氣舉反循環(huán)成槽施工工法

氣舉反循環(huán)成槽施工工法一、前言隨著地下深、大基礎(chǔ)工程興建的愈來(lái)愈多,作為基坑支護(hù)種類之一的地下連續(xù)墻得到更加廣泛的應(yīng)用。施工地下連續(xù)墻的關(guān)鍵在于成槽，如何把成槽工藝加以改進(jìn)，在保證質(zhì)量的同時(shí)，降低成本、縮短工期成為探索的方向。氣舉反循環(huán)成槽工藝克服了原成槽工藝的一些缺點(diǎn)，不失為一種具有發(fā)展前途的施工方法。工法特點(diǎn)：與以往抓斗成槽、沖擊鉆成槽、及回轉(zhuǎn)式成槽技術(shù)相比，該施工工法有以下特點(diǎn)：1、該工藝將成槽、制漿、清渣、洗槽四合為一，因而成槽工效高，成本低，效益較為顯著；2、通過找平機(jī)身，可很好地保證成槽的垂直度。由于機(jī)械對(duì)槽壁的擾動(dòng)少，因而擴(kuò)孔系數(shù)小，完成的槽壁光滑，槽壁穩(wěn)定，因此可順利地吊放鋼筋籠。澆筑后的墻面平整，混凝土超量少。3、成槽機(jī)械簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，行走、倒運(yùn)方便，正常施工時(shí)，2名工人用撬棍即可使其從一個(gè)槽段移至下一個(gè)槽段；同時(shí)，導(dǎo)墻也可以適當(dāng)減薄。4、占地面積小，對(duì)于地形比較狹小的地方更為有利。5、可以一個(gè)槽段接著一個(gè)槽段地施工，不必跳槽施工。因此可節(jié)省機(jī)械行走、吊放的時(shí)間。6、噪音小，有利于文明施工。三、適用范圍：適用于軟粘土、粉質(zhì)粘土、粉砂及小顆粒砂礫層等地質(zhì)條件。特別在密集的建筑群內(nèi)，或鄰近高層及重要建筑物處皆能安全而高效率地進(jìn)行施工，或在港口、碼頭等地形比較險(xiǎn)峻的地方更能體現(xiàn)出它的優(yōu)點(diǎn)。四、施工工藝工藝流程（二）工藝原理1、此工藝有兩方面的關(guān)鍵內(nèi)容：一是利用潛水組合鉆切削土體，二是利用輸送導(dǎo)管排除泥渣。首先利用潛水組合鉆的高速旋轉(zhuǎn)切削土體，使切削的土體融入泥漿中，并依靠自重不斷下沉。同時(shí)將壓縮空氣沿固定在噴導(dǎo)管上的氣道高壓輸送到噴導(dǎo)管的下部約距導(dǎo)管底1m處，并進(jìn)入噴導(dǎo)管內(nèi)，與管內(nèi)泥漿形成氣-水混合物。該氣-水混合物比重低于未與氣體混合的泥漿，自行往上移動(dòng)；同時(shí)由于自由氣體上浮，致使噴導(dǎo)管底與氣道末端的區(qū)域形成負(fù)壓，將槽內(nèi)泥漿及切削的土體源源不斷地吸入管內(nèi)，并排出到地面上的容渣斗內(nèi)。其中的泥渣沉淀到底部，泥漿通過溢流槽返回基槽內(nèi)，如此循環(huán)往復(fù)，最終成槽。擴(kuò)槽洗槽時(shí)，用同樣的方法將槽內(nèi)泥渣清至容渣斗內(nèi)。2、高速旋轉(zhuǎn)的鉆頭除了可以切削土體，同時(shí)對(duì)槽壁具有擠壓作用，使鑿壁更趨穩(wěn)定；并將切削下的土體打碎，使粘土滲入水中，不斷形成并補(bǔ)充護(hù)壁泥漿。（三）工藝流程示意如下圖所示：（四）操作工藝1、安裝軌道導(dǎo)墻施工時(shí)，應(yīng)按要求在其頂面埋設(shè)固定鋼軌的預(yù)埋件。導(dǎo)墻混凝土強(qiáng)度滿足要求后，安裝軌道，軌道與預(yù)埋件焊接在一起。其安裝允許偏差見“八、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”所附表。2、組裝機(jī)具軌道安裝完畢，就可以吊放和組裝機(jī)具，使其就位于開始施工的槽段上。機(jī)具組裝時(shí)應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：eq\o\ac(○,1)機(jī)身水平度要調(diào)整好，以保證噴導(dǎo)管的垂直度；eq\o\ac(○,2)氣管要連接緊密，防止漏氣；eq\o\ac(○,3)卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作性能要求良好。3、鉆先導(dǎo)孔、吊放噴導(dǎo)管機(jī)具就位前，先用鉆機(jī)在要開始施工的第一個(gè)槽段內(nèi)，鉆出一個(gè)與槽底標(biāo)高相同的直徑略小于槽寬的單孔，然后使機(jī)具就位，吊入噴導(dǎo)管，噴導(dǎo)管如下圖所示。剩余槽段的施工利用槽段間的鎖口管孔作為先導(dǎo)孔。噴導(dǎo)管示意圖4、利用潛水組合鉆機(jī)成槽組合潛水鉆機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，沿噴導(dǎo)管側(cè)壁的滑道向下滑行切削土體。切削下的渣土與泥漿形成混合漿液被噴導(dǎo)管排出至容渣斗內(nèi)，鉆機(jī)下行到槽底標(biāo)高完成一個(gè)工作進(jìn)程，然后提升鉆機(jī)，將噴導(dǎo)管沿地下連續(xù)墻方向前移一定距離，重復(fù)以上操作過程。工藝流程如下圖所示。成槽過程中應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況及泥漿的補(bǔ)給情況控制鉆進(jìn)速度。在松軟土層中，主要以泥漿補(bǔ)給情況決定鉆進(jìn)速度；在稍硬或堅(jiān)硬的巖層中，以鉆機(jī)不發(fā)生跳動(dòng)為準(zhǔn)，來(lái)決定鉆進(jìn)速度。（1）泥漿護(hù)壁A、泥漿的形成：氣舉反循環(huán)工藝所用護(hù)壁泥漿有自成泥漿和備用泥漿。自成泥漿——由鉆機(jī)切削下的粘土微粒與槽內(nèi)清水混合而成，一般占槽內(nèi)泥漿的絕大多數(shù)或全部。備用泥漿——由膨潤(rùn)土、粘土等材料和清水拌合而成，只在槽內(nèi)自成泥漿比重下降時(shí)才補(bǔ)充。B、泥漿護(hù)壁作用：泥漿具有一定的相對(duì)密度,如槽內(nèi)泥漿液面高出地下水位一定高度,泥漿在槽內(nèi)就對(duì)槽壁產(chǎn)生一定的靜水壓力,可抵抗作用在槽壁上的側(cè)向土壓力和水壓力，相當(dāng)于一種液體支撐,以防止槽壁坍塌或剝落，并防止地下水滲入。另外，鉆機(jī)鉆進(jìn)過程中，對(duì)土壁具有研磨擠壓作用，同時(shí)將原土切削攪拌成漿，鉆頭高速旋轉(zhuǎn)時(shí)攜漿甩至槽壁，加速其向外滲透，使泥漿在槽壁上形成一層透水性很底的泥皮（如下圖示），兩方面共同作用的結(jié)果，加速了泥皮形成，更有效地保護(hù)了槽壁的穩(wěn)定。（2）排渣由于泥漿具有一定的粘度，比重較大，因此可使鉆頭切削下來(lái)的小土顆浮于泥漿中，使大土粒下沉速度延緩，既便于土渣隨同泥漿一同排出槽外，又可避免土渣沉積在開挖面上影響鉆機(jī)的挖槽效率。（3）泥漿的冷卻和潤(rùn)滑作用鉆頭式挖槽機(jī)在泥漿中挖槽時(shí)，以泥漿作沖洗液，即可降低鉆具因連續(xù)沖擊或回轉(zhuǎn)而引起溫度劇烈升高，又可因泥漿具有潤(rùn)滑作用而減輕鉆具的磨損，有利于延長(zhǎng)鉆具的使用壽命和提高深槽挖掘的效率。5、修槽搗子修槽：修槽搗子沿噴導(dǎo)管上的滑道向下滑行，靠自重切削槽壁多余土體，切削下的渣土落入槽底被噴導(dǎo)管排出槽內(nèi)，修槽搗子下到到槽底完成一個(gè)工作進(jìn)程，即可提起修槽搗子，將噴導(dǎo)管沿連續(xù)墻軸線水平移動(dòng)一個(gè)尺寸，繼續(xù)以上修槽過程。修槽工藝流程示意圖如下。6、清底：通過泥漿反復(fù)置換進(jìn)行清底，即在修槽結(jié)束后,在土渣尚未沉淀之前就用新泥漿把槽內(nèi)的泥漿置換出來(lái)，使槽內(nèi)泥漿的相對(duì)密度控制在1.15以下（見下示意圖）。7、檢查驗(yàn)收：槽段開挖完畢后后，應(yīng)檢查查槽位、槽槽深、槽寬寬及槽壁的的垂直度（槽壁容許許垂直偏差差1/3000）。合格后后方可進(jìn)行行清槽換漿漿工作。清清槽后槽底底沉渣厚度度應(yīng)符合要要求,即≤100mmm。五、機(jī)具設(shè)備機(jī)具設(shè)備一覽表表設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量技術(shù)狀態(tài)擬用何處備注成槽機(jī)BL—6001臺(tái)良好地連墻施工拔管機(jī)QZT—15001臺(tái)良好地連墻施工空壓機(jī)WF-6.3/772臺(tái)良好地連墻施工泥漿泵3PN4臺(tái)良好地連墻施工泥漿機(jī)2PN2臺(tái)良好地連墻施工汽車吊25噸1臺(tái)良好吊泥渣履帶吊50噸1臺(tái)良好地連墻鋼筋籠吊吊裝潛水泵5個(gè)良好排水排漿車15噸1輛良好排漿自卸車5噸2輛良好土方施工六、勞動(dòng)組織1、本工藝要求24小小時(shí)連續(xù)作作業(yè)，因此需兩兩班倒或三三班倒，一一般采用白白班和夜班班兩班倒作作業(yè)。2、每班8人，包括括班長(zhǎng)1人，起重工工1人，操作工工2人，力工4人，司機(jī)4人。七、質(zhì)量控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)eq\o\ac(○,1)、軌道安裝質(zhì)量量標(biāo)準(zhǔn)檢查項(xiàng)目允許誤差（mmm）檢驗(yàn)方法軌道中心線與安安裝基準(zhǔn)線線重合度軌距相對(duì)標(biāo)高同側(cè)軌距相對(duì)標(biāo)高伸縮縫間隙軌道縱向傾斜3±1010±21.5±15/1000（10m1點(diǎn)）尺量尺量水準(zhǔn)儀尺量水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀尺量eq\o\ac(○,2)、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)泥泥漿檢驗(yàn)方法粘度相對(duì)密度失水量泥皮厚度穩(wěn)定性PH值19s—21s＜1.05＜10ml/300min＜1mm100%8—919s—25s＜1.20＜20ml/300min＜2.5mm——＜11500cc/7700ccc漏斗法泥漿比重稱失水量?jī)x失水量?jī)xPH試紙eq\o\ac(○,3)、成槽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢查項(xiàng)目允許誤差檢查方法中心線垂直度寬度深度槽底淤積厚度±10mm＜1/300+20mm，-110mm±15mm＜100mm尺量或經(jīng)緯儀垂直度顯示儀超聲波儀測(cè)繩測(cè)繩2、質(zhì)量保證措施施A、在在松軟土層層或砂層中中成槽時(shí)，鉆鉆頭上升和和下降的速速度要慢，并并且注意觀觀察漿液面面的變化，同同時(shí)適當(dāng)加加大泥漿的的比重和粘粘度，成孔孔和擱置時(shí)時(shí)間不宜過過長(zhǎng)，減小小液面荷載載。B、當(dāng)當(dāng)發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重重坍塌時(shí)，應(yīng)應(yīng)提出鉆頭頭，填入較較好粘土重重新成槽。大面面積坍塌時(shí)時(shí)，應(yīng)用優(yōu)優(yōu)質(zhì)粘土（摻摻入20％水泥）回回填至坍塌塌處以上1.0～2.0m處待沉積積密實(shí)后再再進(jìn)行成槽槽。C、雨雨天地下水水位上升，應(yīng)應(yīng)及時(shí)加大大泥漿比重重和粘度，雨雨量較大時(shí)時(shí)應(yīng)暫停挖挖槽，并封封蓋槽口。當(dāng)當(dāng)需要降低低地下水位位時(shí)要定時(shí)時(shí)觀察地下下水位嚴(yán)防防地下水向向槽內(nèi)滲流流。D、成成槽過程中中，每深入入5m測(cè)一次槽槽壁的垂直直度，若達(dá)達(dá)不到設(shè)計(jì)計(jì)精度要求求，可調(diào)整整噴導(dǎo)管的的垂直度進(jìn)進(jìn)行糾偏。E、成成槽時(shí)應(yīng)保保持鉆頭、噴噴導(dǎo)管和導(dǎo)導(dǎo)墻中心平平面相重合合。F、成槽過程中，專專職人員應(yīng)應(yīng)不斷檢查查槽內(nèi)泥漿漿的高度和和質(zhì)量，并并作好檢查查記錄，及及時(shí)調(diào)整泥泥漿指標(biāo)。八、安全措施現(xiàn)場(chǎng)施工人員，要嚴(yán)格遵守各項(xiàng)措施，牢記“安全第一、預(yù)防為主”的方針，時(shí)刻保持清醒的頭腦，增強(qiáng)自我保護(hù)意識(shí)，做到防患于未然。A、現(xiàn)場(chǎng)施工工人員必須須戴安全帽帽，穿工作作服、工作鞋，不不得穿拖鞋鞋，穿戴的的工作服必必須領(lǐng)緊、袖袖口緊、下下擺緊。B、現(xiàn)場(chǎng)操作人員必必須持證上上崗，杜絕絕違章作業(yè)業(yè)。C、成槽機(jī)的拆卸和和組裝，應(yīng)應(yīng)在堅(jiān)實(shí)的的地面上進(jìn)進(jìn)行，并有有專人指揮揮。D、成槽機(jī)和吊車運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，回回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)內(nèi)嚴(yán)禁站人人，在無(wú)障障礙時(shí)方可可起吊，吊吊車的繩索索剎車、抱抱閘要經(jīng)常常檢查，使使其保持良良好的備用用狀態(tài)。E、現(xiàn)場(chǎng)各種電器設(shè)設(shè)備必須有有良好的接接零接地，對(duì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)供電電電路經(jīng)常常檢查，不不得有漏電電現(xiàn)象。F、專人專崗，不得得竄崗。G、對(duì)于真空泵、泥泥漿泵等必必須做到“轉(zhuǎn)動(dòng)有罩罩、轉(zhuǎn)軸有有套、區(qū)域域有攔”。H、夜間施工應(yīng)有足足夠的照明明。危險(xiǎn)地地段要懸掛掛危險(xiǎn)或禁禁行標(biāo)志，夜夜間應(yīng)設(shè)警警示燈。J、操作平臺(tái)上殘留留的泥漿，必必須隨時(shí)沖沖洗干凈，以以免人員滑滑到致傷；連續(xù)墻成成槽后，必必須隨時(shí)用用蓋板蓋好好，以防將將人、物跌跌入槽內(nèi)。九、經(jīng)濟(jì)效益分析經(jīng)對(duì)比計(jì)算測(cè)定定，采用此此施工方法法比傳統(tǒng)抓抓斗成槽、沖沖擊鉆成槽槽技術(shù)降