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、機械設(shè)備配備狀況，結(jié)合樁基設(shè)計參數(shù)，確定本工程鉆孔灌注樁成孔以旋挖鉆機為主，以回旋鉆機為輔，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，選擇德國產(chǎn)的BauerBG22和BG15型鉆機，其中BG22型鉆機2臺，鉆孔深度可達70mo3、施工方法場地平整及鉆機就位。液壓多功能旋挖鉆機就位時與平面最大傾角不超過4°,現(xiàn)場地面承載能力大于250kN/m2,所以鉆機平臺處必需碾壓密實。進行樁位放樣，將鉆機行駛到要施工的孔位，調(diào)整桅桿角度，操作卷揚機，將鉆頭中心與鉆孔中心對準，并放入孔內(nèi)，調(diào)整鉆機垂直度參數(shù)，使鉆桿垂直，同時稍微提開鉆具，確保鉆頭環(huán)刀自由浮動孔內(nèi)。4、鋼護筒埋置深度以能隔開流塑狀地層為主要原則。具體埋置深度還應(yīng)滿足計算結(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、護筒內(nèi)泥漿容重和施工

3、情況等通過計算確定。鋼護筒分節(jié)加工，頂部和底部各1m范圍作加強箍。每節(jié)護筒連接采用坡口焊，以減少護筒振埋時的阻力。鋼護筒運至施工現(xiàn)場后，質(zhì)監(jiān)人員須對鋼護筒的直徑、圓度和焊接質(zhì)量進行驗收，驗收合格后方可進行施工。5、鉆進過程中，操作人員隨時觀察鉆桿是否垂直，并通過深度計數(shù)器控制鉆孔深度。當(dāng)旋挖斗鉆頭順時針旋轉(zhuǎn)鉆進時，底板的切削板和筒體翻板的后邊對齊。鉆屑進入筒體，裝滿一斗后，鉆頭逆時針旋轉(zhuǎn)，底板由定位塊定位并封死底部的開口，之后，提升鉆頭到地面卸土。開始鉆進時采用低速鉆進，主卷揚機鋼絲繩承擔(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。鉆進護筒以下3m可以采用高速鉆進，鉆進速度與壓力有

4、關(guān)，采用鉆頭與鉆桿自重摩擦加壓，150MPa壓力下，進尺速度為20cm/min；200MPa壓力下，進尺速度為30cm/min;260MPa壓力下，進尺速度為50cm/min。6、泥漿采用膨潤土、火堿以及纖維素混合而制，在泥漿池中用攪漿機將泥漿攪拌好后，泵入孔內(nèi)，旋挖鉆均勻緩慢鉆進，這樣既鉆進又起到泥漿護壁的作用。鉆進時掌握好進尺速度，隨時注意觀察孔內(nèi)情況，及1.05時補加泥漿保持液面高度。泥漿制備應(yīng)注意兩個方面：一是泥漿的指標(biāo)問題，其比重一般應(yīng)控制在1.2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)澎潤土加燒堿、聚丙稀酰胺或纖維素等配置；二是補漿的速度，泥漿補

5、充一般采用泵送方式，其速度以保證液面始終在護筒面以上為標(biāo)準，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。要求沉磴厚度不大于10cm。在灌注水下混凝土前，用高壓水吹底翻渣，進一步減少樁底沉磴厚度。8、鉆孔前先用水準儀確定護筒標(biāo)高，并以此作為基點，按設(shè)計要求的孔底標(biāo)高計算孔深，以鉆具長度確定孔深，孔深偏差不短于設(shè)計深度，超鉆深度不大于50cm；孔徑用檢孔器測量，若出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象應(yīng)進行掃孔,符合要求后方可進行下道工序。旋挖鉆進成孔工藝11.1 鉆進成孔及注意事項鉆進成孔：旋挖成孔首先是動力頭轉(zhuǎn)動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)，然后再由鉆機卷揚機和伸縮鉆桿將

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)計深度。對粘結(jié)性好的巖土層，可采用干式或清水鉆進工藝，無需泥漿護壁。而對于松散易坍塌地層，或有地下水分布，孔壁不穩(wěn)定，必須采用靜態(tài)泥漿護壁鉆進工藝，向孔內(nèi)投入護壁泥漿或穩(wěn)定液進行護壁。成孔前必須檢查鉆頭保徑裝置，鉆頭直徑、鉆頭磨損情況，施工過程對鉆頭磨損超標(biāo)的及時更換。成孔中，按試施工確定的參數(shù)進行施工，設(shè)專職記錄員記錄成孔過程的各種參數(shù)，如鉆進深度、地質(zhì)特征、機械設(shè)備損壞、障礙物等情況。記錄必須認真、及時、準確、清晰。旋挖鉆機配備電子控制系統(tǒng)顯示并調(diào)整鉆進時的垂直度，通過電子控制和人工觀察兩個方面來保證鉆桿的垂直度，從而保證了成孔的垂

7、直度。鉆孔過程中根據(jù)地質(zhì)T#況控制進尺速度：由硬地層鉆到軟地層時，可適當(dāng)加快鉆進速度；當(dāng)軟地層變?yōu)橛驳貙訒r，要減速慢進；在易縮徑的地層中，應(yīng)適當(dāng)增加掃孔次數(shù)，防止縮徑；對硬塑層采用快轉(zhuǎn)速鉆進，以提高鉆進效率;砂層則采用慢轉(zhuǎn)速慢鉆進并適當(dāng)增加泥漿比重和粘度。11.2 地質(zhì)層情況第四紀地層：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。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，在干孔鉆進下可用單底板土層鉆斗鉆進，也可以用雙底板撈砂鉆斗和土層螺旋鉆頭鉆進；若在濕孔鉆進條件下，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以便于撈取鉆渣。淤泥層一般用雙底板撈砂鉆斗鉆進。砂土層和砂層的膠結(jié)性能都比較差，不管干孔鉆進還是濕孔鉆進均用雙底板撈砂鉆斗鉆進。對于含水豐富的流砂、流泥等易坍塌地層，采用雙底板撈砂鉆斗鉆進。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、頁巖等硬巖層，因地層密度較大，摩擦鉆桿和回轉(zhuǎn)鉆頭無法完成成孔。此類巖層應(yīng)選用機鎖桿和短螺旋鉆頭。根據(jù)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(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鴇鉆硬質(zhì)合金的截齒，主要用于鉆進風(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)化及強風(fēng)化。對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。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，筒體內(nèi)

10、壁上裝有承托巖芯的合頁片。不取芯嵌巖筒鉆則沒有承托巖芯的合頁片。嵌巖筒鉆的主要作用在于對孔內(nèi)巖芯的圓周進行松動掏空，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，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地層硬度大，鉆進難度較大。這類地層中若沒有粒徑太大的孤石、漂石，一般可選用機鎖鉆桿和雙底板撈砂鉆斗鉆進。但這類地層的研磨性比較強，所以鉆斗斗齒的消耗會比較大。當(dāng)碰到有大孤石（漂石），則下入嵌巖短螺旋鉆頭鉆進，一般能把大孤石攪碎或?qū)⒄麄€孤石（漂石）帶出孔口。鉆進卵礫石地層，嵌巖短螺旋鉆頭的錐頭

11、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。對于強風(fēng)化基巖，如：泥灰?guī)r、砂巖、灰?guī)r、泥巖、頁巖等硬巖層，采用嵌巖短螺旋鉆頭鉆進，配合用嵌巖筒鉆（主要作用在于對地層進行松動，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。旋挖鉆機在鉆進時，根據(jù)地層選用鉆斗的同時，還要注意在鉆進時進尺的控制。在使用旋挖斗時依據(jù)斗體的容量，一般在斗

12、體三分之二為合適。進尺深度根據(jù)樁直徑而定，也要根據(jù)地層的密度控制進尺深度。進尺過多，導(dǎo)致卸土困難，還會導(dǎo)致埋鉆卡鉆的事故發(fā)生。過少會延誤施工進度與設(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，旋挖鉆機的額定功率一般為125450kW,動力輸出扭矩為120400kN-m,最大成孔直徑可達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。旋挖鉆機操作中關(guān)于施工步驟：旋挖鉆機就位-埋設(shè)護筒-鉆頭輕著地后旋轉(zhuǎn)開鉆！當(dāng)鉆頭內(nèi)裝滿土砂料時提升出孔外-

13、旋挖鉆機旋回，將其內(nèi)的土砂料傾倒在土方車或地上-關(guān)上鉆頭活門，旋挖鉆機旋回到原位，鎖上鉆機旋轉(zhuǎn)體-放下鉆頭-鉆孔完成，清孔并測定深度-放入鋼筋籠和導(dǎo)管-進行混凝土灌注-拔出護筒并清理樁頭沉淤回填，成樁。旋挖鉆機操作中關(guān)于質(zhì)量控制措施:樁位放樣在進行場地整平后，組織有資格的測量放樣人員將所有樁位放出，釘好十字保護樁，做好測量復(fù)核，并記錄放樣數(shù)據(jù)備案。埋設(shè)護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)速和進尺進行控制。在砂層鉆進和進入強風(fēng)化層后，因土層太硬會引起鉆錐跳動及偏斜、加大鉆桿擺動，故應(yīng)選擇低檔慢速，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速參數(shù)取值1340v/min,成孔

14、深度按設(shè)計要求進行控制。鋼筋籠制安旋挖機挖土清渣達到設(shè)計要求后，開始下放鋼筋籠，其制安必須嚴格按照設(shè)計圖紙進行，主筋、箍筋應(yīng)焊接均勻搭接長度及焊縫應(yīng)符合規(guī)范要求，安裝時應(yīng)安裝護塊，以確保周正及保護層厚度，鋼筋籠的制作偏差應(yīng)符合設(shè)計及規(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。開始灌注前儲料斗內(nèi)儲備的混凝土量應(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)進行。一旦發(fā)生機具故障或停電停

15、水及導(dǎo)管堵塞或進水等事故時，應(yīng)采取有效措施進行處理，以便盡快恢復(fù)灌注混凝土，同時做好記錄。旋挖鉆機操作中關(guān)于孔內(nèi)事故預(yù)防措施：選擇有經(jīng)驗、責(zé)任心強的施工隊伍，保證操作人員的素質(zhì)；加強鉆具檢查，對加工不良的鉆具嚴禁使用；對孔內(nèi)水頭高度，泥漿的相對密度和粘度經(jīng)常觀察和檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，尤其在鉆孔排渣、提錐除土或因故停鉆時應(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)進行，在土層變化處撈取渣樣判明土層，并與地質(zhì)資料核對，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)防止碰撞護筒或孔壁，防止鉤掛護筒底部，鉆桿的拆裝應(yīng)迅速。旋挖鉆機操作中關(guān)于須注意的問