旋挖鉆灌注樁施工演示文稿

旋挖鉆灌注樁施工演示文稿本文檔共43頁；當前第1頁；編輯于星期三\9點7分優(yōu)選旋挖鉆灌注樁施工本文檔共43頁；當前第2頁；編輯于星期三\9點7分旋挖鉆灌注樁施工概述（了解）旋挖鉆機：是利用伸縮鉆桿傳遞扭矩并帶動回轉鉆斗、短螺旋鉆頭或其他作業(yè)裝置進行干、濕鉆進、逐次取土（巖屑）、反復循環(huán)作業(yè)成孔的一種專用機械設備。旋挖鉆機鉆頭：起掘進作用，鉆滿一桶泥，提上來甩掉再鉆下一桶，重復操作到達一定深度。本文檔共43頁；當前第3頁；編輯于星期三\9點7分旋挖鉆機主要由主機、鉆桿和鉆頭三部分組成。主機：主要有履帶式、步履式、汽車式等，目前常見的是履帶式主機。鉆桿：旋挖鉆機鉆進時，為了使鉆具擺脫拆卸和擰接的麻煩而采用伸縮式鉆桿，其斷面有方形和圓形兩種。伸縮式鉆桿可以分為摩擦式鉆桿（在鉆進過程中利用鉆桿內、外節(jié)間的摩擦鍵之間的摩擦來傳遞鉆進壓力的一種鉆桿）和機鎖式鉆桿（在鉆進過程中利用鉆桿上的機鎖點和機鎖鍵之間的咬合來傳遞鉆進加壓力的一種鉆桿）兩大類，目前國內外的旋挖鉆機一般均采用內鎖定式伸縮鉆桿。摩擦式鉆桿具有操作簡便，在同一主機上使用可實現更大鉆深（比機鎖桿層多）的優(yōu)點，但靠摩擦力向鉆具傳遞主機提供的壓力，下壓力較小，不適合鉆進硬地層。機鎖式鉆桿抗扭能力大，向鉆具傳遞壓力大，無傳壓損失，適合鉆硬地層。本文檔共43頁；當前第4頁；編輯于星期三\9點7分本文檔共43頁；當前第5頁；編輯于星期三\9點7分鉆頭：可分為螺旋鉆頭、直螺旋鉆頭、筒式取芯鉆頭、沖擊鉆頭、沖抓錐鉆頭、液壓抓斗和擴底鉆頭。雙門鉆頭適用地層范圍較寬，單門鉆頭只是用于大直徑的卵石及硬膠泥。螺旋鉆頭根據鉆進地層不同,短螺旋鉆頭分為嵌巖短螺旋鉆頭和土層短螺旋鉆頭兩類。按其頭部結構形式分，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錐頭結構形式的不同和鉆頭導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具為頭部鑲焊有鎢鈷硬質合金的截齒，主要用于鉆進風化基巖、膠結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具為耐磨合金鋼斗齒或斗齒加截齒，主要用于鉆進地下水位以上土層、砂土層和粒徑不大的礫石層。本文檔共43頁；當前第6頁；編輯于星期三\9點7分螺旋鉆頭系列：本文檔共43頁；當前第7頁；編輯于星期三\9點7分2.旋挖鉆斗旋挖鉆斗主要用來鉆進較軟的第四紀地層，還可用于鉆孔清渣。旋挖鉆斗根據底部結構不同可分為單底板土層鉆斗和雙底板撈砂鉆斗，進土口分為單口和雙口。根據鉆斗筒體直徑和鉆機類型及其所鉆地層鉆斗設計有直筒和錐筒，底板的開合機構可設計為公母鉤開合機構和矛頭開合機構。針對地層情況制定不同的斗齒焊接角度。鉆斗的筒體及底板均采用強度高、耐磨性能好的合金Mn板制作。根據鉆進不同地層，切削具可設計為耐磨合金鋼鏟式直斗齒和旋轉斗齒、子彈頭截齒以及斗齒與截齒混裝3種形式。本文檔共43頁；當前第8頁；編輯于星期三\9點7分單底鉆頭雙底鉆頭適合鉆進粘性地層及膠結性強的地層適合鉆進砂土層及膠結性差的卵礫石層本文檔共43頁；當前第9頁；編輯于星期三\9點7分本文檔共43頁；當前第10頁；編輯于星期三\9點7分3.筒式取芯鉆頭常見的有兩種：截齒筒鉆（適用于中硬基巖和卵礫石），牙輪筒鉆（適用于堅硬基巖和大漂石）。在筒式取芯鉆的兩大類鉆頭中，又有帶取芯裝置和不帶取芯裝置之分，主要取決于取芯的難度。因為牙輪取芯鉆頭主要用于硬巖鉆進，且鉆取的環(huán)狀面積大，如果有條件的還可以通過在鉆頭部分加裝反循環(huán)機構進行反循環(huán)鉆進，以提高鉆進效率。本文檔共43頁；當前第11頁；編輯于星期三\9點7分本文檔共43頁；當前第12頁；編輯于星期三\9點7分4.擴底鉆頭常用的以機械式為主，有上開式和下開式的，張開機構一般為四連桿的，用于土層、強風化、中風化地層甚至堅硬基巖。本文檔共43頁；當前第13頁；編輯于星期三\9點7分旋挖成孔灌注樁宜用于填土、粘性土、粉土、砂土、碎石土、軟巖及風化巖等巖土層。旋挖鉆機常規(guī)鉆進工藝靜漿護壁鉆孔全護筒鉆孔鉆干孔造壁鉆孔（提前注漿處理孔壁）本文檔共43頁；當前第14頁；編輯于星期三\9點7分旋挖成孔灌注樁按成孔方法可分為：干作業(yè)旋挖成孔灌注樁；濕作業(yè)旋挖成孔灌注樁；套管護壁作業(yè)旋挖成孔灌注樁；復合工藝旋挖成孔灌注樁。干作業(yè)旋挖成孔：不使用穩(wěn)定液護壁，直接采用旋挖鉆具成孔的一種工法。濕作業(yè)旋挖成孔：采用旋挖鉆具成孔、穩(wěn)定液護壁的一種工法。套管護壁作業(yè)旋挖成孔：使用套管跟進對易坍塌、易縮徑地層進行護壁，采用旋挖鉆具成孔的一種工法。本文檔共43頁；當前第15頁；編輯于星期三\9點7分旋挖鉆灌注樁成孔旋挖成孔灌注樁作業(yè)地面應堅實平整,作業(yè)過程中地面不得下陷，工作坡度不得大于3.5%；地面不能滿足旋挖鉆機接地比壓要求時，應采取鋪設路基板、硬化地面等措施滿足要求。旋挖成孔灌注樁護筒埋設應滿足要求；護筒厚度環(huán)山8mm、鍋爐房10mm、五棟6mm，護筒內徑宜大于鉆頭直徑200mm～300mm，鋼護筒的直徑誤差應小于10mm。護筒下端宜設置刃腳。多節(jié)鋼護筒連接宜采用焊接。焊接接頭應滿足強度、剛度、及防漏的要求，必要時可焊接加肋筋。護筒頂端高出地面不宜小于0.3m；鉆孔內有承壓水時，護筒頂端應高出穩(wěn)定后的承壓水位1.5m。護筒埋設時，應確定鋼護筒的中心位置。護筒的中心與樁位中心偏差不得大于50mm，護筒傾斜度不得大于1％。護筒就位后，應在四周對稱、均勻地回填粘土，并分層夯實，夯填時應防止護筒偏斜移位。本文檔共43頁；當前第16頁；編輯于星期三\9點7分4.旋挖鉆機埋設鋼護筒時，應先采用稍大口徑的鉆頭鉆至預定位置，提出鉆頭后，再用鉆斗將鋼護筒壓入到預定深度。鋼護筒驅動工法與裝備：旋挖鉆機在鉆孔作業(yè)中一般都需要埋設鋼護筒。國內的方法一般是人工埋鋼護筒，即先挖坑或先鉆孔再將護筒埋入，采用這種方式，第一施工量大，需要挖掘機等施工設備；第二在鉆預埋孔時會出現塌孔，出現邊塌邊鉆，邊鉆邊塌的現象。鋼護筒驅動裝備能在技術上解決此問題，這種裝備在回填土層、淺層砂卵石層、多溶洞石灰?guī)r層可發(fā)揮明顯優(yōu)勢。作業(yè)機理：作業(yè)時動力頭通過驅動盤、連接盤、鋼護筒驅動連接器將轉矩傳遞給鋼護筒、護筒靴，使鋼護筒、護筒靴產生旋轉運動；同時，旋挖鉆機加壓裝置下壓動力頭并通過動力頭將下壓力傳遞給鋼護筒、護筒靴。這樣邊向下壓邊旋轉的運動使護筒鉆入地層，鋼護筒鉆入與鉆機取土交替進行，保證了在回填土層、淺層砂卵石層、多溶洞石灰?guī)r層不塌空、不漏水、不浪費混凝土情況下高效作業(yè)。本文檔共43頁；當前第17頁；編輯于星期三\9點7分本文檔共43頁；當前第18頁；編輯于星期三\9點7分成孔時應符合下列規(guī)定：1鉆桿應保持垂直穩(wěn)固，位置準確。2鉆進速度應根據地層變化情況及時調整；3鉆進過程中，應隨時清理孔口積土，遇到地下水、塌孔、縮孔等異常情況時，應及時處理。本文檔共43頁；當前第19頁；編輯于星期三\9點7分旋挖鉆灌注樁成孔形式：1.干作業(yè)旋挖成孔干作業(yè)旋挖成孔適用于地下水位以上的素填土、粘性土、粉土、砂土、碎石土及風化巖層。干作業(yè)旋挖成孔灌注樁的施工工藝流程如下：2.濕作業(yè)旋挖成孔濕作業(yè)（即穩(wěn)定液護壁）旋挖成孔適用于地下水位以下的粘性土、粉土、砂土、填土、碎石土及風化巖層。濕作業(yè)旋挖成孔灌注樁的施工工藝流程如下：本文檔共43頁；當前第20頁；編輯于星期三\9點7分本文檔共43頁；當前第21頁；編輯于星期三\9點7分常用穩(wěn)定液性能表本文檔共43頁；當前第22頁；編輯于星期三\9點7分3.套管護壁旋挖成孔套管護壁旋挖成孔適用于地下水位較高、有承壓水的砂層、厚度較大的淤泥、淤泥質土層。套管護壁旋挖成孔灌注樁的施工工藝流程如下。旋挖鉆機、搓管機應有專人分別操作，不得壓碰搓管機控制系統(tǒng)的高壓油管。在下入第一節(jié)帶切削刃的前導套管后，宜進行前導孔的施工。搓管機帶動套管鉆進時，應隨著鉆孔深度的增加依次下入套管，套管的深度應滯后前導孔0.5～2.0m。套管安裝應進行對中，上下兩根套管應保證連接牢固。套管進入穩(wěn)定地層不宜小于2m?；炷凉嘧⒅撂坠艿撞?.0～2.0m以上時,搓管機應活動并起拔套管；混凝土的灌注速度應和套管的起拔速度保持一致，始終保持混凝土灌注面在套管底部1.0～2.0m以上。本文檔共43頁；當前第23頁；編輯于星期三\9點7分本文檔共43頁；當前第24頁；編輯于星期三\9點7分4.復合工藝旋挖成孔復合工藝旋挖成孔適于漂石層、中硬巖石地層。沖抓錐配合旋挖鉆機成孔應符合下列要求：適用于在漂石層成孔?？卓谧o筒埋設應位置準確、牢固，護筒尺寸應大于樁徑300mm。沖抓施工過程中，應始終保持孔內穩(wěn)定液液面的高度，及時進行孔內穩(wěn)定液補充。旋挖鉆機應有自動放繩機構。潛孔錘配合旋挖鉆機成孔應符合下列要求：適用于中硬巖石地層中的大直徑嵌巖樁成孔。用潛孔錘在大直徑樁孔內施工達到樁孔孔深的多個小口徑鉆孔，鉆孔宜呈梅花型布置，利用旋挖鉆機鑿巖螺旋鉆頭對鉆孔進行全面破碎直至設計孔深。本文檔共43頁；當前第25頁；編輯于星期三\9點7分液壓振動錘配合旋挖鉆機成孔應符合下列要求：宜用于水上、水下的樁基成孔。應事先安排鉆孔的施工順序，先用振動錘將一定數量的鋼護筒振沉至設計深度，然后旋挖鉆機開始成孔施工，直至設計孔深。在施工前應對鋼護筒被夾持部位檢查，宜根據需要對夾持部位做必要的加固處理。本文檔共43頁；當前第26頁；編輯于星期三\9點7分成孔鉆進注意事項不論孔內有無地下水和表層土質如何，均需設置表層護筒，護筒至少需高出地面30cm。在表層護筒插入到預定深度以前，均需使用鉆頭的鉸刀。為防止鉆斗內的土砂掉落到孔內而使穩(wěn)定液性質變壞或沉淀到孔底，斗底活門在鉆進過程中始終應保持關閉狀態(tài)。必須控制鉆斗在孔內的升降速度。因為如果快速地上下移動鉆斗，那么水流將以較快的速度由鉆斗外側和孔壁之間的空隙中流過，導致沖刷孔壁；有時還會在上提鉆斗時在其下方產生負壓而導致孔壁坍塌，所以應按孔徑的大小和土質情況來調整鉆斗的升降速度。鉆斗的升降速度參考下表。本文檔共43頁；當前第27頁；編輯于星期三\9點7分在有漿鉆孔時鉆斗的升降速度主要指標參考值：本文檔共43頁；當前第28頁；編輯于星期三\9點7分按照鉆孔阻力大小，考慮必要的扭矩，來決定鉆斗合適轉數。鉆斗轉速參考值本文檔共43頁；當前第29頁；編輯于星期三\9點7分在樁端持力層中鉆進時，需考慮由于鉆斗的吸引現象使樁端持力層松馳，為此上提鉆斗時應緩慢。如果樁端持力層傾斜時，為防止鉆斗傾斜，應稍加壓鉆進。為防止孔壁坍塌，應確?？變人桓叱龅叵滤?m以上。在鉆進或提升鉆頭過程中始終保持同一液面，特別是不應缺漿，否則將造成鉆孔坍塌的危險。旋挖鉆機泥漿補充一般采用泵送方式，因此泵的能力應達到一定的標準。目前工程上常用的是3PNL泵。清孔。鉆斗的刀刃是傾斜的，會擾動孔底土層；鉆進時鉆渣和回落土多少會沉淀于孔底，因此清渣工作很重要。第一次孔底處理：在鋼筋籠安放前進行，一般用撈渣鉆斗來排除沉渣；如果沉淀時間較長，則應采用水泵進行循環(huán)處理。第二次孔底處理：在混凝土灌注前進行，通常采用泵吸或氣舉法進行。本文檔共43頁；當前第30頁；編輯于星期三\9點7分清孔清孔方法選擇表本文檔共43頁；當前第31頁；編輯于星期三\9點7分鋼筋籠制作及安裝鋼筋籠制作與安裝允許偏差鋼筋籠的吊放應對準孔中心，避免碰撞孔壁，應緩慢垂直自由下放，兩節(jié)鋼筋籠孔口對接時應從垂直兩個方向校正鋼筋籠垂直度，對接接頭宜采用幫條焊或搭接焊，鋼筋籠就位后應立即固定。本文檔共43頁；當前第32頁；編輯于星期三\9點7分混凝土制備及灌注對于干作業(yè)成孔，灌注混凝土前應再次檢查孔底，確?？椎赘蓛魺o虛土等雜物。灌注混凝土應采用串筒或導管，串筒或導管下口距孔底不宜大于2.0m；擴底樁灌注混凝土時，第一次應灌到擴底部位的頂面，隨即振搗密實；灌注樁頂以下5m范圍內混凝土時，應隨灌注隨利用插入式振動器搗密實，每次灌注高度不得大于1.5m。樁頂宜超灌0.3m以上，確保樁頂質量。對于濕作業(yè)成孔，灌注混凝土前應再次檢查孔底，若沉渣厚度超標應二次清孔，合格后應立即灌注混凝土。水下灌注混凝土應符合下列規(guī)定：水下灌注混凝土配合比應通過試驗確定，混凝土必須具備良好的和易性；坍落度宜為180～220mm；水泥用量不應少于360kg/m3，當摻入粉煤灰時水泥用量可不受此限。水下灌注混凝土的含砂率宜為40％～50％，并宜選用中粗砂；粗骨料可選用碎石或卵石，粗骨料的最大粒徑應小于40mm，且不得大于鋼筋間距最小凈距的1/3。水下灌注混凝土宜摻緩凝劑、減水劑等外加劑。本文檔共43頁；當前第33頁；編輯于星期三\9點7分導管使用應符合下列規(guī)定：導管接頭宜采用雙螺紋方扣快速接頭，導管接頭處外徑應至少比鋼筋籠內徑小100mm以上；對于直徑大于1.0m的樁，導管直徑不宜小于250mm；接頭導管的分節(jié)長度可視工藝要求確定，宜配備長度0.5m～1.0m短節(jié)，底管長度不宜小于4m。整套導管在使用前應進行試壓試驗，試水壓力可取為0.6～1.0MPa。導管應居中下放，兩節(jié)導管連接應安裝密封橡膠圈。每次灌注后應對導管內外清洗干凈，并宜對接頭涂抹黃油進行養(yǎng)護。本文檔共43頁；當前第34頁；編輯于星期三\9點7分灌注水下混凝土的質量控制應滿足下列要求：開始灌注混凝土時，導管下口至孔底的距離宜為300～500mm。應保證足夠的混凝土初灌量，確保導管下口一次埋入混凝土灌注面以下不應少于0.8m。導管埋入混凝土深度宜為2～6m。嚴禁將導管提出混凝土灌注面，并應控制提拔導管速度，應有專人測量導管埋深及管內外混凝土灌注面的高差，填寫水下混凝土灌注記錄。灌注水下混凝土必須連續(xù)無中斷，每根樁的灌注時間應按初盤混凝土的初凝時間控制，對灌注過程中的故障應記錄備案。提出導管前應對孔內混凝土灌注面高度進行測量，樁頂超灌高度應不小于0.8m，鑿除浮漿高度后必須保證暴露的樁頂混凝土強度達到設計強度等級?；炷猎噳K應現場留置，留置數量應符合現行國家標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94的要求。本文檔共43頁；當前第35頁；編輯于星期三\9點7分鉆孔灌注樁施工事故與預防鉆孔灌注樁施工中常遇到的事故如下：塌孔吸鉆鉆孔傾斜縮徑超方卡鉆鉆不進斷鉆桿本文檔共43頁；當前第36頁；編輯于星期三\9點7分塌孔泥漿塌孔：①泥漿比重過低，孔壁支撐壓不足塌孔；②泥漿比重過大，擴散速度快，地層遇水松散、剝落塌孔；③泥漿PH值大于11，泥漿膠體變?yōu)閼腋∫憾謱悠鸩坏阶o臂作用塌孔；④泥漿位偏低塌孔；⑤泥漿材料不對塌孔；⑥護臂周邊土松動漏漿塌孔；⑦地下洞穴造成漏漿塌孔；⑧底層漏漿嚴重而塌孔；⑨泥漿補充不及時而塌孔。涌水塌孔：①承壓水壓力被釋放而造成涌水塌孔；②漲潮造成涌水塌孔。支撐破壞塌孔：地下河沖塌孔壁大型機械對有振動流動性地層的振動造成塌孔操作塌孔：①提放鉆速度過快塌孔；②鉆進速度過快塌孔；③鉆機轉速過高塌孔；④泥漿擾動塌孔；⑤冒鉆塌孔；⑥形成抽吸活塞塌孔；⑦對不準孔心撞擊塌孔。本文檔共43頁；當前第37頁；編輯于星期三\9點7分塌孔預防措施正確選擇泥漿比重正確選擇泥漿PH值預測并保證泥漿位預測并觀察漏漿，及時補充泥漿針對性選擇不同層深的護壁方法預測承壓水和漲潮，采取合理的鉆進工藝預測朽木和漂石，采取相應的鉆具和鉆進速度有地下河時選好鉆進工藝避開與大型機械同時作業(yè)，鉆孔灌注后樁孔5米內8小時內不準大型機械通過針對土質選擇合理的操作方法本文檔共43頁；當前第38頁；編輯于星期三\9點7分吸鉆吸鉆的種類：①流塑粘土吸鉆；②膨脹土吸鉆；③鉆孔冒鉆吸鉆；④鉆斗在粘土中靜止時間太長吸鉆；⑤鉆具結構不合理吸鉆。預防措施