套管鉆機(jī)（超級(jí)工法，SuperTop工法）四、鉆孔樁拔除根據(jù)本工程特點(diǎn)，鉆孔樁直徑分別為Φ600mm、Φ800mm。采用全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)配1200mm套筒來施工，利用鉆機(jī)自身的液壓油缸，將套管下壓至樁底或設(shè)計(jì)要求的深度，使用100t履帶吊起吊廢舊鉆孔樁樁身，然后將套管內(nèi)的雜物清除，使用7%水泥土回填或設(shè)計(jì)要求的其他材料。（1）回旋鉆機(jī)工作原理及特點(diǎn)1．1、設(shè)備特點(diǎn)日本車輛開發(fā)的RT-200AⅢ型全回轉(zhuǎn)全套管鉆機(jī)（超級(jí)工法，SuperTop工法）具有以下特點(diǎn)：超級(jí)工法的強(qiáng)大馬力和緊急脫離機(jī)構(gòu)為牢靠的將強(qiáng)大馬力傳遞給套管而設(shè)置的性能良好的楔型夾緊機(jī)構(gòu)為有效利用強(qiáng)大馬力而設(shè)計(jì)的鉆頭負(fù)荷自動(dòng)控制等機(jī)構(gòu)為保證垂直精度所不可或缺的自動(dòng)水平調(diào)整機(jī)構(gòu)為去除鋼筋混凝土基礎(chǔ)、鋼管等地下障礙物而設(shè)計(jì)的套管內(nèi)部挖掘裝置、多頭鉆機(jī)等。RT-200A型具有相當(dāng)強(qiáng)的扭矩及拔樁力，配備了大馬力發(fā)動(dòng)機(jī)，從而能充裕的運(yùn)行。為了施工方便該設(shè)備用電網(wǎng)電和發(fā)電機(jī)發(fā)電都可以，而且不影響其施工效果。3．2、鋼筋混凝土清理原理鋼筋混凝土清理直接利用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行，首先利用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)將套筒壓入至鋼筋混凝土表面，然后利用套筒的自重，將套管強(qiáng)行回轉(zhuǎn)下壓穿越鋼筋混凝土下壓，對(duì)于進(jìn)入套管內(nèi)的混凝土塊，可直接采用沖抓斗排出。3．3、套管回轉(zhuǎn)楔型夾緊機(jī)構(gòu)及回轉(zhuǎn)裝置原理楔型夾緊機(jī)構(gòu)及回轉(zhuǎn)裝置原理圖1套管制作根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，采取Φ1200mm套管，每節(jié)長(zhǎng)度6m，現(xiàn)場(chǎng)焊接的方式成型。RT-200AⅢ型采用楔型夾緊機(jī)構(gòu)將回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)支承環(huán)與套筒固定，楔型夾緊機(jī)構(gòu)與套筒的咬合與松開由夾緊油缸控制，當(dāng)夾緊油缸向上提升時(shí)，楔型塊跟著上升，夾緊機(jī)構(gòu)松開；當(dāng)夾緊油缸向下收縮，楔型塊也隨之下降，從而牢靠地將套管和回轉(zhuǎn)支承裝置咬合，楔型夾緊機(jī)構(gòu)的原理圖下圖。楔型夾緊機(jī)構(gòu)及回轉(zhuǎn)裝置原理圖2楔型夾緊機(jī)構(gòu)及回轉(zhuǎn)裝置原理圖2夾緊油缸位于鉆機(jī)的固定部分，由于不與套管一起回轉(zhuǎn)，從而液壓管可以始終處于接續(xù)狀態(tài)，回轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)需將夾緊裝置液壓管分離，可以大為提高鉆進(jìn)的效率。3.4、套管壓入套管插入初期施工管理的好壞可以說是對(duì)以后套管壓入有很大影響，因此，插入初期、后期的壓入施工方法和注意事項(xiàng)是不一樣的。1）套管插入初期（自重壓入）在套管插入初期會(huì)對(duì)以后套管的垂直精度有很大影響，所以必須慎重壓入。夾緊套管時(shí)，應(yīng)用在起重機(jī)將套管吊起懸空的狀態(tài)下抓緊。套管前端插入輔助夾盤之前，先用主夾盤抓住套管，收縮推力油缸落下套管，以防止鉆頭與輔助夾盤的碰撞事故。套管在插入初期，應(yīng)利用套管自重壓入，禁止強(qiáng)行壓入套管。用自重壓入套管，首先將發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置在高速狀態(tài)，回轉(zhuǎn)速度設(shè)置為中等程度，高速時(shí)速度調(diào)整盤為6，低速時(shí)速度調(diào)整盤為10。將液壓動(dòng)力站的“壓入調(diào)整盤”向左旋轉(zhuǎn)到底，液壓回路打開，保持壓拔按鈕在“壓入”的狀態(tài)，此時(shí)因?yàn)椴幌蛲屏τ透坠┯?，套管憑借自重持續(xù)下降，在此狀態(tài)下，套管可以持續(xù)下降到推力油缸的最大行程。插入初期不要過度使套管上下動(dòng)作，應(yīng)積極配合自重進(jìn)行下壓，在挖掘初期反復(fù)上下動(dòng)作將使地基松動(dòng)。只有當(dāng)自重進(jìn)行壓入速度變慢時(shí)，方可逐步增加壓入力。采用采用自重壓入時(shí)，壓入力計(jì)算公式為：壓入力（自重）F＝鉆機(jī)的一部分自重（W1）＋套管自重（W2）鉆機(jī)的一部分自重RT-200A型為30t。2）挖掘后期（使用液壓進(jìn)行手動(dòng)壓入）進(jìn)入挖掘中期，當(dāng)采用自重壓入速度變慢時(shí)，將液壓動(dòng)力站“壓入力調(diào)整盤”向右旋轉(zhuǎn)，液壓會(huì)逐步上升，此時(shí)壓拔鈕在置于“壓入”狀態(tài)時(shí)，液壓油缸向推力油缸供油，此時(shí)壓入模式轉(zhuǎn)為液壓壓入，此時(shí)壓入力計(jì)算公式為：壓入力F=鉆機(jī)的一部分自重(1)+套管自重(W2)+液壓力(P)>周邊摩阻力（R）＋前端阻力（D）（圖3.7-05）液壓壓入模式下壓入力與自重的關(guān)系液壓壓入模式下壓入力與自重的關(guān)系若“壓入力調(diào)整盤”向右旋轉(zhuǎn)到底，液壓力過度上升，在超過下部機(jī)架自重時(shí)會(huì)出現(xiàn)下部機(jī)架浮起的情況，此時(shí)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)將無(wú)法工作，若在下部機(jī)架浮起的狀態(tài)下反復(fù)進(jìn)行套管壓入操作，在下部機(jī)架浮起的瞬間，有時(shí)會(huì)增加使套管傾覆的負(fù)荷，導(dǎo)致套管垂直精度變差，為防止下部機(jī)架浮起，應(yīng)在鉆機(jī)兩側(cè)放置配重或使用“壓入力調(diào)整盤”調(diào)整壓入力。下圖表示壓入力與配重的關(guān)系。壓入力與配重的關(guān)系壓入力與配重的關(guān)系3.6、鉆頭負(fù)荷控制當(dāng)單個(gè)鉆頭負(fù)荷為4t左右時(shí)，鉆頭處于過載狀態(tài)，此時(shí)將產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊及振動(dòng)，因此在施工過程中必須對(duì)鉆頭負(fù)荷進(jìn)行控制，這時(shí)需要將套管稍稍提起，實(shí)現(xiàn)這種功能的機(jī)構(gòu)稱為“B-CON機(jī)構(gòu)”。通過B-CON機(jī)構(gòu)的刻度儀可設(shè)定鉆頭負(fù)荷，給拉拔油缸供油、從而將套管稍稍提起。此時(shí)測(cè)量套管自重Wc、本體的一部重量Wm（RT200A為25t）及周圍表面阻力F的合理，則加于鉆頭的負(fù)荷為零。接下來把拉拔油缸的壓力泄掉，鉆頭負(fù)荷就增大。當(dāng)達(dá)到設(shè)定負(fù)荷時(shí)，就能保持設(shè)定負(fù)荷并開始自動(dòng)切削，B－CON機(jī)構(gòu)原理圖見圖3.7-09。此外，自動(dòng)上下動(dòng)作并用時(shí)，能夠按照預(yù)定時(shí)間表，在鉆頭保持一定的負(fù)圖3.7-09B-CON機(jī)構(gòu)原理圖荷下使其上下自動(dòng)運(yùn)行。圖3.7-09B-CON機(jī)構(gòu)原理圖根據(jù)日本車輛的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，單個(gè)鉆頭負(fù)荷在1.5～2.0qu（qu是壓縮強(qiáng)度）時(shí)是比較適當(dāng)?shù)呢?fù)荷。3.7、渣土與廢樁排出沖抓斗清除巨礫圖渣土與廢樁排出采用沖抓斗，選用清水工業(yè)生產(chǎn)的公稱直徑為φ1200mm沖抓斗來排出回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)產(chǎn)生的渣土，其重量為6.1t，容量0.4m3，高度4.039m，外徑φ沖抓斗清除巨礫圖3.8、套筒拔除套管拔除在回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)到預(yù)定標(biāo)高并將套筒內(nèi)渣土及障礙物全部清除后完成。拔除采用回轉(zhuǎn)裝置反向回轉(zhuǎn)進(jìn)行，拔除與回填應(yīng)同步進(jìn)行，以保證回填材料充滿孔洞并保證回填的密實(shí)。拔管至接近路面時(shí)應(yīng)暫停拔除，待回填完成后再行上拔剩余導(dǎo)管。由于套筒在回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)時(shí)一節(jié)一節(jié)下壓接長(zhǎng)的，因此拔除套筒也按照逐節(jié)拔除的方法進(jìn)行，拔除一節(jié)后拆除頂部一節(jié)套管后，繼續(xù)拔出下部套管。4、施工工藝4.1、工藝流程全回鉆機(jī)施工工藝流程如下：4.1.1場(chǎng)地準(zhǔn)備4.1.2鉆機(jī)就位和開孔首先由測(cè)量人員對(duì)設(shè)計(jì)鉆孔位進(jìn)行精確放樣，復(fù)核后并作出標(biāo)記。定位鋼板按標(biāo)記安放并固定。鉆機(jī)就位后調(diào)整好設(shè)備的水平度，并隨時(shí)觀察和控制套管的垂直度使之不低于1/300。4.1.3套管壓入及鉆進(jìn)在鉆機(jī)就位后，開始進(jìn)行套管的埋設(shè)和鉆進(jìn)作業(yè)。施工過程中每節(jié)套管壓入的精度都將直接影響鉆孔的施工質(zhì)量。每節(jié)套管放入夾管裝置，收縮夾管液壓缸，利用鉆機(jī)和導(dǎo)向糾偏裝置將套管的垂直精度調(diào)整到要求的范圍內(nèi)。鉆進(jìn)過程中隨時(shí)利用設(shè)備自帶的水平監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢驗(yàn)套管垂直度，并每孔三次在套管的兩個(gè)垂直方向架設(shè)經(jīng)緯儀進(jìn)行垂直度復(fù)核控制。每節(jié)套管連接好并檢查垂直度后，通過全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置使套管進(jìn)行不小于360·的旋轉(zhuǎn)，以減少套管與土體的摩擦阻力，并隨即利用套管端部的刀齒切割土體或障礙物，壓入土中，開始正常作業(yè)。在利用沖抓斗抓除套管內(nèi)土體時(shí)，如遇到大塊的鋼筋混凝土等障礙物，則利用重錘進(jìn)行破碎后抓出。4.1.4成孔依次連接、旋轉(zhuǎn)、壓入套管，消除套管內(nèi)部雜物，直至套管內(nèi)抓出的土為原狀土或達(dá)到要求的深度，方可確認(rèn)該清障工作已經(jīng)完成。4.1.5套管拔出每孔清障結(jié)束起拔套管時(shí)，在套管內(nèi)回填7％水泥土，邊回填邊起拔，直至拔出最后一節(jié)套管，并將鉆機(jī)移至下一樁位進(jìn)行同樣工序施工。4．2、主要施工技術(shù)措施4.2.1孔位布置本次全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)施工考慮到成孔垂直度偏差及搭接寬度等因素，配備φ1200mm套管施工。4.2.2回轉(zhuǎn)切割采用φ200mm全回轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，利用套管前端的刀齒切削鋼筋混凝土管片。鉆孔過程中利用重錘破碎套管內(nèi)混凝土、鋼筋等，再用抓斗將碎塊抓出，直至鉆孔清除至地下室下部原狀土。本工程全回轉(zhuǎn)清障深度暫定在30m左右，故套管配置30m，確?？梢郧宄龔氐?。